CN202248853U - 一种具有中空闭孔结构的纤维增强聚丙烯建筑模板 - Google Patents

Abstract

一种具有中空闭孔结构的纤维增强聚丙烯建筑模板，由上、下面板(1)和两面板(1)之间的芯材所构成，所述的芯材由芯板(2)及其两面紧密式排列或疏密式排列的相同几何形状的柱状空格(3)所组成。本建筑模板比强度、比刚度高，每平米静负荷达120T以上，表观密度只有0.5-0.75，所以在不降低材料机械力学性能的前提下用料可节省25-50％。本建筑模板相对重量轻、方便操作，而且不吸水、不霉变、不变形，使用寿命长。本建筑模板在同一条生产流水线上完成，加工效率高，能耗节约40％以上。

Description

一种具有中空闭孔结构的纤维增强聚丙烯建筑模板

技术领域

本发明涉及一种建筑模板，具体地说是一种具有中空闭孔结构的纤维增强聚丙烯建筑模板。 

背景技术

建筑模板是混凝土结构工程施工的重要工具。专家指出，在现浇混凝土结构工程中，模板工程一般占混凝土结构工程造价的20-30％，占工程用工量的30-40％，占工期的50％左右。模板技术直接影响工程建设的质量、造价和效益，因此它是推动我国建筑技术进步的一个重要内容。 

2011-2012年我国建筑模板行业年均生产规模增速将在15％左右；到2012年底，我国建筑模板行业产量将达3亿平方米左右。 

中国模板市场模板材质主要是钢模板和木胶合板模板，每年消耗钢材300万吨，砍伐的树木，相当于数十万公顷森林面积。建筑模板的巨大资源消耗，给资源和环境带巨大压力。近二十年来，出现塑料模板和木塑模板，但因建筑模板属于“结构性”材料，制品一般为实心结构，中空塑料或木塑模板其强度和模量等力学指标很难达到模板标准要求。 

发明内容

本发明旨在提供一种具有中空闭孔结构的纤维增强聚丙烯建筑模板以替代实心的塑料建筑模板，所要解决的技术问题是该模板应满足建筑模板技术标准规定的高强度、高模量的力学性能。 

本发明所称的具有中空闭孔结构的纤维增强聚丙烯建筑模板是指本模板由上、下面板1和两面板之间复合的芯材所构成，所述的芯材由一块芯板2及其两面密集排列的相同几何形状的柱状空格3所组成，当芯材被上、下面板1复合后便构成中空闭孔结构。柱状空格3的截面可以是三角形(包括等边三角形)、四边形(包括正方形)、五边形(包括正五边形)、六边形(包括正六边形)或圆形等。所述的密集排列有两个含义，一是紧密式的，即柱与柱相互靠紧，二是疏密式的，即柱与柱之间有大小不等的间隔(8-40mm)而相互独立。 

本建筑模板中上、下面板的材料为纤维增强聚丙烯树脂和助剂制备的混合材料(I)，芯材的材料是由聚丙烯树脂制备的木塑材料(II)。 

混合材料(I)各组分有以下重量份： 

木纤维、合成纤维和短切玻璃纤维不同时为零。 

所述木纤维是长径比3-20、直径0.01-0.2mm的木质的或者如秸秆等非木质的植物纤维。 

所述短切玻璃纤维是指长是长径比5-50、直径0.01-0.2mm的玻纤。 

所述合成纤维是指长径比5-50、直径0.01-0.2mm的合成纤维如PET聚酯纤维等。 

所述的改性滑石粉是指滑石粉用2-5％(以滑石粉计的质量百分比，下同)偶联剂、2-5％硬脂酸于110-130℃下搅拌15-30分钟得到的表面包覆活化的滑石粉。 

木塑材料(II)各组分有以下重量份： 

木塑中的聚丙烯树脂可用其他热塑料聚烯烃代替，如聚乙烯、聚氯乙烯等。 

所述的木粉选自40-100目的木粉、秸秆粉或糠粉。 

改性滑石粉同上。 

本建筑模板的加工方法有两种，第一种方法首先挤出成型，即将混合材料(I)直接用具有一对平滑面辊轮模具的双螺杆挤出机于170-195℃挤出上、下面板1，木塑材料(II)直接用具有一对截面为多边形或圆形模具的双螺杆挤出机于170-195℃挤出芯材，芯材由芯板2及其两面密集排列有相同几何形状的柱状空格3所组成；然后双向复合固定，最后经冷却降温、定型后，切割成一定规格的模板。 

第二种方法称之为两步法，首先将混合材料(I)和木塑材料(II)分别造粒得到加工面板用的面板粒料和加工芯材用的芯材粒料。即将各组分于100-130℃高速搅拌混合均匀后用双螺杆挤出造粒机挤出造粒，分别得到面板粒料和芯材粒料。然后挤出成型，即将面板粒料用具有一对平滑面辊轮模具的挤出机于170-195℃挤出上、下面板1，芯材粒料用具有一对截面为多边形或圆形模具的挤出机于170-195℃挤出芯材，芯材由芯板2及其两面密集排列有相同几何形状的柱状空格3所组成；挤出成型后双向复合固定，将挤出的上、下面板1经牵引机拉紧绷直并和芯材复合后经压光热合机于170-185℃热合固定形成板材，最后经冷却降温、定型后，切割成一定规格的模板。 

本建筑模板因具有中空结构，表观密度只有0.5-0.75，与相同规格的传统木塑模板相比，用料节省25-50％，重量轻，方便操作，大大降低工人的劳动强度，不吸水、不霉变，每平米静负荷达120T以上也不变形。本建筑模板的成型、固定和定型在同一条生产流水线上完成，加工效率高，能耗节约40％以上。 

本建筑模板与实心木塑复合建筑模板主要性能比较见下表： 

本建筑模板与实心木塑复合建筑模板主要性能比较表： 

	静曲强度MPa	弹性模量MPa	硬度(邵氏)	备注
					行业标准	≥20	≥1800	≥50	ly-t1613-2004
木塑复合模板(实心板)	≥25	≥2000	≥60
					本发明中空建筑模板	≥30	≥2500	≥60

本模板使用寿命长，在施工使用过程中可周转30-50次。报废后可回收，经粉碎后可用于加工新的建筑模板。 

附图说明

图1是圆柱形中空闭孔建筑模板结构示意图。 

图2是圆柱形空格芯材结构示意图。 

图3是三角形中空闭孔建筑模板结构示意图。 

图4是三角形空格芯材结构示意图。 

图中1为面板，2为芯板，3为柱状空格。 

具体实施方式

结合附图，以二步法和柱状空格紧密式排列为例非限定实施例叙述如下：实施例1圆柱形中空闭孔建筑模板的制备

(1)依次取聚丙烯、短切玻璃纤维、改性滑石粉、硬脂酸、硬脂酸锌、盐基硫酸铅、聚 乙烯蜡、氯化聚乙烯各100、25、10、3、2、0.2、3、10重量份，于100-130℃高速搅拌混合均匀后用平行双螺杆挤出造粒机挤出造粒，得到面板粒料。 

(2)依次取聚乙烯、木粉纤维、改性滑石粉、硬脂酸、硬脂酸锌、盐基硫酸铅、聚乙烯蜡、氯化聚乙烯各100、110、20、3、2、0.3、3、12重量份，于100-130℃高速搅拌混合均匀后用平行双螺杆挤出造粒机挤出造粒，得到芯材粒料。 

(3)将上述芯材粒料经一对具有圆柱形结构模具的挤出机于170-195℃挤出芯材，如图2所示；将面板粒料经具有一对平滑面辊轮模具的挤出机于170-195℃挤出上、下面板，将上、下面板牵引绷直后和芯材复合，再经压光热合机于175-180℃热合定型成建筑模板。如图1所示。 

实施例2：以25份木纤维替代实施例1的短切玻纤，其他同实施例1。 

实施例3：以20份PET聚酯纤维替代实施例1的短切玻纤，其他同实施例1。 

实施例4：以5份木纤维、10份PET聚酯纤维和15份短切玻纤替代实施例1的短切玻纤，其他同实施例1。 

实施例5三角形中空闭孔建筑模板的制备 

(1)依次取聚丙烯、短切玻璃纤维、改性滑石粉、硬脂酸、硬脂酸锌、盐基硫酸铅、聚乙烯蜡、氯化聚乙烯各100、20、15、3、2、0.2、3、8重量份，于100-130℃高速搅拌混合均匀后用平行双螺杆挤出造粒机挤出造粒，得到面板粒料。 

(2)依次取聚乙烯、木粉纤维、改性滑石粉、硬脂酸、硬脂酸锌、盐基硫酸铅、聚乙烯蜡、氯化聚乙烯各100、120、15、3、2、0.3、3、8重量份，于100-130℃高速搅拌混合均匀后用平行双螺杆挤出造粒机挤出造粒，得到芯材粒料。 

(3)将上述芯材粒料经一对具有三角形结构模具的挤出机于170-195℃挤出芯材，如图4所示；将面板粒料经具有一对平滑面辊轮模具的挤出机于170-195℃挤出上、下面板，将上、下面板牵引绷直后和芯材复合，再经压光热合机于175-180℃热合定型成建筑模板。如图3所示。 

实施例6：以30份木纤维替代实施例5的短切玻纤，其他同实施例5。 

实施例7：以20份PET聚酯纤维替代实施例5的短切玻纤，其他同实施例5。 

实施例8：以5份木纤维、10份PET聚酯纤维和15份短切玻纤替代实施例5的短切玻纤，其他同实施例5。 

Claims (3)

1.一种具有中空闭孔结构的纤维增强聚丙烯建筑模板，其特征在于：本建筑模板由上、下面板(1)和中间复合的芯材所构成，所述的芯材由芯板(2)及其两面紧密式排列或疏密式排列的相同几何形状的柱状空格(3)所组成。

2.根据权利要求1所述的建筑模板，其特征在于：所述的柱状空格(3)为圆柱形。

3.根据权利要求1所述的建筑模板，其特征在于：所述的柱状空格(3)为三角形。

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