CN104761888A - 一种超强塑料建筑模板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超强塑料建筑模板，以重量份计，包括以下组分：尼龙纤维40-55份，聚丙烯纤维10-30份，玻璃微珠5-10份，纳米碳酸钙2-10份，纳米氧化钛1-5份，相容剂2-3份，分散剂1-5份，抗氧剂2-6份。本发明还公开了该超强塑料建筑模板的制备方法。本发明提供的塑料建筑模板，具有优异的力学性能，耐低温性好，刚性大，表面硬度大，耐磨耗，耐热性好，绝缘性好，无毒、无臭，有利于环境保护。

Description

一种超强塑料建筑模板及其制备方法
技术领域：
本发明涉及建筑材料技术领域，具体的涉及一种超强塑料建筑模板。
背景技术：
建筑模板是一种临时性支护结构，按设计要求制作，使混凝土结构、构件按规定的位置、几何尺寸成形，保持其正确位置，并承受建筑模板自重及作用在其上的外部荷载。进行模板工程的目的，是保证混凝土工程质量与施工安全、加快施工进度和降低工程成本。
目前建筑模板主要有钢质模板、木质模板等，对于钢质模板，钢材用量巨大，成本较高；木质模板的使用使得砍伐树木频繁，破坏了生态环境。随之兴盛起来的是复合材料模板，据悉，从上世纪80年代起就有企业在探索复合材料建筑模板，但由于材料技术难题一直没有攻克，此项产品开发基本上被搁置。随着高分子复合材料合成技术作为国家863重大科技攻关项目成果，经过国内一批重点高校、研究院所的专业技术人员多年的研究开发而成熟完善，复合材料模板研制工作才得以继续。
中国专利(201310002307.0)公开了一种塑料建筑模板用高分子组合物，包括尼龙回料、交联剂、成核剂、纤维、填料和助剂，通过添加交联剂和成核剂来提高复合材料的力学性能，但是本发明提供的塑料模板吸湿性大，不防潮，不耐酸，易老化。
发明内容：
本发明的目的是提供一种超强塑料建筑模板，其具有优异的力学性能，耐低温性好，刚性大，表面硬度大，耐磨耗，耐热性好，绝缘性好，无毒、无臭，有利于环境保护。
本发明的另一个目的是提供该超强塑料模板的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种超强塑料建筑模板，以重量份计，包括以下组分：
尼龙纤维40-55份，聚丙烯纤维10-30份，
玻璃微珠5-10份，纳米碳酸钙2-10份，
纳米氧化钛1-5份，相容剂2-3份，
分散剂1-5份，抗氧剂2-6份。
作为上述技术方案的优选，一种超强塑料建筑模板，以重量份计，包括以下组分：
尼龙纤维50份，聚丙烯纤维25份，
玻璃微珠8份，纳米碳酸钙6份，
纳米氧化钛2份，相容剂3份，
分散剂1份，抗氧剂5份。
作为上述技术方案的优选，所述尼龙纤维为PA12纤维，其长度为0.2-1mm。
作为上述技术方案的优选，所述聚丙烯纤维的长度为0.15-3mm，其单丝纤度为1dtex。
作为上述技术方案的优选，所述纳米碳酸钙、纳米氧化钛的粒径大小为50-100nm。
作为上述技术方案的优选，所述玻璃微珠的粒度为100-200nm，其壁厚为2-5μm。
作为上述技术方案的优选，所述分散剂为明胶、羟乙基甲基纤维素、聚丙烯酸钠的一种或多种混合。
一种超强塑料建筑模板的制备方法，包括以下步骤：
(1)将尼龙纤维、聚丙烯纤维、玻璃微珠加入到热混机中，在120-150℃下，搅拌20-50min，加入纳米碳酸钙、纳米氧化钛、相容剂、分散剂、抗氧剂，在8000-10000转/分的状态下搅拌1-2h，得到混合物料；
(2)将步骤(1)得到的混合物料由挤出机挤出成型，干燥，切割得到超强塑料粒子，再由模板型材挤出机挤出模板型材，经过真空冷却、牵引、切割得到超强塑料建筑模板。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述挤出模板型材的条件为：模板型材挤出机的腔体温度为150-180℃，模板型材挤出机的模头温度为120-160℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明采用尼龙纤维、聚丙烯纤维混合作为建筑模板的基体，两者相容性好，聚丙烯纤维的弥补了尼龙纤维不耐酸的不足，尼龙纤维的加入，弥补了聚丙烯纤维耐低温性差的不足，两者复合后的材料具有优异的机械性能和耐腐蚀性；
玻璃微珠强度高，韧性大，不易破裂，吸湿性小，分散性好，在不影响塑料刚性的同时，可以有效提高塑料的韧性，可以提高尼龙纤维、聚丙烯纤维的相容性和流动性，便于其加工；纳米氧化钛、纳米碳酸钙的加入不仅提高了塑料的可加工性，纳米氧化钙还有一定的防紫外线能力，提高了塑料的抗老化性；
本发明提供的超强塑料建筑模板表面硬度大，耐磨耗，耐热性好，绝缘性好，无毒、无臭，有利于环境保护。
具体实施方式：
为更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种超强塑料建筑模板，以重量份计，包括以下组分：
尼龙纤维40份，聚丙烯纤维10份，
玻璃微珠5份，纳米碳酸钙2份，
纳米氧化钛1份，相容剂2份，
分散剂1份，抗氧剂2份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将40份尼龙纤维、10份聚丙烯纤维、5份玻璃微珠加入到热混机中，在120℃下，搅拌20min，加入2份纳米碳酸钙、1份纳米氧化钛、2份相容剂、1份分散剂、2份抗氧剂，在8000转/分的状态下搅拌1h，得到混合物料；
(2)将步骤(1)得到的混合物料由挤出机挤出成型，干燥，切割得到超强塑料粒子，再由模板型材挤出机在腔体温度为150℃，模头温度为120℃的条件下挤出模板型材，经过真空冷却、牵引、切割得到超强塑料建筑模板。
实施例2
一种超强塑料建筑模板，以重量份计，包括以下组分：
尼龙纤维55份，聚丙烯纤维30份，
玻璃微珠10份，纳米碳酸钙10份，
纳米氧化钛5份，相容剂3份，
分散剂5份，抗氧剂6份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将55份尼龙纤维、30份聚丙烯纤维、10份玻璃微珠加入到热混机中，在150℃下，搅拌50min，加入10份纳米碳酸钙、5份纳米氧化钛、3份相容剂、5份分散剂、6份抗氧剂，在10000转/分的状态下搅拌2h，得到混合物料；
(2)将步骤(1)得到的混合物料由挤出机挤出成型，干燥，切割得到超强塑料粒子，再由模板型材挤出机在腔体温度为180℃，模头温度为160℃的条件下挤出模板型材，经过真空冷却、牵引、切割得到超强塑料建筑模板。
实施例3
一种超强塑料建筑模板，以重量份计，包括以下组分：
尼龙纤维43份，聚丙烯纤维15份，
玻璃微珠6份，纳米碳酸钙3份，
纳米氧化钛2份，相容剂3份，
分散剂2份，抗氧剂3份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将43份尼龙纤维15份聚丙烯纤维、6份玻璃微珠加入到热混机中，在125℃下，搅拌25min，加入3份纳米碳酸钙、2份纳米氧化钛、3份相容剂、2份分散剂、3份抗氧剂，在8500转/分的状态下搅拌1.2h，得到混合物料；
(2)将步骤(1)得到的混合物料由挤出机挤出成型，干燥，切割得到超强塑料粒子，再由模板型材挤出机在腔体温度为155℃，模头温度为125℃的条件下挤出模板型材，经过真空冷却、牵引、切割得到超强塑料建筑模板。
实施例4
一种超强塑料建筑模板，以重量份计，包括以下组分：
尼龙纤维46份，聚丙烯纤维20份，
玻璃微珠7份，纳米碳酸钙4份，
纳米氧化钛3份，相容剂2份，
分散剂3份，抗氧剂4份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将46份尼龙纤维、20份聚丙烯纤维、7份玻璃微珠加入到热混机中，在130℃下，搅拌30min，加入4份纳米碳酸钙、3份纳米氧化钛、2份相容剂、3份分散剂、4份抗氧剂，在9000转/分的状态下搅拌1.4h，得到混合物料；
(2)将步骤(1)得到的混合物料由挤出机挤出成型，干燥，切割得到超强塑料粒子，再由模板型材挤出机在腔体温度为160℃，模头温度为130℃的条件下挤出模板型材，经过真空冷却、牵引、切割得到超强塑料建筑模板。
实施例5
一种超强塑料建筑模板，以重量份计，包括以下组分：
尼龙纤维49份，聚丙烯纤维25份，
玻璃微珠8份，纳米碳酸钙5份，
纳米氧化钛4份，相容剂3份，
分散剂4份，抗氧剂5份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将49份尼龙纤维、25份聚丙烯纤维、8份玻璃微珠加入到热混机中，在135℃下，搅拌35min，加入5份纳米碳酸钙、4份纳米氧化钛、3份相容剂、4份分散剂、5份抗氧剂，在9500转/分的状态下搅拌1.6h，得到混合物料；
(2)将步骤(1)得到的混合物料由挤出机挤出成型，干燥，切割得到超强塑料粒子，再由模板型材挤出机在腔体温度为165℃，模头温度为140℃的条件下挤出模板型材，经过真空冷却、牵引、切割得到超强塑料建筑模板。
实施例6
一种超强塑料建筑模板，以重量份计，包括以下组分：
尼龙纤维51份，聚丙烯纤维28份，
玻璃微珠9份，纳米碳酸钙8份，
纳米氧化钛5份，相容剂2份，
分散剂5份，抗氧剂6份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将51份尼龙纤维、28份聚丙烯纤维、9份玻璃微珠加入到热混机中，在140℃下，搅拌48min，加入8份纳米碳酸钙、5份纳米氧化钛、2份相容剂、5份分散剂、6份抗氧剂，在9800转/分的状态下搅拌1.8h，得到混合物料；
(2)将步骤(1)得到的混合物料由挤出机挤出成型，干燥，切割得到超强塑料粒子，再由模板型材挤出机在腔体温度为170℃，模头温度为150℃的条件下挤出模板型材，经过真空冷却、牵引、切割得到超强塑料建筑模板。
(2)将步骤(1)得到的混合物料由挤出机挤出成型，干燥，切割得到超强塑料粒子，再由模板型材挤出机在腔体温度为170℃，模头温度为150℃的条件下挤出模板型材，经过真空冷却、牵引、切割得到超强塑料建筑模板。
下面对本发明提供的超强塑料建筑模板进行性能测试，对比例为普通建筑模板。
(1)拉伸强度
按照GB/T 1040-1992测试，拉伸速度为5mm/min，测试结果如表1所示；
(2)冲击强度
按照GB/T 1843-1996测试，塑料悬臂梁冲击试验方法，测试结果如表1所示；
(3)维卡软化点
按照GB/T 1633-2000来进行测试，测试结果如表1所示。
表1
从表1来看，与普通建筑模板相比，本发明提供的超强塑料建筑模板，不仅具有很强的机械性能，耐热性也比较好。

Claims (9)

1.一种超强塑料建筑模板，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
尼龙纤维40-55份，聚丙烯纤维10-30份，
玻璃微珠5-10份，纳米碳酸钙2-10份，
纳米氧化钛1-5份，相容剂2-3份，
分散剂1-5份，抗氧剂2-6份。
2.如权利要求1所述的一种超强塑料建筑模板，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
尼龙纤维50份，聚丙烯纤维25份，
玻璃微珠8份，纳米碳酸钙6份，
纳米氧化钛2份，相容剂3份，
分散剂1份，抗氧剂5份。
3.如权利要求1所述的一种超强塑料建筑模板，其特征在于：所述尼龙纤维为PA12纤维，其长度为0.2-1mm。
4.如权利要求1所述的一种超强塑料建筑模板，其特征在于：所述聚丙烯纤维的长度为0.15-3mm，其单丝纤度为1dtex。
5.如权利要求1所述的一种超强塑料建筑模板，其特征在于：所述纳米碳酸钙、纳米氧化钛的粒径大小为50-100nm。
6.如权利要求1所述的一种超强塑料建筑模板，其特征在于：所述玻璃微珠的粒度为100-200nm，其壁厚为2-5μm。
7.如权利要求1所述的一种超强塑料建筑模板，其特征在于： 所述分散剂为明胶、羟乙基甲基纤维素、聚丙烯酸钠的一种或多种混合。
8.如权利要求1至7任一所述的一种超强塑料建筑模板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将尼龙纤维、聚丙烯纤维、玻璃微珠加入到热混机中，在120-150℃下，搅拌20-50min，加入纳米碳酸钙、纳米氧化钛、相容剂、分散剂、抗氧剂，在8000-10000转/分的状态下搅拌1-2h，得到混合物料；
(2)将步骤(1)得到的混合物料由挤出机挤出成型，干燥，切割得到超强塑料粒子，再由模板型材挤出机挤出模板型材，经过真空冷却、牵引、切割得到超强塑料建筑模板。
9.如权利要求8所述的一种超强塑料建筑模板的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述挤出模板型材的条件为：模板型材挤出机的腔体温度为150-180℃，模板型材挤出机的模头温度为120-160℃。
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