CN109749209A - 聚烯烃发泡建筑模板用配方及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了聚烯烃发泡建筑模板用配方及工艺，涉及高分子材料技术领域。本发明所述工艺包括混料、造粒、干燥、搅拌、挤出、冷却定型和切割制成等工序；本发明采用侧喂料方式，提高了聚烯烃发泡建筑模板的产品性能，解决了聚烯烃发泡材料存在的韧性差、强度不高、易收缩变型以及产品发泡密度不均匀等问题，制得产品可广泛应用到建筑等领域中；本发明还包括采用高红外辐射发泡炉对挤出板材进行发泡，提高了产品质量与生产效率，具有良好的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种聚烯烃发泡建筑模板用配方及工艺。
背景技术
聚合物发泡材料是指以聚合物(塑料、橡胶、弹性体或天然高分子材料)为基础而其内部具有无数气泡的微孔材料，也可以视为以气体为填料的复合材料。聚合物发泡材料品种众多，典型的如聚烯烃泡沫、聚氯乙烯(PVC)泡沫、酚醛泡沫、环氧化物树脂泡沫等热塑性和热固性泡沫塑料，以及丁腈橡胶泡沫、热塑性弹性体泡沫及发泡淀粉、发泡植物纤维等天然高分子发泡材料。聚烯烃发泡建筑模板是一种节能型和绿色环保产品，是继木模板、竹木胶合模板等之后又一新型换代产品。聚合物发泡材料可以利用废弃木质纤维材料和废旧塑料作为主要原料，绿色环保，可循环利用，成为解决天然及合成高分子材料废弃物资源化高效利用问题的重要途径而倍受关注。
聚合物发泡材料在具有诸多优点的同时也存在缺点，其中较突出的缺点有韧性差和强度不高、易变型，且由于工艺的影响发泡密度不均匀，工艺稳定性不佳，使得现有的聚合物发泡材料普遍存在综合力学性能差、产品性能差的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供聚烯烃发泡建筑模板用配方及工艺，能够更好地解决聚烯烃发泡材料存在的韧性差、强度不高、易变型以及产品发泡密度不均匀等问题，可以广泛应用到建筑等领域中。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
聚烯烃发泡建筑模板用配方及工艺，其配方包含如下重量份的原料组分：聚烯烃60～90份、木粉30～120份、增容剂1～20份、发泡剂1～15份、发泡剂的活化剂0.25～1份、抗氧剂0.25～1份、润滑剂0.75～5份；
工艺方法依次包括以下步骤：
(1)混料：将聚烯烃发泡建筑模板所需的原料聚烯烃、木粉、增容剂、抗氧剂按配方混合，经过混料机高速搅拌，摩擦生热，至设定的工艺温度110℃～125℃后排入冷混，至设定工艺40～45℃后排料；
(2)造粒：将步骤(1)所得物料加入造粒机的上料斗内，在造粒机中进行加温、捏合、混炼塑化的步骤，其中，造粒温度为170～180℃，物料在造粒机中的时间为2～15min，最终制得物料粒；
(3)干燥：将步骤(2)所得物料粒送入回转干燥机进行干燥，干燥温度90～100℃，干燥时间30～60min；
(4)搅拌：将步骤(3)所得物料粒送入搅拌器，搅拌时加入润滑剂；
(5)挤出：将步骤(4)所得物料用螺杆挤出机挤出板材：将物料加入螺杆挤出机主喂料装置内，采用侧喂料方式加入发泡剂和发泡剂的活化剂；物料在螺杆挤出机中进行加温，螺杆内剪切塑化，挤出温度为140～185℃，物料在螺杆挤出机中的时间为2～20min；所述侧喂料方式依托于螺杆挤出机上的侧喂料装置进行送料；
其中，螺杆挤出机的转速为30～50r/min；侧喂料装置的机筒根据功能依次设置加料段、熔化段、计量段3个加热区间，每个加热区间的加热温度分别为140～150℃、170～185℃、160～170℃；
(6)冷却定型：将步骤(5)所得板材送入定型模内进行冷却定型，制得厚度为10～15mm的聚烯烃发泡板材；
(7)切割、制成：将步骤(6)所得板材送入牵引机引出，并对板材进行切割，制成成品。
聚烯烃发泡建筑模板用配方及工艺，其配方包含如下重量份的原料组分：
聚烯烃60～90份、木粉30～120份、增容剂1～20份、发泡剂1～15份、发泡剂的活化剂0.25～1份、抗氧剂0.25～1份、润滑剂0.75～5份；
工艺方法依次包括以下步骤：
(1)混料：将聚烯烃发泡建筑模板所需的原料聚烯烃、木粉、抗氧剂、增容剂按配方混合，经过混料机高速搅拌，摩擦生热，至设定的工艺温度110℃～125℃后排入冷混，至设定工艺40～45℃后排料；
(2)造粒：将步骤(1)所得物料加入造粒机的上料斗内，在造粒机中进行加温、捏合、混炼塑化的步骤，其中，造粒温度为170～180℃，物料在造粒机中的时间为2～15min，最终制得物料粒；
(3)干燥：将步骤(2)所得物料粒送入回转干燥机进行干燥，干燥温度90～100℃，干燥时间30～60min；
(4)搅拌：将步骤(3)所得物料粒送入搅拌器，搅拌时加入润滑剂；
(5)挤出：将步骤(4)所得物料用螺杆挤出机挤出板材：将物料加入螺杆挤出机主喂料装置内，采用侧喂料方式加入发泡剂和发泡剂的活化剂；在螺杆挤出机中进行加温，螺杆内剪切塑化，挤出温度为95～110℃，物料在螺杆挤出机中的时间为2～20min；所述侧喂料方式依托于螺杆挤出机上的侧喂料装置进行送料；所述螺杆挤出机的转速为30～50r/min；
(6)发泡：将步骤(5)挤制的板材送入到高红外辐射发泡炉进行升温预热及加热发泡；
其中，高红外辐射发泡炉依靠高红外石英加热器进行加热，高红外石英加热器以钨丝作为发热体，发泡炉内部设置有非接触式测温仪，控制整个炉体内部的温度；高红外辐射发泡炉设置有预热区和加热发泡区，预热温度为90～130℃，加热温度为140～185℃；
(7)轧光：将步骤(6)所得板材送入双辊轧光机轧光，制得厚度为10～15mm的聚烯烃发泡板材，双辊轧光机辊筒的温度设定为130±5℃；
其中，双辊轧光机的辊筒形状为表面光滑的圆柱体，滚筒直径为15～100cm，转速为5～50r/min，转速比为1:1～2；
(8)切割、制成：将步骤(7)所得物料送入牵引机引出，并对板材进行切割，制成成品。
所述螺杆挤出机包括主喂料装置和主螺筒，所述主螺筒根据功能分为熔融段、均化段、脱挥发份段和排料增压段，在熔融段和均化段之间的主螺筒侧面设有侧喂料装置；所述侧喂料装置包括侧喂料斗和机筒，侧喂料斗内设有搅拌出料装置，侧喂料斗的出料口与机筒相连接，机筒的出口与主螺筒相连接；所述搅拌出料装置包括用来对原料进行搅拌混合的正向螺旋搅拌桨叶和用来进行出料的反向螺旋出料桨叶。
所述侧喂料装置还包括电机和变速箱。
所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物中的一种或多种；木粉为锯木粉、糠壳、花生壳中的一种或多种；增容剂为马来酸酐接枝聚苯乙烯或马来酸酐-苯乙烯嵌段共聚物；发泡剂为偶氮二异丁腈、三亚硝基三亚甲基三胺中的一种或两种；发泡的活化剂为氧化锌、氧化铝、碳酸锌中的一种或多种；抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂中的一种或两种；润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁中的一种或两种。
本发明的有益效果是：
1.本发明解决了现有木塑复合材料综合力学性能差的问题。经此工艺发泡的聚烯烃发泡建筑模板，泡孔结构可钝化裂纹尖并有效地阻止裂纹的扩张，从而显著地提高了复合材料的冲击性能、延展性，握钉力，且大幅度降低了制品的密度，不仅节省原料、而且隔间、隔热性能也比较好。聚烯烃发泡建筑模板相比木塑板、胶合板而言，防摔性更好，可多次重复利用，抗摔次数≥20次，木塑板和胶合板抗摔次数只有3-5次，可广泛用于建筑结构材料。
2.对比现有的木板或者塑料板，避免树木的开采和减少塑料的加工，更加环保，对环境更加友善。
3.产品的力学性能优于普通植物纤维单挤产品、共挤产品，且能够有效解决普通植物纤维在长时间使用过程中出现的弯曲、翘曲现象。
4.该工艺采用侧喂料方式加入发泡助剂，避免和减少了因喂料时输送能力不足而引起填料在侧喂料斗中堆积，导致计量加料不准，有效避免了物料加工不充分的情形，有利于发泡剂充分发泡，发泡均匀；在螺筒熔融段和均化段之间的侧面设置侧喂料装置，将加工助剂从此段加入螺筒，起到润滑保护螺筒的作用，减少了设备的磨损，也有利于物料在均化段的分散和分布，进一步提高了聚烯烃发泡建筑模板的产品性能。
5.目前制备聚烯烃发泡材料多采用常规加热，在常规加热中，设备预热、辐射热损失和高温介质热损失在总的能耗中占据较大的比例；与传统同时分段加热区的加热方式相比，利用高红外穿透性好、启动时间短、能量密度大的特点，能迅速实现物料的预热、发泡，且加热均匀，加热速率快，发泡均匀，避免了因温度不均而导致板材强度、粒度不均一等问题，提高了产品质量与生产效率。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
聚烯烃发泡建筑模板用配方及工艺，其配方包含如下重量份的原料组分：聚乙烯30份、聚丙烯30份、锯木粉15份、糠壳15份、马来酸酐接枝聚苯乙烯1份、偶氮二异丁腈1份、氧化锌0.25份、亚磷酸酯类抗氧剂0.25份、硬脂酸锌0.75份；
工艺方法依次包括以下步骤：
(1)混料：将聚烯烃发泡建筑模板所需的原料聚乙烯、聚丙烯、锯木粉、糠壳、马来酸酐接枝聚苯乙烯、亚磷酸酯类抗氧剂按配方混合，经过混料机高速搅拌，摩擦生热，至设定的工艺温度110℃后排入冷混，至设定工艺40℃后排料；
(2)造粒：将步骤(1)所得物料加入造粒机的上料斗内，在造粒机中进行加温、捏合、混炼塑化的步骤，其中，造粒温度为170℃，物料在造粒机中的时间为2min，最终制得物料粒；
(3)干燥：将步骤(2)所得物料粒送入回转干燥机进行干燥，干燥温度90℃，干燥时间30min；
(4)搅拌：将步骤(3)所得物料粒送入搅拌器，搅拌时加入硬脂酸锌；
(5)挤出：将步骤(4)所得物料用螺杆挤出机挤出板材：将物料加入螺杆挤出机主喂料装置内，采用侧喂料方式加入偶氮二异丁腈、氧化锌；物料在螺杆挤出机中进行加温，螺杆内剪切塑化，挤出温度为140℃，物料在螺杆挤出机中的时间为2min；侧喂料方式依托于螺杆挤出机上的侧喂料装置进行送料；
其中，螺杆挤出机包括主喂料装置和主螺筒，主螺筒根据功能分为熔融段、均化段、脱挥发份段和排料增压段，在熔融段和均化段之间的主螺筒侧面设有侧喂料装置；侧喂料装置包括侧喂料斗和机筒，侧喂料斗内设有搅拌出料装置，侧喂料斗的出料口与机筒相连接，机筒的出口与主螺筒相连接；搅拌出料装置包括用来对原料进行搅拌混合的正向螺旋搅拌桨叶和用来进行出料的反向螺旋出料桨叶；
其中，螺杆挤出机的转速为30r/min；侧喂料装置的机筒根据功能依次设置加料段、熔化段、计量段3个加热区间，每个加热区间的加热温度分别为140℃、170℃、160℃；侧喂料装置还包括电机和变速箱；
(6)冷却定型：将步骤(5)所得板材送入定型模内进行冷却定型，制得厚度为10mm的聚烯烃发泡板材；
(7)切割、制成：将步骤(6)所得板材送入牵引机引出，并对板材进行切割，制成成品。
实施例2
聚烯烃发泡建筑模板用配方及工艺，其配方包含如下重量份的原料组分：聚乙烯40份、乙烯-丙烯共聚物50份、糠壳60份、花生壳60份、马来酸酐-苯乙烯嵌段共聚物20份、三亚硝基三亚甲基三胺15份、碳酸锌1份、受阻酚类抗氧剂1份、硬脂酸镁5份；
工艺方法依次包括以下步骤：
(1)混料：将聚烯烃发泡建筑模板所需的原料聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、糠壳、花生壳、马来酸酐-苯乙烯嵌段共聚物、受阻酚类抗氧剂按配方混合，经过混料机高速搅拌，摩擦生热，至设定的工艺温度125℃后排入冷混，至设定工艺45℃后排料；
(2)造粒：将步骤(1)所得物料加入造粒机的上料斗内，在造粒机中进行加温、捏合、混炼塑化的步骤，其中，造粒温度为180℃，物料在造粒机中的时间为15min，最终制得物料粒；
(3)干燥：将步骤(2)所得物料粒送入回转干燥机进行干燥，干燥温度100℃，干燥时间60min；
(4)搅拌：将步骤(3)所得物料粒送入搅拌器，搅拌时加入硬脂酸镁；
(5)挤出：将步骤(4)所得物料用螺杆挤出机挤出板材：将物料加入螺杆挤出机主喂料装置内，采用侧喂料方式加入三亚硝基三亚甲基三胺、碳酸锌；物料在螺杆挤出机中进行加温，螺杆内剪切塑化，挤出温度为185℃，物料在螺杆挤出机中的时间为20min；侧喂料方式依托于螺杆挤出机上的侧喂料装置进行送料；
其中，螺杆挤出机包括主喂料装置和主螺筒，主螺筒根据功能分为熔融段、均化段、脱挥发份段和排料增压段，在熔融段和均化段之间的主螺筒侧面设有侧喂料装置；侧喂料装置包括侧喂料斗和机筒，侧喂料斗内设有搅拌出料装置，侧喂料斗的出料口与机筒相连接，机筒的出口与主螺筒相连接；搅拌出料装置包括用来对原料进行搅拌混合的正向螺旋搅拌桨叶和用来进行出料的反向螺旋出料桨叶；
其中，螺杆挤出机的转速为50r/min；侧喂料装置的机筒根据功能依次设置加料段、熔化段、计量段3个加热区间，每个加热区间的加热温度分别为150℃、185℃、170℃；侧喂料装置还包括电机和变速箱；
(6)冷却定型：将步骤(5)所得板材送入定型模内进行冷却定型，制得厚度为15mm的聚烯烃发泡板材；
(7)切割、制成：将步骤(6)所得板材送入牵引机引出，并对板材进行切割，制成成品。
实施例3
聚烯烃发泡建筑模板用配方及工艺，其配方包含如下重量份的原料组分：聚丙烯80份、花生壳60份、马来酸酐接枝聚苯乙烯10份、偶氮二异丁腈6份、氧化铝0.75份、亚磷酸酯类抗氧剂0.5份、硬脂酸镁3份；
工艺方法依次包括以下步骤：
(1)混料：将聚烯烃发泡建筑模板所需的原料聚丙烯、花生壳、马来酸酐接枝聚苯乙烯、亚磷酸酯类抗氧剂按配方混合，经过混料机高速搅拌，摩擦生热，至设定的工艺温度115℃后排入冷混，至设定工艺43℃后排料；
(2)造粒：将步骤(1)所得物料加入造粒机的上料斗内，在造粒机中进行加温、捏合、混炼塑化的步骤，其中，造粒温度为175℃，物料在造粒机中的时间为6min，最终制得物料粒；
(3)干燥：将步骤(2)所得物料粒送入回转干燥机进行干燥，干燥温度95℃，干燥时间40min；
(4)搅拌：将步骤(3)所得物料粒送入搅拌器，搅拌时加入硬脂酸镁；
(5)挤出：将步骤(4)所得物料用螺杆挤出机挤出板材：将物料加入螺杆挤出机主喂料装置内，采用侧喂料方式加入偶氮二异丁腈、氧化铝；物料在螺杆挤出机中进行加温，螺杆内剪切塑化，挤出温度为165℃，物料在螺杆挤出机中的时间为10min；侧喂料方式依托于螺杆挤出机上的侧喂料装置进行送料；
其中，螺杆挤出机包括主喂料装置和主螺筒，主螺筒根据功能分为熔融段、均化段、脱挥发份段和排料增压段，在熔融段和均化段之间的主螺筒侧面设有侧喂料装置；侧喂料装置包括侧喂料斗和机筒，侧喂料斗内设有搅拌出料装置，侧喂料斗的出料口与机筒相连接，机筒的出口与主螺筒相连接；搅拌出料装置包括用来对原料进行搅拌混合的正向螺旋搅拌桨叶和用来进行出料的反向螺旋出料桨叶；
其中，螺杆挤出机的转速为40r/min；侧喂料装置的机筒根据功能依次设置加料段、熔化段、计量段3个加热区间，每个加热区间的加热温度分别为145℃、175℃、160℃；侧喂料装置还包括电机和变速箱；
(6)冷却定型：将步骤(5)所得板材送入定型模内进行冷却定型，制得厚度为12mm的聚烯烃发泡板材；
(7)切割、制成：将步骤(6)所得板材送入牵引机引出，并对板材进行切割，制成成品。
实施例4
聚烯烃发泡建筑模板用配方及工艺，其配方包含如下重量份的原料组分：
聚乙烯30份、聚丙烯30份、锯木粉30份、糠壳10份、花生壳20份、马来酸酐接枝聚苯乙烯2份、偶氮二异丁腈1份、氧化锌0.25份、氧化铝0.25份、亚磷酸酯类抗氧剂0.25份、硬脂酸锌0.75份；
工艺方法依次包括以下步骤：
(1)混料：将聚烯烃发泡建筑模板所需的原料聚乙烯、聚丙烯、锯木粉、糠壳、花生壳、马来酸酐接枝聚苯乙烯及亚磷酸酯类抗氧剂按配方混合，经过混料机高速搅拌，摩擦生热，至设定的工艺温度110℃后排入冷混，至设定工艺40℃后排料；
(2)造粒：将步骤(1)所得物料加入造粒机的上料斗内，在造粒机中进行加温、捏合、混炼塑化的步骤，其中，造粒温度为170℃，物料在造粒机中的时间为2min，最终制得物料粒；
(3)干燥：将步骤(2)所得物料粒送入回转干燥机进行干燥，干燥温度90℃，干燥时间30min；
(4)搅拌：将步骤(3)所得物料粒送入搅拌器，搅拌时加入硬脂酸锌；
(5)挤出：将步骤(4)所得物料用螺杆挤出机挤出板材：将物料加入螺杆挤出机主喂料装置内，采用侧喂料方式加入偶氮二异丁腈、氧化锌及氧化铝；在螺杆挤出机中进行加温，螺杆内剪切塑化，挤出温度为95℃，物料在螺杆挤出机中的时间为2min；侧喂料方式依托于螺杆挤出机上的侧喂料装置进行送料；螺杆挤出机的转速为30r/min；
其中，螺杆挤出机包括主喂料装置和主螺筒，主螺筒根据功能分为熔融段、均化段、脱挥发份段和排料增压段，在熔融段和均化段之间的主螺筒侧面设有侧喂料装置；侧喂料装置包括侧喂料斗和机筒，侧喂料斗内设有搅拌出料装置，侧喂料斗的出料口与机筒相连接，机筒的出口与主螺筒相连接；搅拌出料装置包括用来对原料进行搅拌混合的正向螺旋搅拌桨叶和用来进行出料的反向螺旋出料桨叶；侧喂料装置还包括电机和变速箱；
(6)发泡：将步骤(5)挤制的板材送入到高红外辐射发泡炉进行升温预热及加热发泡；
其中，高红外辐射发泡炉依靠高红外石英加热器进行加热，高红外石英加热器以钨丝作为发热体，发泡炉内部设置有非接触式测温仪，控制整个炉体内部的温度；高红外辐射发泡炉设置有预热区和加热发泡区，预热温度为90℃，加热温度为140℃；
(7)轧光：将步骤(6)所得板材送入双辊轧光机轧光，制得厚度为10mm的聚烯烃发泡板材，双辊轧光机辊筒的温度设定为130℃；
其中，双辊轧光机的辊筒形状为表面光滑的圆柱体，滚筒直径为15cm，转速为5r/min，转速比为1:1；
(8)切割、制成：将步骤(7)所得物料送入牵引机引出，并对板材进行切割，制成成品。
对比例1
选取南京市某公司生产的一种普通木塑复合材料，其生产工艺如下：
(1)按质量份数计，包括如下组分：8份硬脂酸镁、5份微晶石蜡、10份聚乙烯、5份硅烷偶联剂KH-560、10份聚乙烯吡咯烷酮、40份复合纤维、50份酚醛树脂；
(2)先于60℃，取硬脂酸镁、微晶石蜡、聚乙烯、硅烷偶联剂KH-560、聚乙烯吡咯烷酮于反应釜混合，以600r/min搅拌50min，升温至90℃，加入复合纤维、酚醛树脂混合，以3MPa高压均质后，经双螺杆挤出机于190℃熔融复合12min后，挤出、注射、热压成型，自然冷却，即得木塑复合材料。
对比例2
聚烯烃发泡建筑模板用配方及工艺，其配方包含如下重量份的原料组分：
聚乙烯30份、聚丙烯30份、锯木粉30份、糠壳10份、花生壳20份、马来酸酐接枝聚苯乙烯2份、偶氮二异丁腈1份、氧化锌0.25份、氧化铝0.25份、亚磷酸酯类抗氧剂0.25份、硬脂酸锌0.75份；
工艺方法依次包括以下步骤：
(1)混料：将聚烯烃发泡建筑模板所需的原料聚乙烯、聚丙烯、锯木粉、糠壳、花生壳、马来酸酐接枝聚苯乙烯及亚磷酸酯类抗氧剂按配方混合，经过混料机高速搅拌，摩擦生热，至设定的工艺温度110℃后排入冷混，至设定工艺40℃后排料；
(2)造粒：将步骤(1)所得物料加入造粒机的上料斗内，在造粒机中进行加温、捏合、混炼塑化的步骤，其中，造粒温度为170℃，物料在造粒机中的时间为2min，最终制得物料粒；
(3)干燥：将步骤(2)所得物料粒送入回转干燥机进行干燥，干燥温度90℃，干燥时间30min；
(4)搅拌：将步骤(3)所得物料粒送入搅拌器，搅拌时加入硬脂酸锌；
(5)挤出：将步骤(4)所得物料用螺杆挤出机挤出板材：将物料加入螺杆挤出机主喂料装置内，采用侧喂料方式加入偶氮二异丁腈、氧化锌及氧化铝；在螺杆挤出机中进行加温，螺杆内剪切塑化，挤出温度为95℃，物料在螺杆挤出机中的时间为2min；侧喂料方式依托于螺杆挤出机上的侧喂料装置进行送料；螺杆挤出机的转速为30r/min；
其中，螺杆挤出机包括主喂料装置和主螺筒，主螺筒根据功能分为熔融段、均化段、脱挥发份段和排料增压段，在熔融段和均化段之间的主螺筒侧面设有侧喂料装置；侧喂料装置包括侧喂料斗和机筒，侧喂料斗内设有搅拌出料装置，侧喂料斗的出料口与机筒相连接，机筒的出口与主螺筒相连接；搅拌出料装置包括用来对原料进行搅拌混合的正向螺旋搅拌桨叶和用来进行出料的反向螺旋出料桨叶；侧喂料装置还包括电机和变速箱；
(6)发泡：将步骤(5)挤制的板材送入到发泡炉进行升温预热及加热发泡；
其中，发泡炉内部设置有非接触式测温仪，控制整个炉体内部的温度；发泡炉设置有预热区和加热发泡区，预热温度为90℃，加热温度为140℃；
(7)轧光：将步骤(6)所得板材送入双辊轧光机轧光，制得厚度为10mm的聚烯烃发泡板材，双辊轧光机辊筒的温度设定为130℃；
其中，双辊轧光机的辊筒形状为表面光滑的圆柱体，滚筒直径为15cm，转速为5r/min，转速比为1:1；
(8)切割、制成：将步骤(7)所得物料送入牵引机引出，并对板材进行切割，制成成品。
测试方法
综合性能测试
将本发明实施例1～4及对比例1～2制备得到的聚烯烃发泡建筑模板在常温下放置72h以上，然后分别切取5块尺寸为长×宽×高为1000×600×12mm作为样品，再放入26℃恒温干燥箱中72h，取出后在24℃条件下放置24h，参照标准《GB/T 9341-2008》的试验方法进行力学性能测试，参照标准《GB/T6343-2009》的试验方法进行发泡密度的测试，对实验数据取平均数，得到相关数据如下：
表1聚烯烃发泡建筑模板的性能参数
由试验数据可知，本发明采用侧喂料方式制备得到的聚烯烃发泡建筑模板主要性能达到甚至超越了常规品种，尤其是具有优良的弯曲强度及较高的发泡密度，解决了木塑复合材料综合力学性能差的问题，因而具有广阔的市场前景。同时，对比使用常规加热和高红外石英加热器加热，高红外石英加热器加热得到的聚烯烃发泡材料性能优于常规加热得到的聚烯烃发泡材料，其力学性能得到进一步提升，可以根据实际需要选用；对比例采用传统工艺以及未采用高红外石英加热器加热工艺制备得到的产品力学性能均较为一般。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.聚烯烃发泡建筑模板用配方及工艺，其特征在于：所述配方包含如下重量份的原料组分：聚烯烃60～90份、木粉30～120份、增容剂1～20份、发泡剂1～15份、发泡剂的活化剂0.25～1份、抗氧剂0.25～1份、润滑剂0.75～5份；
工艺方法依次包括以下步骤：
(1)混料：将聚烯烃发泡建筑模板所需的原料聚烯烃、木粉、增容剂、抗氧剂按配方混合，经过混料机高速搅拌，摩擦生热，至设定的工艺温度110℃～125℃后排入冷混，至设定工艺40～45℃后排料；
(2)造粒：将步骤(1)所得物料加入造粒机的上料斗内，在造粒机中进行加温、捏合、混炼塑化的步骤，其中，造粒温度为170～180℃，物料在造粒机中的时间为2～15min，最终制得物料粒；
(3)干燥：将步骤(2)所得物料粒送入回转干燥机进行干燥，干燥温度90～100℃，干燥时间30～60min；
(4)搅拌：将步骤(3)所得物料粒送入搅拌器，搅拌时加入润滑剂；
(5)挤出：将步骤(4)所得物料用螺杆挤出机挤出板材：将物料加入螺杆挤出机主喂料装置内，采用侧喂料方式加入发泡剂和发泡剂的活化剂；物料在螺杆挤出机中进行加温，螺杆内剪切塑化，挤出温度为140～185℃，物料在螺杆挤出机中的时间为2～20min；所述侧喂料方式依托于螺杆挤出机上的侧喂料装置进行送料；
(6)冷却定型：将步骤(5)所得板材送入定型模内进行冷却定型，制得厚度为10～15mm的聚烯烃发泡板材；
(7)切割、制成：将步骤(6)所得板材送入牵引机引出，并对板材进行切割，制成成品。
2.聚烯烃发泡建筑模板用配方及工艺，其特征在于：所述配方包含如下重量份的原料组分：
聚烯烃60～90份、木粉30～120份、增容剂1～20份、发泡剂1～15份、发泡剂的活化剂0.25～1份、抗氧剂0.25～1份、润滑剂0.75～5份；
工艺方法依次包括以下步骤：
(1)混料：将聚烯烃发泡建筑模板所需的原料聚烯烃、木粉、抗氧剂、增容剂按配方混合，经过混料机高速搅拌，摩擦生热，至设定的工艺温度110℃～125℃后排入冷混，至设定工艺40～45℃后排料；
(2)造粒：将步骤(1)所得物料加入造粒机的上料斗内，在造粒机中进行加温、捏合、混炼塑化的步骤，其中，造粒温度为170～180℃，物料在造粒机中的时间为2～15min，最终制得物料粒；
(3)干燥：将步骤(2)所得物料粒送入回转干燥机进行干燥，干燥温度90～100℃，干燥时间30～60min；
(4)搅拌：将步骤(3)所得物料粒送入搅拌器，搅拌时加入润滑剂；
(5)挤出：将步骤(4)所得物料用螺杆挤出机挤出板材：将物料加入螺杆挤出机主喂料装置内，采用侧喂料方式加入发泡剂和发泡剂的活化剂；在螺杆挤出机中进行加温，螺杆内剪切塑化，挤出温度为95～110℃，物料在螺杆挤出机中的时间为2～20min；所述侧喂料方式依托于螺杆挤出机上的侧喂料装置进行送料；所述螺杆挤出机的转速为30～50r/min；
(6)发泡：将步骤(5)挤制的板材送入到高红外辐射发泡炉进行升温预热及加热发泡；
(7)轧光：将步骤(6)所得板材送入双辊轧光机轧光，制得厚度为10～15mm的聚烯烃发泡板材，双辊轧光机辊筒的温度设定为130±5℃；
(8)切割、制成：将步骤(7)所得物料送入牵引机引出，并对板材进行切割，制成成品。
3.根据权利要求1或2所述的聚烯烃发泡建筑模板用配方及工艺，其特征在于：所述螺杆挤出机包括主喂料装置和主螺筒，所述主螺筒根据功能分为熔融段、均化段、脱挥发份段和排料增压段，在熔融段和均化段之间的主螺筒侧面设有侧喂料装置；所述侧喂料装置包括侧喂料斗和机筒，侧喂料斗内设有搅拌出料装置，侧喂料斗的出料口与机筒相连接，机筒的出口与主螺筒相连接；所述搅拌出料装置包括用来对原料进行搅拌混合的正向螺旋搅拌桨叶和用来进行出料的反向螺旋出料桨叶。
4.根据权利要求3所述的聚烯烃发泡建筑模板用配方及工艺，其特征在于：所述侧喂料装置还包括电机和变速箱。
5.根据权利要求2所述的聚烯烃发泡建筑模板用配方及工艺，其特征在于：所述高红外辐射发泡炉依靠高红外石英加热器进行加热，所述高红外石英加热器以钨丝作为发热体，发泡炉内部设置有非接触式测温仪，控制整个炉体内部的温度。
6.根据权利要求2所述的聚烯烃发泡建筑模板用配方及工艺，其特征在于：所述高红外辐射发泡炉设置有预热区和加热发泡区，预热温度为90～130℃，加热温度为140～185℃。
7.根据权利要求2所述的聚烯烃发泡建筑模板用配方及工艺，其特征在于：所述双辊轧光机的辊筒形状为表面光滑的圆柱体，滚筒直径为15～100cm，转速为5～50r/min，转速比为1:1～2。
8.根据权利要求1或2所述的聚烯烃发泡建筑模板用配方及工艺，其特征在于：所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物中的一种或多种；木粉为锯木粉、糠壳、花生壳中的一种或多种；增容剂为马来酸酐接枝聚苯乙烯或马来酸酐-苯乙烯嵌段共聚物；发泡剂为偶氮二异丁腈、三亚硝基三亚甲基三胺中的一种或两种；发泡的活化剂为氧化锌、氧化铝、碳酸锌中的一种或多种；抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂中的一种或两种；润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁中的一种或两种。
9.根据权利要求1所述的聚烯烃发泡建筑模板用配方及工艺，其特征在于：所述螺杆挤出机的转速为30～50r/min；所述侧喂料装置的机筒根据功能依次设置加料段、熔化段、计量段3个加热区间，每个加热区间的加热温度分别为140～150℃、170～185℃、160～170℃。
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