CN104228022A - 一种高韧建筑模板的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高韧建筑模板的生产方法。该生产方法以回收再生塑料和/或橡胶作为主要原料来制造建筑模板，降低了建筑模板的生产成本；在生产方法中，先将橡胶和助剂的混合物混炼造粒得到橡胶改性料，再将橡胶改性料与塑料颗粒熔融共混，使得助剂不论液态还是固态经过混炼中都可有效地与橡胶混合，并进入橡胶的内部，使橡胶内部的网络结构得到松弛，从而改善了橡胶与塑料颗粒熔融共混时的加工流动性、相容性以及分散均匀性，进而也提高了建筑模板的韧性；另一方面，橡胶改性料为大颗粒状，工艺的环保性更高。本发明生产方法另一个优点在于，可建筑模板报废后还可经回收作为原料，加工成新的建筑模板，从而形成资源的循环利用。

Description

一种高韧建筑模板的生产方法
技术领域
本发明涉及建筑施工模板领域，具体涉及一种高韧建筑模板的生产方法。
背景技术
目前建筑施工采用的建筑模板主要包括木质、竹质、钢质、塑胶建筑模板以及由上述建筑模板中的几种复合而成的复合建筑模板。钢质建筑模板虽然坚固、使用次数高，但成本高、易锈、重量大、难运输；竹质、木质建筑模板重量轻、板幅宽、拼缝少，但强度相对低，不防湿防水，易霉变腐烂，且消耗绿色资源。相比之下，塑胶建筑模板具有成本低、重量轻、可重复使用次数较高、不锈、不粘水泥、防水的优点。
但是塑胶建筑模板也具有缺点：其缺点之一就是刚性不好，易变形，这一点可通过在塑胶建筑模板原料中添加增强纤维再成型来加以改善；其另一个缺点是韧性不好，抗摔性不够，在高空作业情况下易坏损，这一点可以通过加入增韧剂来加以改善。常用的增韧剂为橡胶增韧剂。根据橡胶增韧剂的添加量高低不同，橡胶和塑料共混的加工难度和共混物产品的性能也不同。一般来说，橡胶增韧剂的含量越高，共混料的流动性越差，共混的难度就越大。申请号为201010619052.9的中国专利通过在聚烯烃树脂中添加增韧剂来改善韧性，其中橡胶增韧剂与聚烯烃树脂的重量比不超过1:5。我司发现：建筑模板韧性的提高不仅依赖橡胶含量的增加，还依赖助剂体系。
另外，为降低建筑模板的加工成本，废旧塑料常被用来代替全新塑料来作为其生产原料，如申请号为200810302861.9以及200810302833的中国专利。当然除了废旧塑料，废旧橡胶也可加工成再生料作为增韧剂来降低成本。但是一般来说，废橡胶再生料需要先把废橡胶加工成为废胶粉，然后将废胶粉与塑料熔融共混。为了促进废胶粉在塑料中的分散性和与塑料的相容性，申请号为201010150849.9的中国专利提出：先将废胶粉与一些活性分散剂以及增容改性剂等进行混合，然后在与塑料粒子熔融共混制造橡胶塑料共混制品。但是该专利技术中，废胶粉与活性分散剂和增容改性剂是在常温下搅拌混合，活性分散剂只能经浸润进入废胶粉的表面层进而使废胶粉表面的网状结构松弛，而无法使废胶粉内部的网状结构松弛；但如果废胶粉内部无法松弛的网状结构过多，则会影响与塑料共混时的加工流动性以及熔融共混效果，因此该专利技术使用过100目筛（约150微米粒径以下）的废胶粉作为原料以减少内部未松弛的网状结构；也正是基于同样的原因，而废橡胶颗粒因颗粒大，内部网状结构的无法充分松弛，因此并不适用该方法与塑料熔融共混。采用废胶粉与塑料颗粒直接熔融共混的缺点在于：首先，由于废胶粉为粉体，不免会对橡胶和塑料共混的生产环境产生污染，而且废胶粉的生产除了使用破碎机还需要粉体机，因此废胶粉的生产也会对环境造成污染以及对操作人员的健康产生损害；其次，废胶粉中添加的液态助剂，如一些活性分散剂，尚且可通过浸润进入废胶粉的表面层或者内部，但是一些固态助剂，特别是某些增容改性剂，无法进入废胶粉内，从而使得废胶粉与塑料颗粒熔融共混时不易形成均匀的共混效果。
因此，有必要寻求开发一种以废橡胶和废塑料为主原料的、更具环保性的高韧建筑模板的生产方法。
发明内容
本发明需要解决的技术问题在于提供一种高韧建筑模板的生产方法，该方法不仅环保，且得到的建筑模板韧性得到改善。
本发明需要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种高韧建筑模板的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：
S1. 将废旧塑料经双螺杆挤出机熔融、挤出、冷却、切粒成均匀的塑料颗粒；
S2. 将废旧橡胶破碎成橡胶颗粒和/或橡胶粉末；
S3. 将橡胶颗粒和/或橡胶粉末与占橡胶重量1~15%的助剂混合均匀，得到橡胶和助剂的混合物；
S4. 将橡胶和助剂的混合物经混炼设备混炼后从机头挤出、切粒，得到1~7cm大小的橡胶改性料；
S5. 将橡胶改性料与塑料颗粒按照18~35:65~82的重量比计量后，加入到混料筒中均匀混合并干燥，得到橡塑混合料；
S6. 将混合均匀的橡塑混合料经双螺杆挤出机熔融混合均匀后，经机颈从板材挤出模口挤出，形成雏形坯板；
S7. 将雏形坯板进行定型并冷却，得到坯板；
S8. 将坯板进行切边；
S9. 根据客户需要，用同步切割机对切边后的坯板进行横向切割，并传递至堆放架。
优选地，所述步骤S2中将废旧橡胶用破碎机破碎成尺寸为1~10mm橡胶颗粒。进一步优选地，所述步骤S2中废旧橡胶先用粗破碎机破碎成4~10mm的橡胶碎片，再用细破碎机破碎成1~3mm橡胶颗粒。
在上述方案的基础上，优选的技术方案是：述步骤S3中所述橡胶颗粒和/或橡胶粉末和所述助剂的混合后静置0.5~24h；所述助剂重量上由10~40%粘合剂、10~40%相容剂、5~20%增塑剂、1~5%润滑剂以及0~25%的偶联剂组成；所述粘合剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，其中醋酸乙烯酯结构单元占共聚物重量的5~28%，所述相容剂为氯化聚烯烃、酸酐接枝改性聚烯烃中的一种或其任意混合物，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类增塑剂，所述润滑剂为氯化石蜡、硬脂酸盐和N，N’-乙撑双硬脂酰胺中的一种或其任意混合物。 
进一步优选地，所述步骤S3中所述粘合剂中的醋酸乙烯酯结构单元占共聚物重量的18~28%，所述相容剂为氯化聚乙烯，所述润滑剂为氯化石蜡。
进一步优选地，所述步骤S5中所述橡胶改性料与所述塑料颗粒在85~90℃下进行干燥。
进一步优选地，所述S6步骤中双螺杆挤出机采用至少5段加热，且从进料口到机头各段温度依次上升，其中前三段的温度为110~200℃，后两段的温度为220~290℃。更进一步优选地，所述S6步骤中双螺杆挤出机采用6段加热，从进料口到机头各段温度依次为110~130℃、130~160℃、160~190℃、240~260℃、265~280℃、285~290℃。优选地，所述S6步骤中还需要在雏形坯板中嵌入玻璃纤维网。
进一步优选地，所述步骤S5中加入混料筒中混合的还有短切玻璃纤维和/或建筑模板的回收破碎料。优选地，所述步骤S5中所述短切玻璃纤维的添加量为所述混料筒中除短切玻璃纤维之外的其他料总重量的50%以下。
与现有技术相比，本发明高韧建筑模板的生产方法具有以下优点：
1. 本发明生产方法采用回收再生塑料和/或橡胶作为主要原料来制造建筑模板，降低了建筑模板的生产成本，为其在市场开发提供了有利支持。
2. 该生产方法中，先将橡胶和助剂的混合物混炼造粒得到橡胶改性料，再将橡胶改性料与塑料颗粒熔融共混，使得助剂不论液态还是固态经过混炼中都可有效地与橡胶混合，并进入橡胶的内部，使橡胶内部的网络结构得到松弛，从而改善了橡胶与塑料颗粒熔融共混时的加工流动性、相容性以及分散均匀性，进而也提高了建筑模板的韧性；另一方面，橡胶改性料为大颗粒状，不会对其与塑料颗粒共混的生产车间产生污染以及对相关操作人员产生危害，且由于其内均匀分散有助剂，且内部网络结构经过混炼已充分地松弛，因此即使是大颗粒料也不影响其与塑料颗粒的熔融共混效果。
3. 本发明生产方法中橡胶和助剂的混合物先进行混炼造粒再与塑料颗粒熔融共混，其中由于橡胶和助剂的混合是在高温、强机械作用下进行，因此混合时的橡胶组分可以是类似废胶粉大小的橡胶粉末，也可以是1~10mm橡胶颗粒，这是因为1~10mm橡胶颗粒在混炼设备中经受热、强剪切作用后可自然地转化为更小尺寸的橡胶组分；这也就是说，本发明方法可降低对废旧橡胶破碎粒径的要求，从而避免了废胶粉生产过程中对环境的污染和对相关操作人员的身体危害。
4. 本发明中橡胶颗粒和/或橡胶粉末与助剂混合后需静置0.5~24h，这有利于促进液态助剂在橡胶颗粒和/或橡胶粉末表面的吸附和浸润；并选择橡胶改性料与塑料颗粒在85~90℃下进行干燥，可避免因干燥温度过高液态助剂会挥发或因干燥温度过低干燥效果不理想的现象。
5. 本发明在橡胶改性料和塑料颗粒熔融共混时采用特定的分段加热程序，保证橡胶相和塑料相可有效熔融共混。
6. 本发明将助剂与橡胶混炼，其中助剂不仅起到促进橡胶组分和塑料组分共混相容和改善橡胶相和塑料相界面粘结强度的作用，其中的润滑剂和增塑剂起到改善橡胶加工性能、促进橡胶和塑料熔融共混时橡胶流动性的作用。与现有的助剂体系相比，本发明使用的助剂体系有利于改善建筑模板的弯曲强度以及韧性和加工性能。
7. 本发明生产方法另一个优点在于，可建筑模板在多次使用报废后还可经回收作为原料，加工成新的建筑模板，从而形成资源的循环利用，避免了环境污染和资源浪费。
附图说明
图1为本发明的生产工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图，对本发明的具体实施方式做进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
本发明是一种高韧建筑模板的生产方法，如图1所示，该生产方法包括以下步骤：
S1. 将废旧塑料经双螺杆挤出机熔融、挤出、冷却、切粒成均匀的常规大小的塑料颗粒。
S2. 将废旧橡胶破碎成微米级的橡胶粉末。
S3. 将橡胶橡胶粉末与占橡胶重量1~15%的助剂混合均匀，并静置0.5~24h，得到橡胶和助剂的混合物；所述助剂重量上由10~40%粘合剂、10~40%相容剂、5~20%增塑剂、1~5%润滑剂以及0~25%的偶联剂组成。所述粘合剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，其中醋酸乙烯酯结构单元占共聚物重量的5~28%，所述相容剂为氯化聚烯烃、酸酐接枝改性聚烯烃中的一种或其任意混合物，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类增塑剂，所述润滑剂为氯化石蜡、硬脂酸盐和N，N’-乙撑双硬脂酰胺中的一种或其任意混合物。优选所述粘合剂中的醋酸乙烯酯结构单元占共聚物重量的18~28%，所述相容剂为氯化聚乙烯，所述润滑剂为氯化石蜡。
S4. 将橡胶和助剂的混合物经混炼设备混炼后从机头挤出、切粒，得到1~7cm大小的橡胶改性料。
S5. 将橡胶改性料与塑料颗粒按照18~35:65~82的重量比计量后，加入到混料筒中均匀混合并在85~90℃下干燥，得到橡塑混合料。
S6. 将混合均匀的橡塑混合料经双螺杆挤出机熔融混合均匀；这里，双螺杆挤出机采用至少5段加热，且从进料口到机头各段温度依次上升，其中前三段的温度为110~200℃，后两段的温度为220~290℃；优选双螺杆挤出机采用6段加热，从进料口到机头各段温度依次为110~130℃、130~160℃、160~190℃、240~260℃、265~280℃、285~290℃；待熔融混合均匀后，经机颈从板材挤出模口挤出，形成雏形坯板。
S7. 将雏形坯板进行定型并冷却，得到坯板。
S8. 将坯板进行切边。
S9. 根据客户需要，用同步切割机对切边后的坯板进行横向切割，并经快速牵引辊传递至堆放架。
实施例2
S1. 将废旧塑料经双螺杆挤出机熔融、挤出、冷却、切粒成均匀的常规大小的塑料颗粒。
S2. 将废旧橡胶用破碎机破碎成尺寸为1~10mm橡胶颗粒。
S3. 将橡胶颗粒与占橡胶重量1~15%的助剂混合均匀，并静置0.5~24h，得到橡胶颗粒和助剂的混合物；这里助剂的组成和含量与实施例1相同。
S4. 将橡胶和助剂的混合物经混炼设备混炼后从机头挤出、切粒，得到1~7cm大小的橡胶改性料。
S5. 将橡胶改性料与塑料颗粒按照18~35:65~82的重量比计量后，加入到混料筒中均匀混合并在85~90℃下干燥，得到橡塑混合料。
S6. 将混合均匀的橡塑混合料经双螺杆挤出机熔融混合均匀后，经机颈从板材挤出模口挤出，形成雏形坯板；这里，双螺杆挤出机的温度设置与实施例1相同。
S7. 将雏形坯板进行定型并冷却，得到坯板。
S8. 将坯板进行切边。
S9. 根据客户需要，用同步切割机对切边后的坯板进行横向切割，并经快速牵引辊传递至堆放架。
实施例3
在实施例2的基础上，本实施例优选：所述步骤S5中加入混料筒中混合的还有短切玻璃纤维；其中短切玻璃纤维为玻璃纤维下脚料或废旧玻璃纤维毡的破碎料，短切玻璃纤维的添加量为不超过混料筒中橡胶改性料与塑料颗粒总重量的50%。
实施例4
在实施例2的基础上，本实施例优选：所述步骤S5中加入混料筒中混合的还有该塑胶建筑模板的回收破碎料。
实施例5
在实施例2的基础上，本实施例优选：所述步骤S5中加入混料筒中混合的还有短切玻璃纤维和塑胶建筑模板的回收破碎料，其中短切玻璃纤维为玻璃纤维下脚料或废旧玻璃纤维毡的破碎料，短切玻璃纤维的添加量为不超过混料筒中橡胶改性料、塑料颗粒和塑胶建筑模板的回收破碎料总重量的50%。
实施例6
在实施例5的基础上，本实施例优选：所述S6步骤中还需要在雏形坯板中嵌入玻璃纤维网，然后嵌入有玻璃纤维网的雏形坯板再按照S7~S9步骤进行定型冷却、切边、同步切割，得到建筑模板。
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。

Claims (9)

1.一种高韧建筑模板的生产方法，其特征在于：所述生产方法包括以下步骤：
S1. 将废旧塑料经双螺杆挤出机熔融、挤出、冷却、切粒成均匀的塑料颗粒；
S2. 将废旧橡胶破碎成橡胶颗粒和/或橡胶粉末；
S3. 将橡胶颗粒和/或橡胶粉末与占橡胶重量1~15%的助剂混合均匀，得到橡胶和助剂的混合物；
S4. 将橡胶和助剂的混合物经混炼设备混炼后从机头挤出、切粒，得到1~7cm大小的橡胶改性料；
S5. 将橡胶改性料与塑料颗粒按照18~35:65~82的重量比计量后，加入到混料筒中均匀混合并干燥，得到橡塑混合料；
S6. 将混合均匀的橡塑混合料经双螺杆挤出机熔融混合均匀后，经机颈从板材挤出模口挤出，形成雏形坯板；
S7. 将雏形坯板进行定型并冷却，得到坯板；
S8. 将坯板进行切边；
S9. 根据客户需要，用同步切割机对切边后的坯板进行横向切割，并传递至堆放架。
2.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述步骤S2中将废旧橡胶用破碎机破碎成尺寸为1~10mm橡胶颗粒。
3.如权利要求1或2所述的生产方法，其特征在于：所述步骤S3中所述橡胶颗粒和/或橡胶粉末和所述助剂的混合后静置0.5~24h；所述助剂由重量上10~40%粘合剂、10~40%相容剂、5~20%增塑剂、1~5%润滑剂以及0~25%的偶联剂组成；所述粘合剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，其中醋酸乙烯酯结构单元占共聚物重量的5~28%，所述相容剂为氯化聚烯烃、酸酐接枝改性聚烯烃中的一种或其任意混合物，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类增塑剂，所述润滑剂为氯化石蜡、硬脂酸盐和N，N’-乙撑双硬脂酰胺中的一种或其任意混合物。
4.如权利要求3所述的生产方法，其特征在于：所述步骤S3中所述粘合剂中的醋酸乙烯酯结构单元占共聚物重量的18~28%，所述相容剂为氯化聚乙烯，所述润滑剂为氯化石蜡。
5.如权利要求3所述的生产方法，其特征在于：所述步骤S5中所述橡胶改性料与所述塑料颗粒在85~90℃下进行干燥。
6.如权利要求3所述的生产方法，其特征在于：所述S6步骤中双螺杆挤出机采用至少5段加热，且从进料口到机头各段温度依次上升，其中前三段的温度为110~200℃，后两段的温度为220~290℃。
7.如权利要求6所述的生产方法，其特征在于：所述S6步骤中双螺杆挤出机采用六段加热，从进料口到机头各段温度依次为110~130℃、130~160℃、160~190℃、240~260℃、265~280℃、285~290℃。
8.如权利要求6所述的生产方法，其特征在于：所述S6步骤中还需要在雏形坯板中嵌入玻璃纤维网。
9.如权利要求3所述的生产方法，其特征在于：所述步骤S5中加入混料筒中混合的还有短切玻璃纤维和/或建筑模板的回收破碎料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106553351A (zh) * 2016-11-10 2017-04-05 重庆泰奥豪骋科技有限公司 基于汽车内饰工厂的废弃料自回收利用方法
CN113402872A (zh) * 2021-07-29 2021-09-17 公牛集团股份有限公司 一种仿水磨石效果的免喷涂材料及其制备方法

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