一種隔熱抗老化塑料建築模板及其製備方法與流程
2023-11-05 16:52:37
本發明涉及建築施工模板領域，具體涉及一種隔熱抗老化塑料建築模板及其製備方法。
背景技術：
建築模板是混凝土結構工程施工的重要工具。模板技術直接影響工程建設的質量、造價和效益，因此它是推動我國建築技術進步的一個重要內容。在目前市場應用的建築模板中，常見的有木質模板、鋼製模板和塑料模板等。與前兩種相比，塑料建築模板無論從施工難易程度、安全性能、環境，還是從成本等方面都具有很好的市場前景。未來幾年將要成為國民經濟支柱產業之一，有著十分廣闊的產品應用市場。但是塑料建築模板以塑料為模板主體，耐熱性差，在光照條件下易老化、變形、發生性能劣化。一般夏天白天由於長時間受太陽照射，建築外表面的溫度持續升高，建築外表面如水泥、混凝土、瓷磚、金屬、保溫磚等建築材料外表面的溫度可以達到40-50℃。高溫使得建築模板的使用壽命縮短、適用範圍有限，難以在更廣闊的市場推廣。加之在夏天建築內部的氣溫也必然隨之升高，給建築模板的存放都造成很大的影響。在自然環境下，隨著時間的推移，塑料建築模板的老化現象嚴重。
技術實現要素：
要解決的技術問題：本發明的目的是提供一種隔熱抗老化塑料建築模板，隔熱性能優異，並具有持久的抗老化性能。
技術方案：一種隔熱抗老化塑料建築模板，由以下成分按重量份製備而成：聚氯乙烯80-110份、彈性體改性環氧乙烯基酯20-30份、氯茵特酸型不飽和聚酯樹脂20-30份、偶氮二甲醯胺0.3-1份、ABS高膠粉0.2-2份、硬脂酸鋇0.3-3份、氧化聚乙烯蠟0.2-2份、活性輕質碳酸鈣2-8份、炭黑2-8份、抗氧化劑1010 0.2-0.6份、短切玻璃纖維2-10份、納米氧化銦錫1-5份、納米空心陶瓷微珠1-5份、膨脹珍珠巖1-5份、(2-羥基-4-甲氧苯基)苯基酮0.1-0.5份、對甲氧基肉桂酸甲酯0.2-0.6份、3-苯亞甲基樟腦0.2-0.6份。
進一步優選的，所述的一種隔熱抗老化塑料建築模板，由以下成分按重量份製備而成：聚氯乙烯95-105份、彈性體改性環氧乙烯基酯22-28份、氯茵特酸型不飽和聚酯樹脂22-28份、偶氮二甲醯胺0.5-0.8份、ABS高膠粉0.4-1.4份、硬脂酸鋇0.6-2.5份、氧化聚乙烯蠟0.5-1.5份、活性輕質碳酸鈣3-7份、炭黑3-7份、抗氧化劑1010 0.3-0.5份、短切玻璃纖維3-8份、納米氧化銦錫2-4份、納米空心陶瓷微珠2-4份、膨脹珍珠巖2-4份、(2-羥基-4-甲氧苯基)苯基酮0.2-0.4份、對甲氧基肉桂酸甲酯0.3-0.5份、3-苯亞甲基樟腦0.3-0.5份。
進一步的，所述的一種隔熱抗老化塑料建築模板，所述的輕質碳酸鈣、炭黑，顆粒直徑小於50微米。
進一步的，所述的一種隔熱抗老化塑料建築模板，所述的抗氧化劑1010為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
上述隔熱抗老化塑料建築模板的製備方法包括以下步驟：
（1）將混料機升溫至80-100℃，加入活性輕質碳酸鈣、炭黑，然後依次加入短切玻璃纖維、納米氧化銦錫、納米空心陶瓷微珠、膨脹珍珠巖進行共混處理；
（2）再加入聚氯乙烯、彈性體改性環氧乙烯基酯、氯茵特酸型不飽和聚酯樹脂、偶氮二甲醯胺、ABS高膠粉、硬脂酸鋇、氧化聚乙烯蠟、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、(2-羥基-4-甲氧苯基)苯基酮、對甲氧基肉桂酸甲酯、3-苯亞甲基樟腦，逐漸升溫至120℃，混合10-40分鐘，冷卻至30-45℃；
（3）將混合料後置於雙螺杆擠出機，雙螺杆擠壓機轉速為105-130轉/分，擠出塑化成膠狀料；
（4）將膠狀料牽引至模壓成型機模具中壓製成板材，經冷卻、定型即可。
進一步的，所述的一種隔熱抗老化塑料建築模板的製備方法，所述的步驟（1）中升溫的溫度為95℃。
進一步的，所述的一種隔熱抗老化塑料建築模板的製備方法，所述的步驟（2）中混合時間為20-30分鐘，冷卻溫度是35-40℃。
進一步的，所述的一種隔熱抗老化塑料建築模板的製備方法，所述的步驟（3）中轉速為110-120轉/分。
有益效果：本發明的隔熱抗老化塑料建築模板最佳的殘餘應變為0.023%，其溫度敏感度小，說明該塑料建築模板的尺寸準確性、穩定性好，平均線膨脹係數為2.18E-05/℃，與混凝土的線膨脹係數0.00001/℃較為接近，處於同一個數量級上，說明該塑料建築模板在與混凝土共同工作時具有良好的協同變形性能；從以上加速老化數據可以看出，在經過500小時的加速老化試驗以後，該塑料建築模板的抗衝擊強度變化不大。
具體實施方式
實施例1
一種隔熱抗老化塑料建築模板，由以下成分按重量份製備而成：聚氯乙烯80份、彈性體改性環氧乙烯基酯30份、氯茵特酸型不飽和聚酯樹脂20份、偶氮二甲醯胺0.3份、ABS高膠粉0.2份、硬脂酸鋇0.3份、氧化聚乙烯蠟2份、活性輕質碳酸鈣2份、炭黑8份、抗氧化劑1010 0.2份、短切玻璃纖維2份、納米氧化銦錫1份、納米空心陶瓷微珠5份、膨脹珍珠巖1份、(2-羥基-4-甲氧苯基)苯基酮0.1份、對甲氧基肉桂酸甲酯0.6份、3-苯亞甲基樟腦0.2份。
上述隔熱抗老化塑料建築模板的製備方法為：（1）將混料機升溫至100℃，加入活性輕質碳酸鈣、炭黑，然後依次加入短切玻璃纖維、納米氧化銦錫、納米空心陶瓷微珠、膨脹珍珠巖進行共混處理；（2）再加入聚氯乙烯、彈性體改性環氧乙烯基酯、氯茵特酸型不飽和聚酯樹脂、偶氮二甲醯胺、ABS高膠粉、硬脂酸鋇、氧化聚乙烯蠟、抗氧化劑1010、(2-羥基-4-甲氧苯基)苯基酮、對甲氧基肉桂酸甲酯、3-苯亞甲基樟腦，逐漸升溫至120℃，混合10分鐘，冷卻至45℃；（3）將混合料後置於雙螺杆擠出機，雙螺杆擠壓機轉速為105轉/分，擠出塑化成膠狀料；（4）將膠狀料牽引至模壓成型機模具中壓製成板材，經冷卻、定型即可。
實施例2
一種隔熱抗老化塑料建築模板，由以下成分按重量份製備而成：聚氯乙烯110份、彈性體改性環氧乙烯基酯20份、氯茵特酸型不飽和聚酯樹脂30份、偶氮二甲醯胺1份、ABS高膠粉2份、硬脂酸鋇3份、氧化聚乙烯蠟0.2份、活性輕質碳酸鈣8份、炭黑2份、抗氧化劑1010 0.6份、短切玻璃纖維10份、納米氧化銦錫5份、納米空心陶瓷微珠1份、膨脹珍珠巖5份、(2-羥基-4-甲氧苯基)苯基酮0.5份、對甲氧基肉桂酸甲酯0.2份、3-苯亞甲基樟腦0.6份。
上述隔熱抗老化塑料建築模板的製備方法為：（1）將混料機升溫至80℃，加入活性輕質碳酸鈣、炭黑，然後依次加入短切玻璃纖維、納米氧化銦錫、納米空心陶瓷微珠、膨脹珍珠巖進行共混處理；（2）再加入聚氯乙烯、彈性體改性環氧乙烯基酯、氯茵特酸型不飽和聚酯樹脂、偶氮二甲醯胺、ABS高膠粉、硬脂酸鋇、氧化聚乙烯蠟、抗氧化劑1010、(2-羥基-4-甲氧苯基)苯基酮、對甲氧基肉桂酸甲酯、3-苯亞甲基樟腦，逐漸升溫至120℃，混合40分鐘，冷卻至30℃；（3）將混合料後置於雙螺杆擠出機，雙螺杆擠壓機轉速為130轉/分，擠出塑化成膠狀料；（4）將膠狀料牽引至模壓成型機模具中壓製成板材，經冷卻、定型即可。
實施例3
一種隔熱抗老化塑料建築模板，由以下成分按重量份製備而成：聚氯乙烯95份、彈性體改性環氧乙烯基酯22份、氯茵特酸型不飽和聚酯樹脂28份、偶氮二甲醯胺0.5份、ABS高膠粉1.4份、硬脂酸鋇0.6份、氧化聚乙烯蠟1.5份、活性輕質碳酸鈣3份、炭黑7份、抗氧化劑1010 0.3份、短切玻璃纖維8份、納米氧化銦錫2份、納米空心陶瓷微珠4份、膨脹珍珠巖4份、(2-羥基-4-甲氧苯基)苯基酮0.4份、對甲氧基肉桂酸甲酯0.3份、3-苯亞甲基樟腦0.3份。
上述隔熱抗老化塑料建築模板的製備方法為：（1）將混料機升溫至95℃，加入活性輕質碳酸鈣、炭黑，然後依次加入短切玻璃纖維、納米氧化銦錫、納米空心陶瓷微珠、膨脹珍珠巖進行共混處理；（2）再加入聚氯乙烯、彈性體改性環氧乙烯基酯、氯茵特酸型不飽和聚酯樹脂、偶氮二甲醯胺、ABS高膠粉、硬脂酸鋇、氧化聚乙烯蠟、抗氧化劑1010、(2-羥基-4-甲氧苯基)苯基酮、對甲氧基肉桂酸甲酯、3-苯亞甲基樟腦，逐漸升溫至120℃，混合20分鐘，冷卻至35℃；（3）將混合料後置於雙螺杆擠出機，雙螺杆擠壓機轉速為110轉/分，擠出塑化成膠狀料；（4）將膠狀料牽引至模壓成型機模具中壓製成板材，經冷卻、定型即可。
實施例4
一種隔熱抗老化塑料建築模板，由以下成分按重量份製備而成：聚氯乙烯105份、彈性體改性環氧乙烯基酯28份、氯茵特酸型不飽和聚酯樹脂22份、偶氮二甲醯胺0.8份、ABS高膠粉0.4份、硬脂酸鋇2.5份、氧化聚乙烯蠟0.5份、活性輕質碳酸鈣7份、炭黑3份、抗氧化劑1010 0.5份、短切玻璃纖維3份、納米氧化銦錫4份、納米空心陶瓷微珠2份、膨脹珍珠巖2份、(2-羥基-4-甲氧苯基)苯基酮0.2份、對甲氧基肉桂酸甲酯0.5份、3-苯亞甲基樟腦0.5份。
上述隔熱抗老化塑料建築模板的製備方法為：（1）將混料機升溫至95℃，加入活性輕質碳酸鈣、炭黑，然後依次加入短切玻璃纖維、納米氧化銦錫、納米空心陶瓷微珠、膨脹珍珠巖進行共混處理；（2）再加入聚氯乙烯、彈性體改性環氧乙烯基酯、氯茵特酸型不飽和聚酯樹脂、偶氮二甲醯胺、ABS高膠粉、硬脂酸鋇、氧化聚乙烯蠟、抗氧化劑1010、(2-羥基-4-甲氧苯基)苯基酮、對甲氧基肉桂酸甲酯、3-苯亞甲基樟腦，逐漸升溫至120℃，混合30分鐘，冷卻至40℃；（3）將混合料後置於雙螺杆擠出機，雙螺杆擠壓機轉速為120轉/分，擠出塑化成膠狀料；（4）將膠狀料牽引至模壓成型機模具中壓製成板材，經冷卻、定型即可。
實施例5
一種隔熱抗老化塑料建築模板，由以下成分按重量份製備而成：聚氯乙烯100份、彈性體改性環氧乙烯基酯25份、氯茵特酸型不飽和聚酯樹脂25份、偶氮二甲醯胺0.6份、ABS高膠粉1份、硬脂酸鋇1.6份、氧化聚乙烯蠟1份、活性輕質碳酸鈣5份、炭黑5份、抗氧化劑1010 0.4份、短切玻璃纖維6份、納米氧化銦錫3份、納米空心陶瓷微珠3份、膨脹珍珠巖3份、(2-羥基-4-甲氧苯基)苯基酮0.3份、對甲氧基肉桂酸甲酯0.4份、3-苯亞甲基樟腦0.4份。
上述隔熱抗老化塑料建築模板的製備方法為：（1）將混料機升溫至95℃，加入活性輕質碳酸鈣、炭黑，然後依次加入短切玻璃纖維、納米氧化銦錫、納米空心陶瓷微珠、膨脹珍珠巖進行共混處理；（2）再加入聚氯乙烯、彈性體改性環氧乙烯基酯20-30份、氯茵特酸型不飽和聚酯樹脂20-30份、偶氮二甲醯胺、ABS高膠粉、硬脂酸鋇、氧化聚乙烯蠟、抗氧化劑1010、(2-羥基-4-甲氧苯基)苯基酮、對甲氧基肉桂酸甲酯、3-苯亞甲基樟腦，逐漸升溫至120℃，混合25分鐘，冷卻至40℃；（3）將混合料後置於雙螺杆擠出機，雙螺杆擠壓機轉速為115轉/分，擠出塑化成膠狀料；（4）將膠狀料牽引至模壓成型機模具中壓製成板材，經冷卻、定型即可。
對比例1
一種隔熱抗老化塑料建築模板，由以下成分按重量份製備而成：聚氯乙烯80份、彈性體改性環氧乙烯基酯30份、氯茵特酸型不飽和聚酯樹脂20份、偶氮二甲醯胺0.3份、ABS高膠粉0.2份、硬脂酸鋇0.3份、氧化聚乙烯蠟2份、活性輕質碳酸鈣2份、炭黑8份、抗氧化劑1010 0.2份、短切玻璃纖維2份、(2-羥基-4-甲氧苯基)苯基酮0.1份、對甲氧基肉桂酸甲酯0.6份、3-苯亞甲基樟腦0.2份。
上述隔熱抗老化塑料建築模板的製備方法為：（1）將混料機升溫至100℃，加入活性輕質碳酸鈣、炭黑，然後依次加入短切玻璃纖維進行共混處理；（2）再加入聚氯乙烯、彈性體改性環氧乙烯基酯、氯茵特酸型不飽和聚酯樹脂、偶氮二甲醯胺、ABS高膠粉、硬脂酸鋇、氧化聚乙烯蠟、抗氧化劑1010、(2-羥基-4-甲氧苯基)苯基酮、對甲氧基肉桂酸甲酯、3-苯亞甲基樟腦，逐漸升溫至120℃，混合10分鐘，冷卻至45℃；（3）將混合料後置於雙螺杆擠出機，雙螺杆擠壓機轉速為105轉/分，擠出塑化成膠狀料；（4）將膠狀料牽引至模壓成型機模具中壓製成板材，經冷卻、定型即可。
對比例2
一種隔熱抗老化塑料建築模板，由以下成分按重量份製備而成：聚氯乙烯110份、彈性體改性環氧乙烯基酯20份、氯茵特酸型不飽和聚酯樹脂30份、偶氮二甲醯胺1份、ABS高膠粉2份、硬脂酸鋇3份、氧化聚乙烯蠟0.2份、活性輕質碳酸鈣8份、炭黑2份、抗氧化劑1010 0.6份、短切玻璃纖維10份、納米氧化銦錫5份、納米空心陶瓷微珠1份、膨脹珍珠巖5份、(2-羥基-4-甲氧苯基)苯基酮0.5份。
上述隔熱抗老化塑料建築模板的製備方法為：（1）將混料機升溫至80℃，加入活性輕質碳酸鈣、炭黑，然後依次加入短切玻璃纖維、納米氧化銦錫、納米空心陶瓷微珠、膨脹珍珠巖進行共混處理；（2）再加入聚氯乙烯、彈性體改性環氧乙烯基酯、氯茵特酸型不飽和聚酯樹脂、偶氮二甲醯胺、ABS高膠粉、硬脂酸鋇、氧化聚乙烯蠟、抗氧化劑1010、(2-羥基-4-甲氧苯基)苯基酮，逐漸升溫至120℃，混合40分鐘，冷卻至30℃；（3）將混合料後置於雙螺杆擠出機，雙螺杆擠壓機轉速為130轉/分，擠出塑化成膠狀料；（4）將膠狀料牽引至模壓成型機模具中壓製成板材，經冷卻、定型即可。
本發明材料的各項性能指標見下表，我們可以看到本隔熱抗老化塑料建築模板最佳的殘餘應變為0.023%，其溫度敏感度小，說明該塑料建築模板的尺寸準確性、穩定性好，平均線膨脹係數為2.18E-05/℃，與混凝土的線膨脹係數0.00001/℃較為接近，處於同一個數量級上，說明該塑料建築模板在與混凝土共同工作時具有良好的協同變形性能；從以上加速老化數據可以看出，在經過500小時的加速老化試驗以後，該塑料建築模板的抗衝擊強度變化不大。
表1 隔熱抗老化塑料建築模板的各項性能指標