CN110791009A - 一种建筑模板材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明的技术方案提供了一种建筑模板材料，其包括基料、滑石粉、分散剂、增韧剂、双组份抗氧化剂、增强纤维和无机助剂，还提供了其制备方法。该组合物可用来制备建筑模板，且具有耐高低温、拉伸强度大、前期变形性能好但后期无变形，具有良好的广适性，从而具有优异的应用价值。

Description

一种建筑模板材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种建筑材料、其制备方法，更特别而言，是涉及一种建筑模板材料、其制备方法，其属于高分子材料及其制备、应用技术领域。

背景技术

建筑模板在建筑技术领域具有重要的作用，尤其是在道路施工、楼房建造、道路修建、公园花园修建等领域是必不可少的工具，通过建筑模板的使用，可以将混凝土、水泥等固定成具体的形状，或者起到支撑、定型、成型等诸多效果。

目前的建筑模板，通常是高分子材料制成，具有强度大、重量轻便、使用灵活等诸多优点，已经逐步取代了原来使用的笨重的钢板模板材料，日益成为建筑业的主流应用材料。

目前，针对建筑模板的组份、组成改进仍一直进行中，并取得了一些成果，例如如下：

CN102532639公开了一种用作建筑模板的高分子材料组合物，所述组合物包括以下组分和重量份：50-90份聚烯烃、1-10份增韧剂、10-40份填料、0.1-1份偶联剂、0.1-0.4份抗氧剂和0.1-0.4份润滑剂。该聚烯烃材料的制备方法包括以下步骤：将50-90份聚烯烃、1-10份增韧剂、10-40份填料、0.1-1份偶联剂、0.1-0.4份抗氧剂和0.1-0.4份润滑剂放入高速混合机中混合均匀，由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥和包装。所述材料经过挤出机连续挤出成型为建筑用塑料模板，该模板为空心结构，具有成本低，重量轻，刚韧平衡性好，易于脱模，重复利用次数多，尺寸可多变，可回收等诸多优点。

CN102532698公开了一种新型建筑模板材料，包括以下组分及重量份数：聚烯烃50-90重量份，增韧剂1-10重量份，玻璃纤维5-45重量份，接枝物1-10重量份，抗氧剂0.1-0.4重量份，润滑剂0.1-0.4重量份。所述玻纤增强聚烯烃材料材料具有优良的力学性能和加工性能，可经过挤出机连续挤出成型为建筑用塑料模板，在极薄壁厚的条件下仍然具备高强度高韧性，具有成本低，重量轻，刚韧平衡性好，易于脱模，重复利用次数多，尺寸可多变，可回收等诸多优点。并且与同面积的其它材质的模板相比，更薄、更轻，便于运输和施工，具有很好的应用前景。

CN102719108公开了一种PP天然纤维增强复合环保建筑用塑料模板及制备工艺。它由稻壳、再生聚丙烯PP、马来酸酐MAH、交联剂DCP、钛酸酯偶联剂、白油、硬脂酸、防老剂1010、轻质CaCO₃、丙酮组成的；制备PP天然纤维增强复合环保建筑用塑料模板的工艺包括5大步骤。本发明的目的是解决再生聚丙烯PP与稻壳的合理利用，实现变废为宝。由再生聚丙烯PP塑料和稻壳纤维粉为主体材料的复合材料，具有质量轻、强度高、成本低和环保的优点，集木材和塑料的性能，满足建筑模板的使用要求，是今后资源重复利用的建筑模板材料发展方向，是一种具有很大发展潜力“以塑代木”的新型建筑模板替代材料。

CN102827318公开了一种聚双环戊二烯建筑模板材料，是由以下重量百分比的原料共混聚合而成：80-99.99％双环戊二烯，0.01-20％的玻璃纤维。所述聚双环戊二烯建筑模板材料选择玻璃纤维作为增强材料与双环戊二烯共混聚合成复合材料，只需要加入少量的玻璃纤维就可以显著的提高聚双环戊二烯材料的冲击强度和拉伸强度，相比单纯的聚双环戊二烯材料其冲击强度由原来的100J/m提高到180-350J/m，拉伸强度由原来的25MPa提高到30-35MPa；所述材料作为建筑模板，比钢制模板轻六分之一到七分之一，且不生锈，不变形，与建筑表面不亲和，同时克服了竹木模板的易吸水、易霉变、强度低和使用寿命段的缺点。

CN103508700公开了一种高光耐磨防水抗折等加强型建筑模板及生产方法，所述原料为甲醛水溶液、尿素、三聚氰胺、助剂、烧碱水溶液和填充材料及加强筋面层材料组成。所述填充材料为木粉锯末刨花、植物纤维或谷果壳、骨粉、淀粉和与无机氧化物的混合体，且木粉锯末刨花、植物纤维或谷果壳、骨粉、淀粉与无机氧化物的重量混合比为50-90:6-20，所述无机氧化物选自氧化钙、氧化镁或氧化铝，所述助剂为三乙醇胺、乌洛托品、氯化铵、草酸、甘油、碳酸镁、间苯二酚、苯酚、萘磺酸钠、色料、乙醇、三氧化二铝和硬脂酸锌等，所述加强筋面层材料，为玻璃纤维布、玻璃纤维加强网格布或化纤棉布等筋和面层树脂色纸、树脂色浆组成。

CN104018665公开了一种建筑模板材料及其制备方法，包括上面板、中间层及下面板，上面板与中间层之间通过粘合层粘结，下面板与中间层之间通过粘合层粘结；按照上面板、粘合层、中间层、粘合层、下面板的顺序铺放各层材料，将铺放好的材料放入成型设备中加热、加压，冷却定型后得到建筑模板材料。与传统的钢筋混凝土建筑模板相比，其具有质轻、环保、高性能等特点，与传统的木质胶合板相比，中间粘合层选用了树脂材料，而非胶黏剂，有效加强了面板与树脂间的结合力，不开裂、不脱落，与现有的树脂类建筑模板相比，其加工成型简单，且模板表面阻燃性能优良、耐磨性能优良，同时模板的刚性高，不易变形，成型简单、质轻、环保、成本低的特点。

CN106397968公开了种高分子建筑模板材料的制备，由以下组分制备而成：等规聚丙烯、聚氯乙烯、增强剂、稳定剂、发泡剂、抗氧剂、硬脂酸、增塑剂，所述建筑模板包括板体，板体厚度为10-25mm，所述板体为中空结构，所述板体内设有一级支撑，所述一级支撑为锯齿线状，所述板体的一面上设有孔，所述孔的孔径为0.6-1.5cm，孔之间的间隔为10-30cm，与孔同侧，设有肋条，所述肋条之间的间距为20-50cm，可有效防止板体变形，所述肋条为中空结构，所述肋条内设有二级支撑，所述二级支撑为“V”字形。所述高分子模板材料节能环保，可完全回收利用，节约资源，使用次数多，使用周期长，使用所述材料制备的建筑模板，结构简单，易拼接，具有良好的抗冲击能力

CN107200966公开了一种质轻环保建筑模板材料，包括以下重量份的原料：SG-5型PVC树脂60-70份、废旧塑料20-30份、加工助剂8-10份、增强纤维10-14份、无机填料20-30份、偶联剂2-4份、相容剂4-6份、木粉25-35份、硬脂酸锌4-8份、石蜡3-5份、阻燃添加剂8-14份。所述建筑模板材料其表面光滑、强度大、韧性好、抗冲击性强、质量轻，具有较好的阻燃性能和尺寸稳定性；同时所述制备方法采用废弃塑料，节约了资源、保护了环境，材料成本较低、原料易得、且工艺简明，作为建筑模板材料具有较高的实用价值和良好的应用前景。

CN108659534公开了一种建筑模板材料，其特征在于，由如下重量份的组分制成：表面包覆氧化石墨烯的玻璃纤维10-15份、含氟聚砜类缩聚物60-70份、金刚烷基砜基加聚物30-40份、催化剂1-3份、抗紫外光稳定剂1-3份、润滑剂1-3份。还公开了所述建筑模板材料的制备方法，按比例将各组分加入高速搅拌机中混合均匀，后加入双螺杆挤出机中熔融共混，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥和包装，得到所述建筑模板材料。所述建筑模板材料具有力学性能、耐候性和阻燃性优异，加工成型容易，重复使用次数多，使用安全环保的优点。

CN108707305公开了一种建筑模板材料，由如下重量份的组分制成：玻璃纤维增强金刚烷类聚酰胺接枝聚烯烃树脂100份、增韧剂1-3份、抗氧剂1-3份。所述建筑模板材料的制备方法，包括以下步骤：将各组分按配比称量后加入高速混合机中混合均匀，混合后的物料由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机，经双螺杆高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥和包装，得到所述建筑模板材料。所述建筑模板材料强度更高、韧性更大，抗紫外老化性能和阻燃性更优异，且易于加工成型。

CN109370012公开了一种建筑模板材料，是由以下重量份的原料组成：聚乙烯60-80，增韧剂2-8，玻璃纤维10-35，相容剂2-8，抗氧剂0.2-0.3，润滑剂0.2-0.3，增韧剂为丁苯橡胶、氯丁橡胶、丙烯-丁烯共聚物中的一种或几种，抗氧剂为亚磷酸盐抗氧剂和硫酯类抗氧剂的混合物，且其质量比为3.5-6.5。所述建筑材料具有优良的力学性能，制得的建筑模板质量轻、强度高，且重复利用。

根据上面所述，现有技术中公开了多种新型材料的建筑模板材料，并侧重于各自不同的多种性能，与常规建筑模板材料相比，取得了良好的技术效果改进，对实际应用产生了良好的促进效果。

发明内容

本发明的发明人经过大量的实验和研究，得到了一种新型的建筑模板材料，还研发出了该模板材料的制备方法。

详细而言，本发明主要分为两个部分，第一部分的技术方案，是请求保护一种建筑模板材料。

更详细而言，所述建筑模板材料包括基料、滑石粉、分散剂、增韧剂、双组份抗氧化剂、增强纤维和无机助剂。

更详细而言，本发明的所述建筑模板材料以质量份计算，包括如下具体含量的各个组份：

作为特别的描述，所述基料为质量比为1:2:1的聚丙烯、线性低密度聚乙烯和MBS树脂的混合物。

其中，聚丙烯、线性低密度聚乙烯和MBS树脂均是高分子领域中的常规物料，可通过商业手段而获得。

所述基料的质量份为50-60，其包括了其中的任何数值点值，例如,50、52、54、56、58或60。

在本发明的所述建筑模板材料中，所述滑石粉的质量份为2-3份，其包括了其中的任何数值点值，例如2、2.2、2.4、2.6、2.8或3。

更进一步地，所述滑石粉的粒度为400-600nm，其同样包括了其中的任何数值点值，例如400、500或600。

在本发明的所述建筑模板材料中，所述分散剂的质量份为1.2-1.6份，其包括了其中的任何数值点值，例如1、1.2、1.4或1.6。

作为特别的描述，所述分散剂为相对分子量为1500-4000的聚乙烯蜡，该聚乙烯蜡可从市场上购买而得到，例如购买分子量在此范围内的即可。

在本发明的所述建筑模板材料中，所述增韧剂的质量份为1-2份，其包括了其中的任何数值点值，例如1、1.2、1.4、1.6、1.8或2。

作为特别的描述，所述增韧剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，该共聚物同样是非常公知的高分子材料，可从市场上购买而得到。

在本发明的所述建筑模板材料中，所述双组份抗氧化剂的质量份为2.2-2.8份，其包括了其中的任何数值点值，例如2.2、2.4、2.6或2.8。

作为特别的描述，所述双组份抗氧化剂为等质量比的2-叔丁基-6-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的混合物。

这两种物质同样也是已知的化合物，是非常公知的常用抗氧剂。

在本发明的所述建筑模板材料中，所述增强纤维的质量份为4-5份，其包括了其中的任何数值点值，例如4、4.5或5。

作为特别的描述，所述增强纤维是直径为50-60μm的玻璃纤维，长度为0.05-0.1mm。

如此的玻璃纤维也是非常公知的无机材料，可通过市场购买得到。

在本发明的所述建筑模板材料中，所述无机助剂的质量份为1.8-2.6份，其包括了其中的任何数值点值，例如1.8、2、2.2、2.4或2.6。

作为特别的描述，所述无机助剂为粒度300目的碳酸钙微粉。

本发明的第二部分的技术方案，是提供了上述建筑模板材料的制备方法。

更具体的，所述制备方法如下：

A、按照上述质量份用量，称取各个组份；

B、将基料、分散剂、增韧剂和双组份抗氧化剂在高速捏合机中于100-120℃温度下进行捏合，然后再输送到双螺杆挤出机中，混合分散剪切，得到初料；

C、向所述初料中再加入滑石粉、增强纤维和无机助剂，继续在捏合机中进行捏合混合30-40分钟，捏合混合温度为130-140℃，最后使用双螺杆挤出机进行造粒，从而得到所述建筑模板材料。

后续，可将所述建筑模板材料制造成各种需要的形状。

根据上面的描述，本发明提供了一种建筑模板材料及其制备方法，该材料可用来制备建筑模板，发明人发现其具有良好的多个性能，从而在建筑领域具有非常好的工业化生产潜力。

具体实施方式

如下，通过例举具体的实施方式对该建筑模板材料进行详细描述，尤其是描述了其制备方法。但应该理解，下面的所有实施例并不是本发明的保护范围，只是用来例举、说明、示例而已，请务必注意和重视这一点。

实施例1

A、按照质量份计算，称取50份基料(为质量比为1:2:1的聚丙烯、线性低密度聚乙烯和MBS树脂的混合物)、3份粒度为400-600那么的滑石粉、1.2份分散剂(相对分子量为1500-4000的聚乙烯蜡)、2份增韧剂丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、2.2份双组份抗氧化剂(为等质量比的2-叔丁基-6-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的混合物)、5份增强纤维(直径为50-60μm的玻璃纤维，长度为0.05-0.1mm)和1.8份无机助剂(粒度300目的碳酸钙微粉)；

B、将基料、分散剂、增韧剂和双组份抗氧化剂在高速捏合机中于100℃温度下进行捏合，然后再输送到双螺杆挤出机中，混合分散剪切，得到初料；

C、向所述初料中再加入滑石粉、增强纤维和无机助剂，继续在捏合机中进行捏合混合30分钟，捏合混合温度为140℃，最后使用双螺杆挤出机进行造粒，从而得到建筑模板材料，将其简称为J1。

实施例2

A、按照质量份计算，称取60份基料(为质量比为1:2:1的聚丙烯、线性低密度聚乙烯和MBS树脂的混合物)、2份粒度为400-600那么的滑石粉、1.6份分散剂(相对分子量为1500-4000的聚乙烯蜡)、1份增韧剂丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、2.8份双组份抗氧化剂(为等质量比的2-叔丁基-6-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的混合物)、4份增强纤维(直径为50-60μm的玻璃纤维，长度为0.05-0.1mm)和2.6份无机助剂(粒度300目的碳酸钙微粉)；

B、将基料、分散剂、增韧剂和双组份抗氧化剂在高速捏合机中于120℃温度下进行捏合，然后再输送到双螺杆挤出机中，混合分散剪切，得到初料；

C、向所述初料中再加入滑石粉、增强纤维和无机助剂，继续在捏合机中进行捏合混合40分钟，捏合混合温度为130℃，最后使用双螺杆挤出机进行造粒，从而得到建筑模板材料，将其简称为J2。

实施例3

A、按照质量份计算，称取55份基料(为质量比为1:2:1的聚丙烯、线性低密度聚乙烯和MBS树脂的混合物)、2.5份粒度为400-600那么的滑石粉、1.4份分散剂(相对分子量为1500-4000的聚乙烯蜡)、1.5份增韧剂丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、2.5份双组份抗氧化剂(为等质量比的2-叔丁基-6-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的混合物)、4.5份增强纤维(直径为50-60μm的玻璃纤维，长度为0.05-0.1mm)和2.2份无机助剂(粒度300目的碳酸钙微粉)；

B、将基料、分散剂、增韧剂和双组份抗氧化剂在高速捏合机中于110℃温度下进行捏合，然后再输送到双螺杆挤出机中，混合分散剪切，得到初料；

C、向所述初料中再加入滑石粉、增强纤维和无机助剂，继续在捏合机中进行捏合混合35分钟，捏合混合温度为135℃，最后使用双螺杆挤出机进行造粒，从而得到建筑模板材料，将其简称为J3。

性能测试

首先，将上述实施例1-3得到的材料J1-J3进行注塑，得到10cm×5cm×0.5cm的样品。

I、根据国家标准GB/T 528-2009，对上述得到的三个样品进行断裂伸长率测试，发现其断裂伸长率分别为738％、722％和741％，从而具有优异的强度。

II、根据国家标准GB/T 1681-2009进行回弹性测试，其中所有三个样品均是在室温下避光保存2个月和6个月后进行测试，结果见下表1。

表1

由此可见，本发明的材料具有良好的回弹性，这可特别适用于变形需求。而在长时间回弹性显著降低后，则可以适用于对变形需求无要求的施工中，从而具有良好的广适性。

III、于100℃高温下，将样品J1-J3放置100小时，发现表面无发粘现象、无变色现象，从而具有优异的耐高温性能。

IV、于-40℃高温下，将样品J1-J3放置100小时，发现表面无裂纹现象，无脆化现象，从而具有优异的耐低温性能。

V、按照常规测试方法，使用拉伸强度仪测量室温避光保存12个月后的J1-J3样品的性能，结果见下表2：

表2

由此可见，本发明的材料在12个月后具有非常高的拉伸强度，这使得其在完全丧失回弹性后，可以在无变形需求的施工领域中进行使用，且强度非常高，不易发生变形和损坏。

如上描述，本发明的建筑模板材料，通过组份的特定选择和使用，从而具有优异的多种性能，特别适用于建筑模板的制造，具有非常优异的应用潜力和工业生产价值。

必须理解的是，本发明的上述实施例是用来解释、说明本发明的详细技术方案，任何人在阅读了上述的技术描述后，可以对上述的技术方案进行适当的改变，但这些改变仍然属于本发明的保护范围，而不是一个全新的发明内容，仍然受到本发明保护范围的限定和限制。

Claims (10)

1.一种建筑模板材料，其特征在于：所述建筑模板材料包括基料、滑石粉、分散剂、增韧剂、双组份抗氧化剂、增强纤维和无机助剂。

2.如权利要求1所述的建筑模板材料，其特征在于：以以质量份计算，包括如下具体含量的各个组份：

3.如权利要求1或2所述的建筑模板材料，其特征在于：所述基料为质量比为1:2:1的聚丙烯、线性低密度聚乙烯和MBS树脂的混合物。

4.如权利要求1-3任一项所述的建筑模板材料，其特征在于：所述滑石粉的粒度为400-600nm。

5.如权利要求1-4任一项所述的建筑模板材料，其特征在于：所述分散剂为相对分子量为1500-4000的聚乙烯蜡。

6.如权利要求1-5任一项所述的建筑模板材料，其特征在于：所述增韧剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。

7.如权利要求6所述的建筑模板材料，其特征在于：所述双组份抗氧化剂为等质量比的2-叔丁基-6-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的混合物。

8.如权利要求1-7任一项所述的建筑模板材料，其特征在于：所述增强纤维是直径为50-60μm的玻璃纤维，长度为0.05-0.1mm。

9.如权利要求8所述的建筑模板材料，其特征在于：所述无机助剂为粒度300目的碳酸钙微粉。

10.权利要求1-9任一项所述建筑模板材料的制备方法，所述制备方法如下：

A、按照上述质量份用量，称取各个组份；

B、将基料、分散剂、增韧剂和双组份抗氧化剂在高速捏合机中于100-120℃温度下进行捏合，然后再输送到双螺杆挤出机中，混合分散剪切，得到初料；

C、向所述初料中再加入滑石粉、增强纤维和无机助剂，继续在捏合机中进行捏合混合30-40分钟，捏合混合温度为130-140℃，最后使用双螺杆挤出机进行造粒，从而得到所述建筑模板材料。