CN104002451A - 高分子合成建筑模板的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高分子合成建筑模板的制备方法，将各种主料和助剂按照一定的比例倒入混料机料斗→常温抽入高混锅内高速搅拌升温→到达温度后放入低搅锅，低速搅拌冷却→经主机螺旋上料机抽入主机料斗→机筒各区加热到设定温度，开始喂料→经机筒热熔、螺杆挤压，由机头挤出→由牵引绳引入牵引机→定型模定型→托架冷却→纵向切割锯确定宽度→横向切割锯确定长度→检测后打包入库。本发明的优点在于：通过上述方法生产的高分子合成建筑模板，物理力学性能优异，防水、防潮、吸水率低、耐酸碱、耐腐蚀，表面硬度高，耐冲击；可加工性能好，可钉、可刨、可锯、可钻，表面光滑，无需脱模剂，环保无污染，脱模效果好，工地使用后边角废料可收回再用。

Description

高分子合成建筑模板的制备方法

技术领域

本发明涉及一种模板的制备方法，尤其是一种高分子合成建筑模板的制备方法。

背景技术

目前市场上有一种三层共挤PVC塑木结皮发泡模板，是由上硬质结皮层、发泡芯层和下硬质结皮层构成。该产品由两台挤出机同时完成，上硬质结皮层和下硬质结皮层由一台挤出机用PVC树脂热熔挤出，经高温附着在中间发泡芯层上，用来提高表面硬度和强度；中间发泡芯层由另一台挤出机用    PVC树脂、填充料、助剂经发泡热熔挤出，中间发泡芯层主要用来减轻重量，降低成本。该产品的主要缺点表现为：设备投入大、人工费用高—该产品由两台挤出机同时完成 ，一条生产线需要购置两台挤出机，操作人员也比单机挤出生产线多出了一倍。产品成本高—上、下硬质结皮层均由PVC树脂不发泡挤出，造成产品成本高。生产难度大、产品废品率高—生产中很容易造成上、下结皮层在中间发泡芯层上附着不均，而产生废品。使用时间短—长时间经受高、低温差和雨水浸泡，上下硬质结皮层很容易和中间发泡芯层分离、脱落，不能再使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高分子合成建筑模板的制备方法，该方法从根本上解决了木、竹模板产品的腐烂、膨胀、变形等问题。

本发明的技术方案为：一种高分子合成建筑模板的制备方法，将各种主料和助剂按照一定的比例倒入混料机料斗→常温抽入高混锅内高速搅拌升温→到达100℃-130℃的温度后放入低搅锅，低速搅拌冷却→到达40℃-50℃的温度后放入下料斗→经主机螺旋上料机抽入主机料斗→机筒各区加热到设定温度，开始喂料→经机筒热熔、螺杆挤压，由机头挤出→由牵引绳引入牵引机→定型模定型→托架冷却→纵向切割锯确定宽度→横向切割锯确定长度→检测后打包入库。

所述高分子合成建筑模板的制备方法采用设备包括：混料机、机筒区、定型区和切割区。

混料机包括进料斗，进料斗通过螺旋抽料机与高搅锅连接，高搅锅上设有除尘器，高搅锅通过管道与低搅锅连接，低搅锅上设有除尘器，低搅锅通过管道与出料斗连接。

机筒区包括下料斗、主电机、主机螺旋上料机、螺杆、喂料电机、主机料斗、机筒一区、机筒二区、机筒三区、机筒四区、机筒五区、合流芯、机头一区、机头二区、机头三区、机头四区、机头五区、机头六区、机头七区、机头八区、机头九区、口模；主电机通过螺杆连接机筒，机筒上部设有主机料斗并由喂料电机驱动，主机料斗通过主机螺旋上料机连接下料斗，机筒按前后依次分为机筒一区、机筒二区、机筒三区、机筒四区、机筒五区；机筒通过合流芯连接机头，机头依次分为机头一区、机头二区、机头三区、机头四区、机头五区、机头六区、机头七区、机头八区、机头九区；机头一侧设有口模。

定型区包括：定型台、定型模一节、定型模二节、定型模三节、定型模四节、冷却托架、牵引机；定型台上设有定型模，定型模分为定型模一节、定型模二节、定型模三节、定型模四节，定型模连接冷却托架，冷却托架连接牵引机。

切割区包括：纵向切割锯和横向切割锯。

本发明的优点在于：通过上述方法生产的高分子合成建筑模板，物理力学性能优异，防水、防潮、吸水率低、耐酸碱、耐腐蚀，从根本上解决了木、竹模板产品的腐烂、膨胀、变形等问题；产品自重轻，密度为0.64-0.66g/cm，每张模板在16-16.6kg；表面硬度高，可达到邵氏硬度78以上，强度高、韧性好，静曲强度在25MPa以上，弯曲弹性模量在1900MPa以上；耐冲击，冲击强度在22KJ/m2以上；水泥浇注后，板面耐高温，维卡软化温度在80℃以上；可加工性能好，可钉、可刨、可锯、可钻，表面光滑，无需脱模剂，环保无污染，脱模效果好，无须二次抹灰，省时省工，工地使用后边角废料可收回再用。 

附图说明

图1为本发明高分子合成建筑模板的制备设备结构示意图；

图2为本发明高分子合成建筑模板的制备设备的混料机结构示意图；

图3为本发明高分子合成建筑模板的制备设备的机筒区结构示意图；

图4为本发明高分子合成建筑模板的制备设备的定型区结构示意图；

图5为本发明高分子合成建筑模板的制备设备的切割区结构示意图。

图中：

1-上料斗、2-螺旋上料机、3-除尘器、4-高搅锅、5-低搅锅、6-除尘器、7-下料斗、8-主电机、9-主机螺旋上料机、10-螺杆、11-喂料电机、12-主机料斗、13-机筒一区、14-机筒二区、15-机筒三区、16-机筒四区、17-机筒五区、18-合流芯、19-机头一区、20-机头二区、21-机头三区、22-机头四区、23-机头五区、24-机头六区、25-机头七区、 26-机头八区、27-机头九区、28-口模、29-定型台、30-定型模一节、 31-定型模二节 、32-定型模三节 、33-定型模四节、34-冷却托架、35-牵引机、36-纵向切割锯、37-横向切割锯。

具体实施方式

将150KG废旧PVC、25KG轻质碳酸钙粉、1KG润滑剂-1、0.8KG润滑剂-2、0.7KG发泡剂-A、1.5KG发泡剂-B、12KG发泡调节剂、3.5KG复合稳定剂、5KG增韧剂、3KG增塑剂、2.5KG综合弹性体倒入料斗，由螺旋抽料机抽入高混锅内进行高速搅拌，快速升温，到110℃-120℃范围之间，放进低混锅内，慢速搅拌冷却，冷却到40℃-50℃时，放入料斗待用。

将混合好的物料抽入料斗待用，同时设定好机筒区和机头各区的加热温度。温度的设定是该产品生产工艺的重要环节之一。只有达到一定的温度混合好的物料等能呈现熔融状态。熔体温度对气泡结构、发泡制品密度及表面质量影响很大。而熔体温度又受PVC废旧料黏度、配方和螺杆剪切力的影响。当熔体温度较低时，熔体黏度高，不仅影响塑化，也会使发泡不完全，且会因含气体的熔体混合不均，形成的气泡核少而分散不均匀而形成泡，使发泡密度增大；温度升高到一定值时，物料塑化较好，气体在熔体内的溶解度增大且成核数量增多，因而获得孔径小，密度小的发泡体；但如果熔体温度过高，熔体黏度过低，会导致气泡过大，熔体因强度太低而被撕裂，大部分气泡消失，使制品表面残缺，密度增大，表面有可能泛黄。

温度设定的原则是：在挤出机内各区段温度由高到低。机筒区和机头区的1、2区温度宜高些，以利于促进塑化，但不能高于发泡剂的分解温度，否则熔体会在排气孔内提前发泡，并从真空孔逸出，影响发气量；机筒区和机头区的3-5区温度应逐步降低，保持熔体在机内分解发泡。机头温度应设定在发泡剂分解温度范围内，比机筒温度高5℃-10℃，并且为两头高，中间低。即偏离中心越远的部位温度越高，以利于模唇整个横截面内的熔体流速协调一致。合流芯温度宜低于以上各区温度。较低的合流芯温度随挤出机头压力增加，发泡点移向模唇，有利于发泡。温度过高发泡点远离模唇口，致使过早产生气体。若合流芯温度过低熔体得不到外热的补充。处于外冷内热状态，随熔体沿模壁的流动，阻力增加，使板材表面粗糙。本产品的挤出温度设定参数值见表1、表2。

表1   机筒温度℃

表2   机头温度℃

③机头口模和定型模板间隙的调整

    口模和定型模板间隙不仅决定板材的厚度，也影响发泡效果，对此我们进行改造调整。本产品口模间隙为板材厚度的1/4。每道定型板之间的间隙差对板材的成型很重要。第一道定型板到第二道定型板、第二道定型板到第三道定型板之间的间隙匀减0.2-0.5mm比较适宜，第四道定型板一般与板材要求的厚度一致。

④当机筒温度和机头温度达到设定值时，打开主电机和喂料电机，要使喂料速度和主机转速相配那就必须设定一个合理的同步速度值；同步值过高，喂料太快物料从观察孔溢出，同步值过低，会造成螺杆吃料不足，影响产品质量和产量，一般设定范围为1.2-1.7。主机转速由低到高逐步递进，待到板材达到一定厚度和一定质量要求时，转速可以稳定下来。新生产线在磨合期内主机转速不宜太高，以保护螺杆和硬齿面减速箱，累计开机时间到80-100天后，可以适应提高转速，以提高产量和降低成本，主机转速一般在15-22转/秒为宜。

主机电流是衡量熔体塑化程度的一个重要参数，但影响电流的因素很多，挤出温度过高或过低，给料速度过快或过慢都会引起电流变化。

⑤衡量各种设定值和配方是否合理，应通过排气孔观察物料形态来分析判断。当熔体未呈橘皮状态，底部有粉未存在，说明“欠塑化”，宜适当提高机筒1区和2区的设定温度3-5℃；当熔体虽然呈橘皮状态，却溢满螺槽，并发生多次冒料，说明加料过多，宜适当减少喂料速度1-2转/秒；螺槽内物料很少几乎看不到料，说明加料过少，宜适当提高喂料速度1-2转/秒；当提高喂料速度，螺槽内依然不见持料量增加，同时加料孔出现冒料，说明熔体摩擦性能不足，已发生“滑壁”现象，需更换或增大配方中某种加工助剂用量；当熔体过分光滑缠绕螺杆说明“过塑化”，宜适当降低1区和2区的设定温度3-5℃；当排气孔观察一切正常，但和正常电流比依然偏高，可能是熔体黏度过高，应适当减少某种加工助剂或增加润滑剂用量。

⑥挤出和牵引速度的调整

熔体材料通过螺杆、合流芯、机头、口模挤出后，通过牵引绳引入牵引机，牵引速度应与主机转速相适应并相互匹配。主机挤出速度与转速直接影响，挤出速度过快或牵引速度过慢，会防碍发泡使制品密度过大，牵引机拉不动板材，导致定型模板堵料。挤出与牵引速度过快，熔体在机内停留时间过短，发泡剂分解程度较低，此时相应的气体与气泡核的比例也较小，但成核率却较大，即密度增大；降低挤出与牵引速度可增加气体与气泡核的比例有效提高发泡率；在挤出速度一定的条件下，适当提高牵引速度，可减少口模阻力，明显降低制品密度；挤出速度过慢，或牵引速度过快，板材在牵引强拉力作用下，使发泡受阻，也会降低发泡率，并致使板材表面不平，厚度达不到要求，尺寸变化率过高，制品冷却定型后内应力过大，影响板材的力学性能，甚至在压力较低的部位出现条形褶皱或塌陷。

⑦切割锯的调整

调整好切割锯，使板材四个角直角，一般保证两条对角线相差在2mm之内。

通过上述方法生产的高分子合成建筑模板，物理力学性能优异，防水、防潮、吸水率低、耐酸碱、耐腐蚀，从根本上解决了木、竹模板产品的腐烂、膨胀、变形等问题；产品自重轻，密度为0.64-0.66g/cm，每张模板在16-16.6kg；表面硬度高，可达到邵氏硬度78以上，强度高、韧性好，静曲强度在25MPa以上，弯曲弹性模量在1900MPa以上；耐冲击，冲击强度在22KJ/m2以上；水泥浇注后，板面耐高温，维卡软化温度在80℃以上；可加工性能好，可钉、可刨、可锯、可钻，表面光滑，无需脱模剂，环保无污染，脱模效果好，无须二次抹灰，省时省工，工地使用后边角废料可收回再用。

Claims (3)

1.一种高分子合成建筑模板的制备方法，其特征在于：将各种主料和助剂按照一定的比例倒入混料机料斗→常温抽入高混锅内高速搅拌升温→到达100℃-130℃的温度后放入低搅锅，低速搅拌冷却→到达40℃-50℃的温度后放入下料斗→经主机螺旋上料机抽入主机料斗→机筒各区加热到设定温度，开始喂料→经机筒热熔、螺杆挤压，由机头挤出→由牵引绳引入牵引机→定型模定型→托架冷却→纵向切割锯确定宽度→横向切割锯确定长度→检测后打包入库。

2.根据权利要求1所述高分子合成建筑模板的制备方法，其特征在于：该制备方法采用设备包括：混料机、机筒区、定型区和切割区；

混料机包括进料斗（1），进料斗（1）通过.螺旋抽料机（2）与高搅锅（4）连接，高搅锅（4）上设有除尘器（3），高搅锅（4）通过管道与低搅锅（5）连接，低搅锅（5）上设有除尘器（6），低搅锅（5）通过管道与出料斗（7）连接；

机筒区包括下料斗（7）、主电机（8）、主机螺旋上料机（9）、螺杆（10）、喂料电机（11）、主机料斗（12）、机筒一区（13）、机筒二区（14）、机筒三区（15）、机筒四区（16）、机筒五区（17）、合流芯（18）、机头一区（19）、机头二区（20）、机头三区（21）、机头四区（22）、机头五区（23）、机头六区（24）、机头七区（25）、机头八区（26）、机头九区（27）、口模（28）；主电机（8）通过螺杆（10）连接机筒，机筒上部设有主机料斗（12）并由喂料电机（11）驱动，主机料斗通过主机螺旋上料机（9）连接下料斗（7），机筒按前后依次分为机筒一区（13）、机筒二区（14）、机筒三区（15）、机筒四区（16）、机筒五区（17）；机筒通过合流芯（18）连接机头，机头依次分为机头一区（19）、机头二区（20）、机头三区（21）、机头四区（22）、机头五区（23）、机头六区（24）、机头七区（25）、机头八区（26）、机头九区（27）；机头一侧设有口模（28）；

定型区包括：定型台（29）、定型模一节（30）、定型模二节（31）、定型模三节（32）、定型模四节（33）、冷却托架（34）、牵引机（35）；定型台（29）上设有定型模，定型模分为定型模一节（30）、定型模二节（31）、定型模三节（32） 、定型模四节（33），定型模连接冷却托架（34），冷却托架（34）连接牵引机（35）；

切割区包括：纵向切割锯（36）和横向切割锯（37）。

3.根据权利要求1或2所述高分子合成建筑模板的制备方法，其步骤为：

①将150KG废旧PVC、25KG轻质碳酸钙粉、1KG润滑剂-1、0.8KG润滑剂-2、0.7KG发泡剂-A、1.5KG发泡剂-B、12KG发泡调节剂、3.5KG复合稳定剂、5KG增韧剂、3KG增塑剂、2.5KG综合弹性体倒入料斗，由螺旋抽料机抽入高混锅常温入锅高速搅拌，同时锅升至温度在100℃-130℃之间进行，到设定温度后，放进低混锅内，慢速搅拌冷却，冷却到40℃-50℃时，放入料斗待用；

②将混合好的物料抽入料斗待用，同时设定好机筒区和机头各区的加热温度，温度设定的原则是：在挤出机内各区段温度由高到低；机筒区和机头区的1、2区温度宜高些，机筒区和机头区的3-5区温度应逐步降低，保持熔体在机内分解发泡；机头温度应设定在发泡剂分解温度范围内，比机筒温度高5℃-10℃，并且为两头高，中间低；

机筒温度℃

机头温度℃

③机头口模和定型模板间隙的调整

    口模和定型模板间隙不仅决定板材的厚度，也影响发泡效果，本产品口模间隙为板材厚度的1/4；每道定型板之间的间隙差对板材的成型很重要；第一道定型板到第二道定型板、第二道定型板到第三道定型板之间的间隙匀减0.2-0.5mm，第四道定型板一般与板材要求的厚度一致；

④当机筒温度和机头温度达到设定值时，打开主电机和喂料电机，要使喂料速度和主机转速相配那就必须设定一个合理的同步速度值，范围为1.2-1.7；主机转速由低到高逐步递进，待到板材厚度在14.7㎜—15.0㎜，表面硬度邵氏75度以上，转速可以稳定下来；新生产线在磨合期内主机转速不宜太高，以保护螺杆和硬齿面减速箱，累计开机时间到80-100天后，主机转速在15-22转/秒；

⑤衡量各种设定值和配方是否合理，应通过排气孔观察物料形态来分析判断；当熔体未呈橘皮状态，底部有粉未存在，提高机筒区1区和2区的设定温度3-5℃；当熔体虽然呈橘皮状态，却溢满螺槽，并发生多次冒料，说明加料过多，减少喂料速度1-2转/秒；螺槽内物料很少几乎看不到料，说明加料过少，提高喂料速度1-2转/秒；当提高喂料速度，螺槽内依然不见持料量增加，同时加料孔出现冒料，说明熔体摩擦性能不足，需更换或增大配方中某种加工助剂用量；当熔体过分光滑缠绕螺杆，降低机筒区1区和2区的设定温度3-5℃；当排气孔观察一切正常，但和正常电流比依然偏高，可能是熔体黏度过高，应适当减少某种加工助剂或增加润滑剂用量；

⑥挤出和牵引速度的调整

熔体材料通过螺杆、合流芯、机头、口模挤出后，通过牵引绳引入牵引机，牵引速度应与主机转速相适应并相互匹配；主机挤出速度与转速直接影响，挤出速度过快或牵引速度过慢，会防碍发泡使制品密度过大，牵引机拉不动板材，导致定型模板堵料；挤出与牵引速度过快，熔体在机内停留时间过短，发泡剂分解程度较低，此时相应的气体与气泡核的比例也较小，但成核率却较大，即密度增大；降低挤出与牵引速度可增加气体与气泡核的比例有效提高发泡率；在挤出速度一定的条件下，适当提高牵引速度，可减少口模阻力，明显降低制品密度；挤出速度过慢，或牵引速度过快，板材在牵引强拉力作用下，使发泡受阻，也会降低发泡率，并致使板材表面不平，厚度达不到要求，尺寸变化率过高，制品冷却定型后内应力过大，影响板材的力学性能，甚至在压力较低的部位出现条形褶皱或塌陷；

⑦切割锯的调整

调整好切割锯，使板材四个角直角，一般保证两条对角线相差在2mm之内。