CN103602008B - 高抗冲高韧性高硬度pvc建筑模板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑模板技术领域，具体涉及一种高抗冲高韧性高硬度PVC建筑模板及其制备方法，由如下重量份数的原料制成：PVC50-100份、木粉5-15份、稳定剂2-5份、废旧塑料10-20份、无机填料30-50份、助剂5-10份。本发明采用的具有核-壳结构抗冲改性剂能够有效提高建筑模板的韧性，效果优于市场同类产品。经过对影响建筑模板力学性能的各因素的配方调整得到了最佳配方，从而提高了建筑模板中无机填料的比例，提高了材料的耐候性，同时在高填充条件下经过配方调整提高了加工性能，实现了低成本建筑模板高速生产。本发明简单易行、科学合理，制得的建筑模板具有质量轻、高耐冲、高韧性的特点。

Description

高抗冲高韧性高硬度PVC建筑模板及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑模板技术领域，具体涉及一种高抗冲高韧性高硬度PVC建筑模板及其制备方法。

背景技术

目前建筑施工使用的建筑模板所使用材料大致分为钢材类、木质材料类和塑料制品类。

钢材类模板在许多大型工程中应用广泛，已经成为当下主流模板，但是钢模板由于自重大、搬运费时费力等原因在使用中受到一定的限制，同时钢模板制作工艺繁琐，模板配件众多，钢材的开发需要消耗铁矿资源，同时冶炼会对周围环境造成一定的污染。

木质材料类模板主要指传统木模板和胶合板模板，木模板因为其自身幅面规格小、易吸水变形等不利因素已经被覆面胶合板模板逐渐替代。现在传统木材一般用于模板的支撑体系，因为其灵活的幅面规格完全满足各种平面形式的混凝土的浇注，但是胶合板的材料来源是木材，胶合板模板循环利用次数有限，不可回收利用，这就造成了天然木材的大规模浪费。

塑料制品类模板，随着石油副产品和制品的大规模使用，人们对塑料的依赖性增强，于是开发制作了塑料模板。塑料模板特点是板面平整光滑，可做清水混凝土，省去墙壁第二次抹灰，省时省工省料。密度小、重量轻，支拆模轻便，施工操作及搬运安全可靠、施工方便。周转率高，周转使用次数可达60-100次，使用成本低，寿命长，可以回收再利用。脱模快速容易，方便打扫，保持清洁。在零下二十度到零上六十度的温度时不收缩、不湿涨、不开裂、不变形、耐水性好、可塑性强。尤其是以PVC树脂为材料，PVC制品硬度大、强度高、耐磨性和阻燃性好，因此可以广泛应用于建筑模板，PVC制品缺点是耐冲击性能差、低温韧性差，因此要生产PVC建筑模板必须提高韧性，有必要研发一种低成本高抗冲高韧性高硬度的PVC建筑模板。

发明内容

本发明的目的是提供一种高抗冲高韧性高硬度PVC建筑模板，具有质量轻、高耐冲、高韧性的特点；本发明同时提供了高抗冲高韧性高硬度PVC建筑模板的制备方法，科学合理、简单易行、成本低。

本发明所述的高抗冲高韧性高硬度PVC建筑模板，由如下重量份数的原料制成：

所述的稳定剂是铅盐类、金属皂类或复合稳定剂中的一种或几种。

所述的无机填料是硅酸盐类（陶土、滑石粉、云母粉、石棉粉）或碳酸钙类（重质碳酸钙、轻质碳酸钙）中的一种或几种。

所述的助剂包括如下组分，以重量份数计：

所述的ACR加工助剂是丙烯酸酯类高分子量加工助剂，塑化快、熔体强度高、能够促进模板低温熔融，改变PVC材料流变性能，提高产品的加工流动性；优选LP-530（瑞丰高分子）。

所述的抗冲改性剂是以甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丁二烯为主要原料，采用乳液接枝聚合法合成的在PVC树脂中呈现海岛型结构的抗冲改性剂，这种结构赋予了制品优异的冲击性能，能够在PVC塑化过程中起到高抗冲、增韧的效果。甲基丙烯酸甲酯与PVC溶解参数相近，与PVC在混炼过程中形成相，具有很好的相容性，核为合成的丁苯橡胶，形成特殊的弹性体结构提高耐冲击性能；优选LB-564（瑞丰高分子）。

所述的增塑剂是邻苯二甲酸酯类，优选DOP（邻苯二甲酸酯)）；润滑剂是氯化石蜡、硬脂酸、氧化聚乙烯蜡或硬脂酸甘油酯中的一种或几种，优选多元醇脂肪酸酯LP-60（瑞丰高分子）、LP-74（瑞丰高分子）或聚乙烯蜡中的一种。

所述的偶联剂是钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的一种或两种。

所述的发泡剂是偶氮化合物、亚硝基化合物或碳酸盐中的一种或两种。

本发明所述的高抗冲高韧性高硬度PVC建筑模板的制备方法，步骤如下：

（1）将废旧塑料通过挤出机的熔融、挤出、冷却、切粒制备成大小均匀的塑料颗粒；

（2）将原料在PVC专用高低温混料机中混合均匀得到A品；

（3）将A品经挤出机混炼后从机头挤出，得到模板。

步骤（2）中所述的混合温度是热混为105-115℃，冷混为25-35℃。

配方根据产品结果进行调试，根据对产品影响最大的四个因素（抗冲改性剂、加工助剂、发泡剂、润滑剂），根据正交设计配方研究了各因素对产品性能的影响，并对生产过程中设备进行调试优化，得到最优产品和最佳配方。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明采用的具有核-壳结构抗冲改性剂能够有效提高建筑模板的韧性，效果优于市场同类产品。经过对影响建筑模板力学性能的各因素的配方调整得到了最佳配方，从而提高了建筑模板中无机填料的比例，提高了材料的耐候性，同时在高填充条件下经过配方调整提高了加工性能，实现了低成本建筑模板高速生产。本发明简单易行、科学合理，制得的建筑模板具有质量轻、高耐冲、高韧性的特点。

附图说明

图1是LP-530与市场同类产品的加工曲线。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步描述。

实施例1

原料如下：

（1）将废旧塑料通过挤出机的熔融、挤出、冷却、切粒制备成大小均匀的塑料颗粒；

（2）将原料在PVC专用高低温混料机中，热混为105℃，冷混为35℃，混合均匀得到A品；

（3）将A品经挤出机混炼后从机头挤出，得到模板。

经测试，得到的模板其韧性、硬度、耐冲性能都优于市场上同类产品。

实施例2

原料配方如下：

（1）将废旧塑料通过挤出机的熔融、挤出、冷却、切粒制备成大小均匀的塑料颗粒；

（2）将原料在PVC专用高低温混料机中，热混为115℃，冷混为25℃，混合均匀得到A品；

（3）将A品经挤出机混炼后从机头挤出，得到模板。

生产的模板木粉和钙粉添加量增大，其他助剂含量不变，通过测试强度仍然能够达到标准要求，从而起到降低产品成本的目的。

实施例3

原料配方如下：

（1）将废旧塑料通过挤出机的熔融、挤出、冷却、切粒制备成大小均匀的塑料颗粒；

（2）将原料在PVC专用高低温混料机中，热混为110℃，冷混为30℃，混合均匀得到A品；

（3）将A品经挤出机混炼后从机头挤出，得到模板。

制备的模板加工助剂、偶联剂和增塑剂含量较高，塑化效果好，熔体强度高，模板表面光滑度高，重复利用率高。

实施例4

原料配方如下：

（1）将废旧塑料通过挤出机的熔融、挤出、冷却、切粒制备成大小均匀的塑料颗粒；

（2）将原料在PVC专用高低温混料机中，热混为108℃，冷混为33℃，混合均匀得到A品；

（3）将A品经挤出机混炼后从机头挤出，得到模板。

制备的模板发泡剂含量增加，材料泡孔细小均匀，韧性高，抗压能力强。

注：实施例中都是以50份PVC为基准，对其余添加物进行调整，对PVC份数的改进也属于本专利的保护范围。

上述各实施方案是对本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

LP-530与市场同类产品的加工曲线和冲击测试结果对比：LP-530塑化时间快，扭矩高，粘度大，熔体强度高，见图1。塑化好可以填充高含量的无机填料从而提高材料的硬度，降低成本。冲击测试表明该产品冲击性能好，制备的建筑模板强度较高，结果见表2；表1是冲击测试实验配方，表2是不同抗冲改性剂的冲击强度。在建筑模板的制备过程中添加此助剂能有效提高材料的加工性和抗冲性能。

表1冲击测试实验配方

成分	份数（重量）
		PVC	100
ACR	6
		加工助剂	1
铅盐稳定剂	4
		碳酸钙	15
TiO2	4
		润滑剂	2

表2不同抗冲改性剂的冲击强度

Claims (8)

1.一种高抗冲高韧性高硬度PVC建筑模板，其特征在于由如下重量份数的原料制成：

PVC50-100份

木粉5-15份

稳定剂2-5份

废旧塑料10-20份

无机填料30-50份

助剂5-10份；

所述的助剂包括如下组分，以重量份数计：

ACR加工助剂5-10份

抗冲改性剂2-4份

增塑剂1-3份

润滑剂0.2-0.6份

偶联剂0.4-0.8份

发泡剂0.5-2份；

所述的抗冲改性剂是以甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丁二烯为主要原料，采用乳液接枝聚合法合成的在PVC树脂中呈现海岛型结构的抗冲改性剂。

2.根据权利要求1所述的高抗冲高韧性高硬度PVC建筑模板，其特征在于所述的稳定剂是铅盐类、金属皂类或复合稳定剂中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的高抗冲高韧性高硬度PVC建筑模板，其特征在于所述的无机填料是硅酸盐类或碳酸钙类中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的高抗冲高韧性高硬度PVC建筑模板，其特征在于所述的ACR加工助剂是丙烯酸酯类高分子量加工助剂。

5.根据权利要求1所述的高抗冲高韧性高硬度PVC建筑模板，其特征在于所述的增塑剂是邻苯二甲酸酯类；润滑剂是氯化石蜡、硬脂酸、氧化聚乙烯蜡或硬脂酸甘油酯中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的高抗冲高韧性高硬度PVC建筑模板，其特征在于所述的偶联剂是钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的一种或两种。

7.根据权利要求1所述的高抗冲高韧性高硬度PVC建筑模板，其特征在于所述的发泡剂是偶氮化合物、亚硝基化合物或碳酸盐中的一种或两种。

8.一种权利要求1-7任一所述的高抗冲高韧性高硬度PVC建筑模板的制备方法，其特征在于步骤如下：

（1）将废旧塑料通过挤出机的熔融、挤出、冷却、切粒制备成大小均匀的塑料颗粒；

（2）将原料在PVC专用高低温混料机中混合均匀得到A品；

（3）将A品经挤出机混炼后从机头挤出，得到模板。