一種再生塑料複合增強發泡模板及生產方法

2023-05-27 09:42:31

專利名稱：一種再生塑料複合增強發泡模板及生產方法
技術領域：
本發明涉及一種建築用板材，特別是涉及一種用於建築用跳板、模板、裝飾用板的複合增強發泡塑料板。
背景技術：
塑料模板、建築用跳板、裝飾板，使用新原料和再生回收料試製已經有人研究，小批量生產，但到目前為止，多數使用高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯(PD)經複合增強或發泡等手段後製成，由於材料性能和價格、工藝等因素，其剛性差、低溫衝擊性、抗紫外線性能和熱脹冷縮等缺點不能大範圍推廣，而且使用中可鋸、可釘性差，中午施工早晚板與板之間(1X2M)產生ICM左右的間隙，早晚施工中午模板將出現凸起。嚴重製約了改產品的發展，建築行業中模板依舊大批量使用木製膠合板，而且使用周期最多廣2年，造成森林資源的大量破壞，環境壓力越來越大。

發明內容
本發明的目的，是提供一種再生塑料複合增強發泡模板，該再生塑料複合增強發泡模板是由回收的廢舊塑料製成，實現了廢品再利用，可用以製作模板、跳板和裝飾用板材,且成本低、強度高。採用的技術方案是:
一種再生塑料複合增強發泡模板，包括中間發泡層，其特徵是:
中間發泡層的上端面和下端面上分別固定有上表皮層和下表皮層；在中間發泡層與表皮層之間，中發泡層與下表皮層之間分別鋪設有波動纖維或鋼絲網構成的上增強層和下增強層。在上述的上表皮層的上端面上固定有上防滑層，在下表皮層的下端面上固定有下防滑層。上述再生塑料複合增強發泡模板厚度為14-60mm，容重為0.6-0.82g/cm3,類似木板。表皮層厚度為0.8mm-1.2mm,性能應達到以下指標:
容重 I 1.2 g/cm3
硬度40 70 肖爾D 抗拉強度蘭48 MPC 缺口衝擊強度3 320 J/M 扯斷伸長率蘭21 %
熱收率蘭1.1 %
中間發泡層與表皮層物理性能基本相同，但強度和伸長率低於外表面層10%左右，而容重在0.3-0.8 g/cm3之間，厚度14-60mm根據實際需要而定。增強層為QRC (丙烯酸酯)網或鋼絲網。QRC網線直徑為Φ0.5mm，鋼絲網的鋼絲直徑為φ1.5mm，雙向應力在4%左右。上述防滑層厚度2_3mm，用於跳板表面防滑，是由氯化聚乙烯彈性體加入40_80份20-30目石英砂後熱擠出複合在表皮層上構成。上述表皮層是由回收廢舊塑料在相溶劑的作用下混合接枝改性成為容重0.8-3mm的PC/ABS/PET複合材料，改變了目前使用聚烯烴為主料的現狀。上述發泡層是由回收廢舊塑料在相溶劑的作用下混合接枝改性製成PC/ABS/PET複合材料，並使用發泡方法(加入發泡劑)形成容重為0.3-0.8 g/cm3的中間發泡層。所述回收廢舊塑料，主料為苯乙烯、丁二烯、丙烯腈(ABS)，廢舊電視機殼、電腦、電話機殼、兒童玩具、小家電殼、手機殼再生料為主料，與聚碳酸酯(PC)飲水桶、陽光板、部分小家電殼和聚對苯二甲酸、乙二醇酯(PET)、飲料瓶等。所述相溶劑採用塑料彈性體氯化聚乙烯(⑶E)或苯乙烯、丁二烯彈性體(SBS)用過氧化物(DCD)為催化劑與順丁二烯酸酣接枝，提高了 ABS、PC、PET的混熔性，解決了產成品的抗衝擊性差的弊病，大幅度的提高了材料的物理性能。本發明的優點在於:1、使用廢舊塑料，變廢為寶，且成本低。2、本發明體輕如木板，即降低了成本又符合力學性能，可稱輕質高強、可釘可刨、日照不彎，可作建築模板(15 20mm厚，1.2X2.4M)，可做跳板(45 60mm厚、寬300mm、長4 6M，鋼絲網加強，可作裝飾板1.2X2.4M，表面塗飾)。3、本發明使用的增強網在複合過程中經過雙向拉伸(在彈性變形範圍內)，迅速冷卻後塑膠部分要收縮，但保持預應力的伸長值大於塑料收縮量的值，製品中增強網始終處於預應力張緊狀態，解決了常規增強物不能起到的增強作用。4、接枝改性共混材料，補充了使用單一材料某些性能不足的缺點，同時又解決了再生廢舊塑料在一定使用周期後裂解、老化帶來的性能下降問題，開拓了再生塑料再利用的新途徑。5、使用複合預應力增強泡沫塑料板大幅度提高了製品的抗彎曲、抗拉、抗衝擊，耐紫外線和熱脹冷縮間隙難題，而且降低了用料量和產品成本，為大面積推廣使用製造了條件。6、本發明表面作塗飾，填加阻燃劑後可用作裝飾家具各領域。本發明的產品生產過程中無三廢排放，產品防潮、防腐、體輕、高強，使用壽命長。一種再生塑料複合增強發泡模板及生產方法，包括下述工藝步驟:1、製備相溶劑
(I)使用的設備和工藝條件:
設備為Φ 75平行雙螺杆擠出機，工藝條件為1-8區溫度分別在96、105、112、116、120、138、167、172攝氏溫度下擠出。(2)主料為 CPE135A、ABS 或 SBS100 份，再加入 MAN3-5 份和 DCP0.05-0.3 份。必須在DCP (過氧化二異丙苯)分解之前將其均勻的混合在物料中，然後達到反應溫度，此時順丁二烯酸酣(MAH)在游離氧作用下與高分子聚合物反應接枝。物料經Φ 75平行螺杆擠出機擠出，再經水冷後切粒，備用。2、製備中間發泡層和表皮層的原料: 取回收的PC、ABS、PET料，經粉碎風選，去除金屬雜質，按PCE ABS PET=10-30 :55-70 5-10的配料比，再填加5-7份相溶劑，經平行雙螺杆擠出機熱擠出接枝改性，並造粒備用，擠出溫度分別為 126、131、145、168、196、212、236、251°C。3、製備中間發泡層
(I)取步驟2製備成的原料，加發泡劑0. 2-1. 5份(純AC計)可據容重要求調整。混合均勻，如果物料存放時間超過10個小時要真空乾燥，防止物料吸水(條件是80°C以上，真空度0. 4大氣壓)。發泡劑為AC發泡劑與液體蠟按1:1的重量比配製成，經研磨機兩次研磨(研磨間隙0.1mm)成膏狀物。(2)用擠出板設備SJ-150擠出機，擠出容重為0. 3-0. 8 g/cm3的中間發泡層，冷卻成型後放置36小時以上,使尺寸穩定。SJ-150擠出機參數為
長徑比33:1，壓縮比2. 8:1，機頭寬度1350mm、厚度調正範圍8 25mm，擠出機頭物料膨脹30%左右成型輥筒溫度控制在75±5°C，壓縮比20%左右，板子要求平正，水平放置。4、在中間發泡層的上端面和下端面上複合上增強層
(I)發泡層從生產線上端自上而下連續進入，在到達機頭部位用石英電熱管加熱器將兩側表面軟化，達到1_左右的塑化層，溫度在200°C左右。(2)增強網(鋼絲網或波動纖維)縱向拉伸由牽引機和阻滯輥形成張力，橫向由履帶式連續拉力裝置拉伸3 4 %，經過輥壓壓入發泡層表面。5、在步驟4製備好的增強層上複合上表皮層
(I)將步驟2製得的混合接枝料由2臺相對的SJ-65擠出機和二個平板機頭供給。物料要塑化均勻、平正、出模後瞬間由兩側溫度可調的壓輥壓合，溫度在75±5°C，風冷表面後切邊，按模板設計尺要求切成板材，並複合在步驟4製得的增強層上，在複合的瞬間用電熱管將表面熔蝠，輕壓將五層粘結成一整體，即得再生塑料複合增強發泡模板。


圖1是本發明的一種實施例結構示意圖。圖2是本發明的第二種實施例結構示意圖。圖3是本發明的再生塑料複合增強發泡模板生產方法示意圖。
具體實施例方式實施例一
一種再生塑料複合增強發泡模板，包括厚度為12-15mm，容量為0. 3-0. 8g/cm3的中間發泡層3，在中間發泡層3的上端面上鋪設有上增強層2，在上增強層2上複合有上表皮層I ;在中間發泡層3的下端面上鋪設有下增強層4，在下增強層4上複合有下表皮層5 ;上表皮層1、上增強層2、發泡層3、下增強層4和下表皮層5為一整體結構，厚度為14-60mm，容重為 0. 6-6. 82 g/cm3。實施例二
實施例二所述的一種再生塑料複合增強發泡模板，在結構上與實施例一基本相同，其不同之處在於:上表皮層I的上端面上複合有上防滑層6，下表皮層5的下端面上複合有下防滑層7。實施例一和二中的表皮層厚度為0.8-1.2 mm，容重為1_1.2 g/cm3 ;增強層為鋼絲網或玻璃纖維網；防滑層厚度為2-3 mm，由氯化聚乙烯彈性體加入40-80份20-30目石英砂混勻，熱擠出複合表皮層上構成。實施例三
一種再生塑料複合增強發泡模板及生產方法，包括下述步驟:
1、取回收的廢舊塑料PC,ABS或SBS100份，加入MAN3-5份和DCP0.05-0.3份，經Φ75平行雙螺杆擠出機擠出，經水冷後切粒，製成PC、ABS或SBS的接枝改性原料，分別存放備用；
2、製備中間發泡層和表皮層的原料:
按PC:ABS:PET=10-30:55-70:5-10的配料比取步驟I製備成的PC、ABS、SBS，再填加5-7份相溶劑，經平行雙螺杆擠出機熱擠出接枝改性，並造粒備用；擠出溫度分別為126、131、145、168、196、212、236、251°C ；
3、製備中間發泡層:
取步驟2製備成的原料，加發泡劑0.2-1.5份，混合均勻，用SJ-150擠出機，擠出容重為0.3-0.8_中間發泡層，冷卻成型後放置> 36小時，製得中間發泡層8 ;發泡劑由AC發泡劑與液體蠟按1:1的重量比配製成；
4、在中間發泡層的上端面和下端面上設置加強層:
中間發泡層8在生產線上垂直送入複合機頭12，經過石英電加熱管加熱器9加熱，加熱溫度為200°C，使中間發泡層兩側表面軟化，達到Imm左右的塑化層，再由牽引機和阻滯輥組成的摩擦裝置10產生縱向牽引把鋼絲網或玻璃纖維絲網用牽引機18動力牽入機頭12，鋼絲網或玻璃纖維絲網兩側分別用二臺橫向拉伸裝置14拉緊鋼絲網或玻璃纖維網，使其產生橫向力，拉伸3-4%,並由傳感器11顯不應力大小；
機頭12兩側又分別用兩臺擠出機SJ-65和二個平板機頭13供料，在75±5°C下產生外表層熔融塗層，向下運行壓輥15，使其粘合，迅速由噴嘴16吹風冷卻，此時增強網保持縱、橫向應力，至回收槽17和牽引機18並經切割機19切成設定尺寸定尺。可製作模板或裝飾用板材，在製作跳板時，在表皮層上再複合上防滑層，防滑層厚度為2-3mm，是由氯化聚乙烯彈性體加入40-80份20-30目石英砂後熱擠出複合在上表皮層I和下表皮層4上。
權利要求
1.一種再生塑料複合增強發泡模板，其特徵在於:包括厚度為12-15mm，容量為0.3-0.8g/cm3的中間發泡層(3)，中間發泡層(3)的上端面上鋪設有上增強層(2)，在上增強層(2)上複合有上表皮層(I);中間發泡層(3)的下端面上鋪設有下增強層(4)，在下增強層(4)上複合有下表皮層(5);上表皮層(I)、上增強層(2)、發泡層(3)、下增強層(4)和下表皮層(5)為一整體結構，厚度為14-60mm，容重為0.6-6.82 g/cm3。
2.根據權利要求1所述的一種再生塑料複合增強發泡模板，其特徵在於:上表皮層(I)的上端面上複合有上防滑層(6)，下表皮層(5)的下端面上複合有下防滑層(7)。
3.根據權利要求1所述的一種再生塑料複合增強發泡模板，其特徵在於:表皮層厚度為0.8-1.2 mm,容重為1-1.2 g/cm3 ;增強層為鋼絲網或玻璃纖維網。
4.根據權利要求2所述的一種再生塑料複合增強發泡模板，其特徵在於:防滑層厚度為2-3 mm，由氯化聚乙烯彈性體加入40-80份20-30目石英砂混勻，熱擠出複合表皮層上構成。
5.根據權利要求1所述的一種再生塑料複合增強發泡模板及生產方法，其特徵在於:包括下述步驟: (1)取回收的廢舊塑料PC、ABS或SBS100份，加入MAN3-5份和DCP0.05-0.3份，經075平行雙螺杆擠出機擠出，經水冷後切粒，製成PC、ABS或SBS的接枝改性原料，分別存放備用； (2)製備中間發泡層和表皮層的原料: 按PC:ABS:PET=10-30:55-70:5-10的配料比取步驟I製備成的PC、ABS、SBS，再填加5-7份相溶劑，經平行雙螺杆擠出機熱擠出接枝改性，並造粒備用；擠出溫度分別為126、131、145、168、196、212、236、251°C ； (3)製備中間發泡層: 取步驟2製備成的原料，加發泡劑0.2-1.5份，混合均勻，用SJ-150擠出機，擠出容重為0.3-0.8_中間發泡層，冷卻成型後放置> 36小時，製得中間發泡層(8);發泡劑由AC發泡劑與液體蠟按1:1的重量比配製成； (4)在中間發泡層的上端面和下端面上設置加強層: 中間發泡層(8)在生產線上垂直送入複合機頭(12)，經過石英電加熱管加熱器(9)加熱，加熱溫度為200°C，使中間發泡層兩側表面軟化，達到1_左右的塑化層，再由牽引機和阻滯輥組成的摩擦裝置(10)產生縱向牽引把鋼絲網或玻璃纖維絲網用牽引機(18)動力牽入機頭(12)，鋼絲網或玻璃纖維絲網兩側分別用二臺橫向拉伸裝置(14)拉緊鋼絲網或玻璃纖維網，使其產生橫向力，拉伸3-4%，並由傳感器(11)顯示應力大小； 機頭(12)兩側又分別用兩臺擠出機SJ-65和二個平板機頭(13)供料，在75±5°C下產生外表層熔融塗層，向下運行壓輥(15)，使其粘合，迅速由噴嘴(16)吹風冷卻，此時增強網保持縱、橫向應力，至回收槽(17)和牽引機(18)並經切割機(19)切成設定尺寸定尺。
6.根據權利要求4所述 的一種再生塑料複合增強發泡模板及生產方法，其特徵在於:在表皮層上再複合上防滑層，防滑層厚度為2-3mm，是由氯化聚乙烯彈性體加入40-80份20-30目石英砂後熱擠出複合在上表皮層(I)和下表皮層(4)上。
全文摘要
一種再生塑料複合增強發泡模板及生產方法，其特徵在於包括厚度為12-15mm，容量為0.3-0.8g/cm3的中間發泡層，在中間發泡層的上端面上鋪設有上增強層，在上增強層上複合有上表皮層；在中間發泡層的下端面上鋪設有下增強層，在下增強層上複合有下表皮層；上表皮層、上增強層、發泡層、下增強層和下表皮層為一整體結構，厚度為14-60mm，容重為0.6-6.82g/cm3。本發明的主要原料為廢舊塑料，變廢為寶，且成本低。可製作模板、跳板和裝飾用板，抗彎曲、抗拉、抗衝擊性能強，且體輕，防潮、防腐性能好，使用壽命長。
文檔編號C08K3/36GK103072320SQ201310001618
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月5日 優先權日2013年1月5日
發明者王永訓, 王艽 申請人:瀋陽新永成塑膠有限公司