CN103910927B - 一种塑料建筑模板用高分子组合物及其制备方法 - Google Patents

一种塑料建筑模板用高分子组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种塑料建筑模板用高分子组合物及其制备方法。本发明的塑料建筑模板用高分子组合物，由包括以下重量份的组分制成：聚丙烯100份；聚酰胺回料1‑100份；交联剂0.1‑5份；相容剂1‑30份；纤维5‑200份；填料0‑100份；助剂0‑20份。与现有技术相比，本发明塑料建筑模板用高分子组合物原料中的相容剂与特定交联剂的加入，大幅度提高了建筑模板的力学性能，使得建筑模板强度高、抗冲击性能好，且建筑模板高空跌落不破损，不易被硬物划伤，大大提高了建筑模板的使用效率及寿命。

Description

一种塑料建筑模板用高分子组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种塑料建筑模板用高分子组合物及其制备方法。
背景技术
作为国民经济的支柱产业-建筑业的发展带动了建筑材料和建筑技术的发展，新型建筑材料及施工技术不断涌现。其中，建筑模板也经历了一次次的更替。传统的建筑模板采用木材、钢材。由于木材资源的匮乏及人们对森林的保护使得木模板已逐渐退出。钢模板可以满足建筑的需要，但钢材易锈蚀，而且由于钢材和水泥之间良好的亲和性，导致钢模板在施工后脱模困难，往往在使用前还要涂覆一层脱模剂，使施工步骤更加繁琐。而涂覆的脱模剂往往也极易污染钢筋及建筑表面，或引起质量事故，或给下一步建筑施工带来困难。此外，钢模板在使用中易被碰撞变形，使得被灌注的水泥表面十分不平整，往往还要再次用水泥进行平整修饰。
近年来，人们逐渐试着采用塑料作为建筑模板的生产原料。其中，聚丙烯作为模板原料基体由于价格便宜、重量轻、综合性能好，其应用最为广泛。中国专利CN1277975A中公开了一种以云母和玻璃纤维毡增强的聚丙烯复合材料及该材料的制备方法和其在混凝土浇注建筑模板上的应用，该聚丙烯复合材料以聚丙烯为基体，以经过表面浸润处理的连续玻璃纤维毡或者长玻璃纤维毡为增强材料，以经过表面处理的云母为填料，马来酸酐接枝聚丙烯为界面相容剂，制备出一种新型的高刚性玻璃纤维毡增强热塑性复合材料。中国专利CN101220708A中采用了玻璃纤维增强聚丙烯注射成型，其生产效率较现有的复合材料建筑模板得到了很大的提高，同时成本也得到了降低。然而，目前包括上述技术制得的塑料建筑模板在实际使用的过程中，存在以下缺陷：强度低，抗冲击性能差，模板脱模从空中落下容易出现开裂、破损。
发明内容
本发明的目的是提供一种塑料建筑模板用高分子组合物，以解决现有技术中的塑料建筑模板存在的强度低，抗冲击性能差，模板脱模从空中落下容易出现开裂、破损的技术问题。
本发明的另一目的是提供一种塑料建筑模板用高分子组合物的制备方法，以解决现有技术中的塑料建筑模板存在的强度低，抗冲击性能差，模板脱模从空中落下容易出现开裂、破损的技术问题。
本发明目的通过以下技术方案实现:
一种塑料建筑模板用高分子组合物，由包括以下重量份的组分制成：
聚丙烯 100份；
聚酰胺回料 1-100份；
交联剂 0.1-5份；
相容剂 1-30份；
纤维 5-200份；
填料 0-100份；
助剂 0-20份。
优选地，所述交联剂为1~4份，所述填料为20~50份，所述助剂为6.5~20份。
优选地，所述聚酰胺回料选自聚酰胺6回料、聚酰胺66回料中的一种或两种。
优选地，所述交联剂选自己二酸、癸二酸、丁二酸中的一种或多种。
优选地，所述相容剂选自聚乙烯接枝马来酸酐（PE-g-MAH）、聚丙烯接枝马来酸酐（PP-g-MAH）中的一种。
优选地，所述纤维选自玻璃纤维、麻纤维中的一种。
优选地，所述填料选自滑石粉、碳酸钙、玻璃微珠中的一种。
优选地，所述助剂选自抗氧剂、润滑剂、偶联剂中的一种或多种。
优选地，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂168中的一种或多种；
所述润滑剂选自石蜡、硬脂酸中的一种；
所述偶联剂选自γ―氨丙基三乙氧基硅烷、异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯中的一种。
上述的塑料建筑模板用高分子组合物的制备方法，包括以下步骤：
将100份聚丙烯、1-100份聚酰胺回料、1-30份相容剂、0.1-5份交联剂、0-100份填料和0-20份助剂放入高混机中常温混合均匀，之后加入挤出机中，再加入5-200份纤维，经挤出机熔融挤出、冷却、干燥、切粒，得到塑料建筑模板用高分子组合物。
优选地，所述挤出机的加热温度为120~280℃。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：
1、本发明塑料建筑模板用高分子组合物原料中的相容剂与特定交联剂的加入，大幅度提高了建筑模板的力学性能，使得建筑模板强度高、抗冲击性能好，且建筑模板高空跌落不破损，不易被硬物划伤，大大提高了建筑模板的使用效率及寿命；
2、本发明塑料建筑模板的制备原料中含有聚酰胺回料，因此产品综合成本低，实现了废物利用，有利于循环经济的发展。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是本发明的实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质性的改进和调整。
将对比例和本发明的实施例制得的组合物注塑成型，按以下标准测试。
拉伸强度的测试：GB1040/T-1992，塑料拉伸性能试验方法，拉伸速度5mm/min。
冲击强度的测试：悬臂梁缺口冲击强度按照GB/T1843-1996，塑料悬臂梁冲击试验方法。
高空掉落实验的测试：4米的高台，建筑模板以同样的方式垂直掉落，每一块建筑模板实验5次，不到5次开裂或破损的，计为不合格。每个实施实例共实验20块模板。
实施例1
将100份聚丙烯、10份聚酰胺6回料、1份PE-g-MAH和0.2份己二酸放入高混机中常温混合均匀；接着将混合好的料，由挤出机料斗处加入，80份玻璃纤维由纤维加入口处加入，经挤出机熔融挤出、冷却、干燥、切粒，得到塑料建筑模板用高分子组合物。挤出机加热温度区间为加料段150℃，熔融段230℃，均化段230℃。
实施例2
将100份聚丙烯、1份聚酰胺66回料、5份PP-g-MAH、0.1份癸二酸、0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168、10份石蜡、20份滑石粉和0.5份偶联剂为γ―氨丙基三乙氧基硅烷放入高混机中常温混合均匀；接着将混合好的料，由挤出机料斗处加入，60份玻璃纤维由纤维加入口处加入，经挤出机熔融挤出、冷却、干燥、切粒，得到塑料建筑模板用高分子组合物。挤出机加热温度区间为加料段120℃，熔融段220℃，均化段220℃。
实施例3
将100份聚丙烯、100份聚酰胺6回料、30份PP-g-MAH、5份丁二酸、100份玻璃微珠、0.5份抗氧剂1076、0.5份抗氧剂168、2份异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯和17份硬脂酸放入高混机中常温混合均匀；接着将混合好的料，由挤出机料斗处加入，20份玻璃纤维由纤维加入口处加入，经挤出机熔融挤出、冷却、干燥、切粒，得到塑料建筑模板用高分子组合物。挤出机加热温度区间为加料段150℃，熔融段250℃，均化段250℃。
实施例4
将100份聚丙烯、50份聚酰胺66回料、15份PP-g-MAH、1份丁二酸、50份玻璃微珠、0.2份抗氧剂1098、0.3份抗氧剂168、1份异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯和5份硬脂酸放入高混机中常温混合均匀；接着将混合好的料，由挤出机料斗处加入，30份玻璃纤维由纤维加入口处加入，经挤出机熔融挤出、冷却、干燥、切粒，得到塑料建筑模板用高分子组合物。挤出机加热温度区间为130℃，熔融段280℃，均化段280℃。
实施例5
将100份聚丙烯、5份聚酰胺6回料、10份PP-g-MAH、1份己二酸、0.2份抗氧剂1010和0.3份抗氧剂168放入高混机中常温混合均匀；接着将混合好的料，由挤出机料斗处加入，40份玻璃纤维由纤维加入口处加入，经挤出机熔融挤出、冷却、干燥、切粒，得到塑料建筑模板用高分子组合物。挤出机加热温度区间为130℃，熔融段210℃，均化段210℃。
实施例6
将100份聚丙烯、20份聚酰胺6回料、5份PE-g-MAH、2份癸二酸、1份己二酸、1份丁二酸、40份碳酸钙放入高混机中常温混合均匀；接着将混合好的料，由挤出机料斗处加入，70份麻纤维由纤维加入口处加入，经挤出机熔融挤出、冷却、干燥、切粒，得到塑料建筑模板用高分子组合物。挤出机加热温度区间为120℃，熔融段210℃，均化段210℃。
实施例7
将100份聚丙烯、60份聚酰胺6回料、30份PE-g-MAH、4份癸二酸、1份己二酸、0.2份抗氧剂1098、0.3份抗氧剂168、1份异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯和5份硬脂酸放入高混机中常温混合均匀；接着将混合好的料，由挤出机料斗处加入，200份玻璃纤维由纤维加入口处加入，经挤出机熔融挤出、冷却、干燥、切粒，得到塑料建筑模板用高分子组合物。挤出机加热温度区间为130℃，熔融段250℃，均化段250℃。
实施例8
将100份聚丙烯、20份聚酰胺6回料、20份聚酰胺66回料，10份PP-g-MAH、5份癸二酸、0.2份抗氧剂1098、0.3份抗氧剂168和5份硬脂酸放入高混机中常温混合均匀；接着将混合好的料，由挤出机料斗处加入，120份纤维由玻璃纤维加入口处加入，经挤出机熔融挤出、冷却、干燥、切粒，得到塑料建筑模板用高分子组合物。挤出机加热温度区间为130℃，熔融段250℃，均化段250℃。
为了体现出配方中交联剂的作用，将实施例1-3的配方中的交联剂去除形成对比例1-3。具体如下。
对比例1
将100份聚丙烯、10份聚酰胺6回料和1份PE-g-MAH放入高混机中常温混合均匀；接着将混合好的料，由挤出机料斗处加入，80份玻璃纤维由纤维加入口处加入，经挤出机熔融挤出、冷却、干燥、切粒，得到塑料建筑模板用高分子组合物。挤出机加热温度区间为加料段150℃，熔融段230℃，均化段230℃。
对比例2
将100份聚丙烯、1份聚酰胺66回料、5份PP-g-MAH、0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168、10份石蜡、20份滑石粉、0.5份偶联剂为γ―氨丙基三乙氧基硅烷放入高混机中常温混合均匀；接着将混合好的料，由挤出机料斗处加入，60份玻璃纤维由纤维加入口处加入，经挤出机熔融挤出、冷却、干燥、切粒，得到塑料建筑模板用高分子组合物。挤出机加热温度区间为加料段120℃，熔融段220℃，均化段220℃。
对比例3
将100份聚丙烯、100份聚酰胺6回料、30份PP-g-MAH、100份玻璃微珠、0.5份抗氧剂1076、0.5份抗氧剂168、2份异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯和17份硬脂酸放入高混机中常温混合均匀；接着将混合好的料，由挤出机料斗处加入，20份玻璃纤维由纤维加入口处加入，经挤出机熔融挤出、冷却、干燥、切粒，得到塑料建筑模板用高分子组合物。挤出机加热温度区间为加料段150℃，熔融段250℃，均化段250℃。
表1
通过上表1可以看出，本发明提供的塑料建筑模板用高分子组合物，原料中的交联剂与相容剂相结合，大幅度地提高了建筑模板的力学性能，使得建筑模板强度高、抗冲击性能好，且建筑模板高空跌落不破损，不易被硬物划伤，大大提高了建筑模板的使用效率及寿命。本发明塑料建筑模板的制备原料中含有聚酯回料，因此产品综合成本低，实现了废物利用，有利于循环经济的发展。
以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (8)

1.一种塑料建筑模板用高分子组合物，其特征在于，由包括以下重量份的组分制成：
所述交联剂选自己二酸、癸二酸、丁二酸中的一种或多种；
所述填料选自滑石粉、碳酸钙、玻璃微珠中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种塑料建筑模板用高分子组合物，其特征在于，所述聚酰胺回料选自聚酰胺6回料、聚酰胺66回料中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的一种塑料建筑模板用高分子组合物，其特征在于，所述相容剂选自聚乙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种塑料建筑模板用高分子组合物，其特征在于，所述纤维选自玻璃纤维、麻纤维中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种塑料建筑模板用高分子组合物，其特征在于，所述助剂选自抗氧剂、润滑剂、偶联剂中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的一种塑料建筑模板用高分子组合物，其特征在于，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂168中的一种或多种；
所述润滑剂选自石蜡、硬脂酸中的一种；
所述偶联剂选自γ―氨丙基三乙氧基硅烷、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯中的一种。
7.一种如权利要求1～6任一项所述的塑料建筑模板用高分子组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将100份聚丙烯、1-100份聚酰胺回料、1-30份相容剂、0.1-5份交联剂、0-100份填料和0-20份助剂放入高混机中常温混合均匀，之后加入挤出机中，再加入5-200份纤维，经挤出机熔融挤出、冷却、干燥、切粒，得到塑料建筑模板用高分子组合物。
8.根据权利要求7所述的塑料建筑模板用高分子组合物的制备方法，其特征在于，所述挤出机的加热温度为120～280℃。
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