專(zhuān)利名稱(chēng)：一種新型環(huán)保復(fù)合增強(qiáng)聚丙烯建筑模板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用廢舊輪胎精細(xì)膠粉和聚丙烯-二溴苯乙烯接枝共聚物改性的新型環(huán)保復(fù)合增強(qiáng)聚丙烯建筑模板，屬建筑模板制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在建筑模板領(lǐng)域中，復(fù)合塑料建筑模板是一種不需要木材、鋼材的建筑模板，它可鋸、可鉆、可刨、可釘、可焊接，并具有相應(yīng)的強(qiáng)度，能滿(mǎn)足建筑模板所必須具備的使用性能。 塑料建筑模板與其他的材料模板相比，具有很多顯著的優(yōu)點(diǎn)1、板面平整光滑，可達(dá)到清水混凝土模板的要求,脫?？焖偃菀?；2、耐水性和耐腐蝕性好，板材尺寸穩(wěn)定；3、可塑性強(qiáng)， 可以生產(chǎn)各種不同形狀和不同規(guī)格的模板，模板表面還可以形成裝飾圖案，加工制作簡(jiǎn)單；
4、可回收反復(fù)使用，施工應(yīng)用整個(gè)過(guò)程中無(wú)環(huán)境污染。塑料建筑模板是一種節(jié)能型和綠色環(huán)保型的產(chǎn)品，開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用塑料建筑模板具有廣闊的市場(chǎng)前景。目前市售的復(fù)合塑料建筑模板主要以聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等熱塑性再生聚烯烴為基材，其中以再生聚丙烯熱塑性聚烯烴為基材的塑料建筑模板，一般被稱(chēng)為強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板。聚丙烯樹(shù)脂是當(dāng)今五大塑料品種中發(fā)展最快的一種，是一種乳白色蠟狀物， 無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)臭，密度為O. 90 O. 91g/cm3,性能優(yōu)良,價(jià)格便宜,但制品具有熱脹冷縮系數(shù)大，低溫時(shí)易變脆、不耐磨、易老化等缺點(diǎn)。因此強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板雖然具有無(wú)毒、比重輕、耐腐蝕、耐高溫及原料廉價(jià)易得等優(yōu)勢(shì)，但由于采用再生聚丙烯樹(shù)脂為基材，在開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的過(guò)程中，還存在一些實(shí)際問(wèn)題，如用作墻柱模板時(shí)模板的強(qiáng)度和剛度達(dá)不到要求，模板的熱脹冷縮系數(shù)大以及施工時(shí)電焊渣易燙壞面板等，這就需要調(diào)整塑料模板的配方，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，進(jìn)一步提高強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板的綜合性能。另一方面，隨著橡膠工業(yè)的發(fā)展，大量使用天然橡膠和石油資源，使可利用的天然資源在不斷減少，但隨著汽車(chē)用量的劇增，世界上每年又有大量的廢舊輪胎在產(chǎn)生，因廢舊輪胎屬于熱固性聚合材料，廢棄后很難降解，容易形成嚴(yán)重的黑色污染和火災(zāi)隱患，使得廢舊輪胎的回收、處理和再利用技術(shù)成為世界性的難題，人們也正在尋求多種辦法來(lái)回收利用它們。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種利用廢舊輪胎精細(xì)膠粉和聚丙烯-二溴苯乙烯接枝共聚物通過(guò)反應(yīng)擠出原理，對(duì)強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板進(jìn)行物理共混和化學(xué)改性，不僅改善強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板的綜合性能，還開(kāi)辟了回收利用廢舊輪胎的新領(lǐng)域，使廢舊輪胎可循環(huán)再生使用；原料廉價(jià)易得，生產(chǎn)簡(jiǎn)單安全，質(zhì)量和環(huán)保均達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)條件的新型環(huán)保復(fù)合增強(qiáng)聚丙烯建筑模板。本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的
一種新型環(huán)保復(fù)合增強(qiáng)聚丙烯建筑模板，它由上下表面層和微發(fā)泡芯層構(gòu)成，其特征在于所述的上下表面層由下述重量百分比的原料制成再生聚丙烯粒料50% --70%，600 1200目的氫氧化鋁20%廣 40%，聚丙烯-二溴苯乙烯接枝共聚物5%--15%，7#白油1% ' 5%，娃酮O. 5% 2. 5%，抗氧劑1010O. 1% 廣 O. 5%，輔助抗氧劑DLTDPO. 1% ' O. 5%，UV-531O. 2% -O. 8% ；
所述的微發(fā)泡芯層由下述重量百分比的原料制成
用廢舊輪胎精細(xì)膠粉改性再生聚丙烯的母粒 85% 95%，
600 1200目的陶土1% 10%，
7#白油1% 5%，
發(fā)泡劑ACO. 1% 1%，
KZ-110催發(fā)泡穩(wěn)定劑1% 6% ；
所述的用廢舊輪胎精細(xì)膠粉改性再生聚丙烯的母粒由下述重量百分比的原料制成
再生聚丙烯粒料
80 120目的廢舊輪胎精細(xì)膠粉聚丙烯-馬來(lái)酸酐接枝共聚物 7#白油
高效再生活化劑WR510
過(guò)氧化二異丙苯
55% 75%,
15% 35%,
5% 15%,
O. 5% 3. 5%, O. 2% O. 8%,
O. 1% O. 6%,
抗氧劑 10100.1% 0.5%，
輔助抗氧劑DLTDPO. 1% O. 5%?！N用于上述新型環(huán)保復(fù)合增強(qiáng)聚丙烯建筑模板的制備方法，其特征在于，它包括下列步驟
第一步、制備上下表面層的母粒采用高扭矩雙螺桿混煉造粒擠出機(jī)組，長(zhǎng)徑比L/ D=36，按上述配方要求將計(jì)量好的再生聚丙烯粒料、600 1200目的氫氧化鋁、聚丙烯-二溴苯乙烯接枝共聚物、7#白油、硅酮、抗氧劑1010、輔助抗氧劑DLTDP、UV-531放入捏合機(jī)， 室溫高速混合5 15min后，通過(guò)真空自動(dòng)上料機(jī)將物料送入擠出機(jī)料斗，在擠出機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合、混煉，從喂料口到模頭的各段溫度為160 210°C，螺桿轉(zhuǎn)速為250 350rpm，混煉均勻后的物料由擠出機(jī)前端的多孔模頭拉條，經(jīng)水槽內(nèi)冷卻后切粒，風(fēng)干后包裝備用；
第二步、制備用廢舊輪胎精細(xì)膠粉改性再生聚丙烯的母粒，采用高扭矩雙螺桿混煉造粒擠出機(jī)組，長(zhǎng)徑比L/D=48 ；
1、廢舊輪胎精細(xì)膠粉的活化按配方要求將計(jì)量好的高效再生活化劑WR510、80 120 目的廢舊輪胎精細(xì)膠粉放入捏合機(jī)，在溫度為80 110°C的環(huán)境下高速混合5 15min后冷卻至室溫；
2、混料按上述配方要求將稱(chēng)量好的再生聚丙烯粒料、抗氧劑1010及輔助抗氧劑 DLTDP加入捏合機(jī)，室溫下繼續(xù)高速混合5 15min，攪拌過(guò)程中加入過(guò)氧化二異丙苯和7# 白油的混合物；3、擠出造粒通過(guò)真空自動(dòng)上料機(jī)將混合好的物料送入擠出機(jī)料斗，在擠出機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合、混煉，從喂料口到模頭的各段溫度為60 200°C，螺桿轉(zhuǎn)速為250 350rpm，其中進(jìn)料段的溫度低于其它各段的溫度，混合均勻后的物料在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，經(jīng)風(fēng)冷卻后切粒包裝備用；
第三步、制備新型環(huán)保復(fù)合增強(qiáng)聚丙烯建筑模板采用Φ120/38單螺桿擠出機(jī)、 Φ 90/38排氣單螺桿擠出機(jī)共擠聚丙烯板材機(jī)組，將上下表面層的母粒通過(guò)真空自動(dòng)上料機(jī)將物料送入Φ90/38排氣單螺桿擠出機(jī)料斗；按配方要求將用廢舊輪胎精細(xì)膠粉改性再生聚丙烯的母粒、600 1200目的陶土、7#白油、發(fā)泡劑AC、KZ-110催發(fā)泡穩(wěn)定劑計(jì)量好， 放入Z形混合機(jī)內(nèi)攪拌5 15min后，通過(guò)真空自動(dòng)上料機(jī)將物料送入Φ 120/38單螺桿擠出機(jī)料斗。Φ90/38排氣單螺桿擠出機(jī)從喂料口到模具的溫度為150 210°C、螺桿轉(zhuǎn)速為 60 90rpm，Φ 120/38單螺桿擠出機(jī)從喂料口到模具的溫度為150 210°C、螺桿轉(zhuǎn)速為 60 90rpm。再由兩臺(tái)擠出機(jī)將熔煉后的混合料通過(guò)分配器同時(shí)將物料擠入成型模具，連續(xù)擠出制備新型環(huán)保復(fù)合增強(qiáng)聚丙烯建筑模板制品。本發(fā)明利用反應(yīng)擠出原理，對(duì)強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板進(jìn)行物理共混和化學(xué)改性，由于廢舊輪胎精細(xì)膠粉主要的化學(xué)成分是天然橡膠和合成橡膠(如丁苯橡膠、順丁橡膠)， 還有炭黑、氧化硅、氧化鐵、氧化鈣等添加劑成分，在引發(fā)劑過(guò)氧化二異丙苯、增容劑聚丙烯-馬來(lái)酸酐接枝共聚物、高效再生活化劑WR510和加熱的條件下，再生聚丙烯基材的“
+ ”、丁苯橡膠的“ + ”和“ X ”、順丁橡膠的“>=< ”等活性基團(tuán)可以生成自由基，
自由基之間可以發(fā)生自由基終止等反應(yīng)生成接枝共聚物，同時(shí)廢舊輪胎精細(xì)膠粉與聚丙烯基材之間也會(huì)形成少量交聯(lián)共聚物；接枝共聚物和少量交聯(lián)共聚物提高了聚丙烯的熔體強(qiáng)度，破壞了聚丙烯的結(jié)晶程度，提高了強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板芯層的發(fā)泡倍率，減小了強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板的熱脹冷縮系數(shù)。接枝共聚物和少量交聯(lián)共聚物也改善了廢舊輪胎精細(xì)膠粉與聚丙烯基材之間的相容性，增強(qiáng)了廢舊輪胎精細(xì)膠粉與聚丙烯基材之間的結(jié)合力，提高了強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板的綜合性能。另外，炭黑、氧化硅、氧化鈣、順丁橡膠、丁苯橡膠及天然橡膠等和聚丙烯基材進(jìn)行物理共混改性，可以改善強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板的力學(xué)性能、耐老化性能、耐磨性能及熱脹冷縮系數(shù)等，拓寬強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板的使用溫度范圍。另一方面，針對(duì)氫氧化鋁/聚丙烯復(fù)合材料存在阻燃功能與力學(xué)性能不平衡的問(wèn)題，用聚丙烯-二溴苯乙烯接枝共聚物作為相容劑和協(xié)同阻燃劑，不僅改善了強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板的力學(xué)性能，還能提高強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板的阻燃性能。利用聚丙烯-二溴苯乙烯接枝共聚物的極性部分“-Br”和非極性長(zhǎng)鏈部分，在熔融擠出過(guò)程中實(shí)現(xiàn)聚丙烯-二溴苯乙烯接枝共聚物的極性部分與氫氧化鋁發(fā)生相容作用，非極性長(zhǎng)鏈部分與聚丙烯基材發(fā)生共結(jié)晶或者物理糾纏相容等作用。本發(fā)明利用聚丙烯-二溴苯乙烯接枝共聚物強(qiáng)化了強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板中氫氧化鋁/聚丙烯-二溴苯乙烯接枝共聚物、聚丙烯/聚丙烯-二溴苯乙烯接枝共聚物及氫氧化鋁/聚丙烯之間的相互作用，提高了組分間的粘結(jié)力。同時(shí)，聚丙烯-二溴苯乙烯接枝共聚物的“-Br”與氫氧化鋁之間存在協(xié)同阻燃作用，提高了強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板的氧指數(shù)，不僅改善了強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板的力學(xué)性能，還提高了強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板的阻燃功能。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果在于I、本發(fā)明采用聚丙烯-二溴苯乙烯接枝共聚物代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有機(jī)低分子偶聯(lián)劑，不僅改善了氫氧化鋁/聚丙烯復(fù)合材料的力學(xué)性能，還提高了氫氧化鋁/聚丙烯復(fù)合材料的阻燃功能。用聚丙烯-二溴苯乙烯接枝共聚物作為相容劑和協(xié)同阻燃劑，不僅能改善強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板的力學(xué)性能，還能提高強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板的氧指數(shù)，施工時(shí)焊渣不易燙壞模板的面板。2、本發(fā)明利用廢舊輪胎精細(xì)膠粉的主要化學(xué)成分對(duì)強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板進(jìn)行物理共混和化學(xué)改性，可以改善強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板的力學(xué)性能、發(fā)泡倍率、熱脹冷縮系數(shù)、 耐老化性能、耐磨性能、高低溫性能及抗疲勞性能，減少高熔體強(qiáng)度聚丙烯、抗氧劑1010、輔助抗氧劑DLTDP及POE等昂貴塑料助劑的用量，既節(jié)約了資源又減少了黑色污染，而且還降低了原料成本，尤其重要的是找到了回收利用廢舊輪胎的新方法，拓寬了廢舊輪胎精細(xì)膠粉的市場(chǎng)領(lǐng)域，有利于循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。3、本發(fā)明提供的新型環(huán)保復(fù)合增強(qiáng)聚丙烯建筑模板的阻燃功能和力學(xué)性能之間的平衡性好，且制品具有比重輕、抗老化、耐腐蝕、表面光滑、耐磨性和耐候性好，可循環(huán)再生使用，生產(chǎn)成本相對(duì)較低，易于工業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地描述
按上述的上下表面層的原料重量百分比準(zhǔn)備原料(見(jiàn)表I)
表I單位Kg
權(quán)利要求
1. 一種新型環(huán)保復(fù)合增強(qiáng)聚丙烯建筑模板，它由上下表面層和微發(fā)泡芯層構(gòu)成，其特征在于，所述的上下表面層由下述重量百分比的原料制成再生聚丙烯粒料50% --70%，600 1200目的氫氧化鋁20%廣 40%，聚丙烯-二溴苯乙烯接枝共聚物5%--15%，7#白油1% '5%，娃酮O. 5% 2. 5%，抗氧劑1010O. 1% 廣 O. 5%，輔助抗氧劑DLTDPO. 1% 'O. 5%，UV-531O. 2% --O. 8% ；所述的微發(fā)泡芯層由下述重量百分比的原料制成用廢舊輪胎精細(xì)膠粉改性再生聚丙烯的母粒85% 95%，600 1200目的陶土1% 10%，7#白油1%^ 5%，發(fā)泡劑ACO. 1% 1%，KZ-110催發(fā)泡穩(wěn)定劑1%^ 6% ；所述的用廢舊輪胎精細(xì)膠粉改性再生聚丙烯的母粒由下述重量百分比的原料制成再生聚丙烯粒料80 120目的廢舊輪胎精細(xì)膠粉聚丙烯-馬來(lái)酸酐接枝共聚物 7#白油高效再生活化劑WR510 過(guò)氧化二異丙苯抗氧劑1010 輔助抗氧劑DLTDP55% 75%, 15% 35%, 5% 15%,O. 5% 3. 5%, O. 2% O. 8%,O. 1% O. 6%, O. 1% O. 5%, O. 1% O. 5%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型環(huán)保復(fù)合增強(qiáng)聚丙烯建筑模板，屬建筑模板制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是利用廢舊輪胎精細(xì)膠粉和聚丙烯-二溴苯乙烯接枝共聚物及氫氧化鋁/聚丙烯之間的相互作用，提高其組分間的粘結(jié)力，對(duì)強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板進(jìn)行物理共混和化學(xué)改性，不僅改善強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板的綜合性能，提高強(qiáng)塑聚丙烯建筑模板的阻燃功能，還開(kāi)辟了回收利用廢舊輪胎的新領(lǐng)域。既解決了現(xiàn)有復(fù)合塑料建筑模板強(qiáng)度和剛度達(dá)不到施工要求，熱脹冷縮系數(shù)大以及施工時(shí)電焊渣易燙壞面板的問(wèn)題，又節(jié)約了大量的天然橡膠和石油資源。該復(fù)合增強(qiáng)聚丙烯建筑模板強(qiáng)度高、阻燃效果好、原料易得、生產(chǎn)簡(jiǎn)單，廣泛適用于建筑工程、水電建筑、橋梁隧道異形設(shè)計(jì)等的施工模板。
文檔編號(hào)C08K3/34GK102604205SQ20121001704
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者周游, 孟強(qiáng), 李運(yùn)祥, 沈海軍 申請(qǐng)人:湖北鑫隆塑業(yè)有限公司