本發(fā)明涉及一種雙機(jī)共擠出一步成型制備塑料模板的工藝，特別是涉及一種雙機(jī)共擠出一步成型制備塑料模板的設(shè)備及其方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有中空塑料建筑模板采用單機(jī)擠出生產(chǎn)，產(chǎn)品內(nèi)外顏色統(tǒng)一。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用出現(xiàn)以下問(wèn)題：1.黑色回收材料價(jià)格便宜，但吸熱量大，特別夏天熱脹冷縮范圍大，對(duì)拼裝要求高。2.白色不易吸熱，拼裝容易，但回收材料利用范圍廣，價(jià)格較高，產(chǎn)品利潤(rùn)低。3.其他顏色回收料熱脹冷縮情況也優(yōu)于黑色，但市場(chǎng)量有限，不管任何顏色回收料目前只能單機(jī)擠出，板材顏色內(nèi)外統(tǒng)一。而且行業(yè)內(nèi)的塑料模板采用回收pp破碎料進(jìn)行配方造粒，然后生產(chǎn)擠出板材，其工藝復(fù)雜，制造成本高，并且強(qiáng)度難以達(dá)到建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)。

基于以上原因，我們研究人員開發(fā)了一種雙機(jī)共擠出一步成型制備塑料模板的設(shè)備及其方法，一步成型制備塑料模板的方法減少一次造粒成本，每噸節(jié)約電費(fèi)約300元，節(jié)能減排。人工成本120元，搬運(yùn)包裝成本60元，減少用工數(shù)量，降低生產(chǎn)成本。而且不管任何顏色的回收材料，產(chǎn)品內(nèi)部采用黑色降低生產(chǎn)成本，使產(chǎn)品更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，提升產(chǎn)品利潤(rùn)。產(chǎn)品表面采用白色或者紅，黃，藍(lán)，灰白等彩色材料，降低熱脹冷縮系數(shù)。模板在使用過(guò)程中剪力墻和頂板對(duì)質(zhì)量要求也不一樣，可以用表面顏色進(jìn)行區(qū)分，在頂板施工過(guò)程中也需要兩套或者三套模板更換使用，然后對(duì)每一套模板采用同一顏色，方便工人快速施工，節(jié)約工時(shí)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種雙機(jī)共擠出一步成型制備塑料模板的工藝，采用兩個(gè)雙螺桿擠出機(jī)，分別對(duì)黑色和彩色回收聚丙烯材料(彩色是指除黑色以外的其他顏色)進(jìn)行加工，省去造粒的步驟，直接將熔體共擠出到同一模板中，其中黑色回收材料作為內(nèi)部填充料，彩色回收材料作為表面包覆材料，得到外觀為彩色內(nèi)芯為黑色的塑料模板。黑色回收材料價(jià)格便宜，但吸熱量大，熱脹冷縮范圍大，對(duì)拼裝要求高。彩色回收材料不易吸熱，拼裝容易，但回收材料利用范圍廣，價(jià)格較高。本發(fā)明制備的塑料模板成本低，吸熱量小，不易變形，拼裝方便。

進(jìn)一步的，發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，通過(guò)特定配比的兩種助劑分別加入到黑色和彩色回收材料中，從而使內(nèi)芯材料和表面材料滿足模板不同部位對(duì)材料要求的不同。其中，第一助劑中加入特定組分的助劑增加內(nèi)芯的韌性，從而提高模板的強(qiáng)度，以及加入石墨長(zhǎng)纖維提高內(nèi)芯模板作為骨架的強(qiáng)度；第二助劑中加入石墨短纖維提高表層的硬度和耐磨性，并且為了提高石墨纖維的分散性，加入2，4-二異氰酸甲苯酯能夠進(jìn)一步修飾改性石墨纖維的表面，從而提高其在材料中的分散性，使塑料模板的品質(zhì)均一。發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，通過(guò)特定配比的兩種助劑分開加入，能夠使材料各組分之間的分散性更好。

具體的方案如下：

一種雙機(jī)共擠出一步成型制備塑料模板的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括主雙螺桿擠出機(jī)，副雙螺桿擠出機(jī)，主機(jī)換網(wǎng)器，副機(jī)換網(wǎng)器，主機(jī)熔體泵，分配器，模具，定型臺(tái)，第一齒輪式牽引裝置，冷卻托架，第二齒輪式牽引裝置，縱切鋸，橫切鋸平臺(tái)，輸送平臺(tái)；其中主雙螺桿擠出機(jī)包括主料斗，第一助劑料斗和第二助劑料斗；副雙螺桿擠出機(jī)包括副料斗，第三助劑料斗和第四助劑料斗；黑色的回收材料通過(guò)主料斗輸送到所述主雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料口，第一助劑和第二助劑分別通過(guò)第一助劑料斗和第二助劑料斗輸送到所述主雙螺桿擠出機(jī)的第一助劑進(jìn)料口和第二助劑進(jìn)料口，然后通過(guò)所述主雙螺桿擠出機(jī)的螺桿將熔體推進(jìn)到所述主機(jī)換網(wǎng)器，再經(jīng)過(guò)所述主機(jī)熔體泵進(jìn)入所述分配器；彩色的回收材料通過(guò)副料斗輸送到所述副雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料口，第三助劑和第四助劑分別通過(guò)第三助劑料斗和第四助劑料斗輸送到所述副雙螺桿擠出機(jī)的第三助劑進(jìn)料口和第四助劑進(jìn)料口，然后通過(guò)所述副雙螺桿擠出機(jī)的螺桿將熔體推進(jìn)到所述副機(jī)換網(wǎng)器，然后到達(dá)所述分配器；在所述分配器中，所述副雙螺桿擠出機(jī)處理過(guò)的材料均勻的分布到所述主雙螺桿擠出機(jī)處理過(guò)的材料表面，經(jīng)所述分配器處理后的材料進(jìn)入模具，然后到定型臺(tái)定型，經(jīng)第一齒輪式牽引裝置移送至冷卻托架冷卻，再經(jīng)第二齒輪式牽引裝置移送至縱切鋸縱切，再經(jīng)橫切鋸平臺(tái)橫切，最后由輸送平臺(tái)移出所述設(shè)備，從而完成塑料模板的成型。

進(jìn)一步的，所述第一齒輪式牽引裝置包括6組齒輪式牽引。

進(jìn)一步的，所述第二齒輪式牽引裝置包括2組齒輪式牽引。

進(jìn)一步的，所述雙螺桿擠出機(jī)在所述進(jìn)料口和所述擠出機(jī)的機(jī)頭出口之間分為五段，所述進(jìn)料口位于第一加熱段，所述擠出機(jī)的機(jī)頭出口位于第五加熱段，所述五段的溫度從所述進(jìn)料口到所述擠出機(jī)的出口逐漸升高，其中所述溫度的分布為：第一加熱段溫度＝回收材料熔點(diǎn)—(所述熔點(diǎn)+10℃)；第二加熱段溫度＝(所述熔點(diǎn)+5℃)—(所述熔點(diǎn)+15℃)；第三加熱段溫度＝(所述熔點(diǎn)+10℃)—(所述熔點(diǎn)+20℃)；第四加熱段溫度＝(所述熔點(diǎn)+15℃)—(所述熔點(diǎn)+25℃)；第五加熱段溫度＝(所述熔點(diǎn)+20℃)—(所述熔點(diǎn)+30℃)；

所述第一助劑進(jìn)料口和第二助劑進(jìn)料口分別設(shè)置在所述主雙螺桿擠出機(jī)的第二加熱段和第三加熱段；

所述第三助劑進(jìn)料口和第四助劑進(jìn)料口分別設(shè)置在所述副雙螺桿擠出機(jī)的第二加熱段和第三加熱段。

一種雙機(jī)共擠出一步成型制備塑料模板的方法，其特征在于，所述方法使用權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的設(shè)備；所述方法使用黑色和彩色的回收聚丙烯材料作為原料，黑色的回收聚丙烯材料通過(guò)主料斗輸送到所述主雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料口，第一助劑和第二助劑分別通過(guò)第一助劑料斗和第二助劑料斗輸送到所述主雙螺桿擠出機(jī)的第一助劑進(jìn)料口和第二助劑進(jìn)料口，然后通過(guò)所述主雙螺桿擠出機(jī)的螺桿將熔體推進(jìn)到所述主機(jī)換網(wǎng)器，再經(jīng)過(guò)所述主機(jī)熔體泵進(jìn)入所述分配器；彩色的回收聚丙烯材料通過(guò)副料斗輸送到所述副雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料口，第三助劑和第四助劑分別通過(guò)第三助劑料斗和第四助劑料斗輸送到所述副雙螺桿擠出機(jī)的第三助劑進(jìn)料口和第四助劑進(jìn)料口，然后通過(guò)所述副雙螺桿擠出機(jī)的螺桿將熔體推進(jìn)到所述副機(jī)換網(wǎng)器，然后到達(dá)所述分配器；在所述分配器中，所述副雙螺桿擠出機(jī)處理過(guò)的材料均勻的分布到所述主雙螺桿擠出機(jī)處理過(guò)的材料表面，經(jīng)所述分配器處理后的材料進(jìn)入模具，然后到定型臺(tái)定型，經(jīng)第一齒輪式牽引裝置移送至冷卻托架冷卻，再經(jīng)第二齒輪式牽引裝置移送至縱切鋸縱切，再經(jīng)橫切鋸平臺(tái)橫切，最后由輸送平臺(tái)移出所述設(shè)備，從而完成塑料模板的成型。

進(jìn)一步的，其中所述黑色回收聚丙烯材料，所述第一助劑和所述第二助劑的質(zhì)量比為：黑色回收聚丙烯材料：第一助劑：第二助劑＝100:1-5:10-30；所述彩色回收聚丙烯材料，所述第三助劑和第四助劑的質(zhì)量比為：彩色回收聚丙烯材料：第三助劑：第四助劑＝100:1-5:10-30；

所述第一助劑的質(zhì)量組成為：

其中三元乙丙橡膠-馬來(lái)酸酐接枝物：聚丙烯-馬來(lái)酸酐接枝物＝1

所述第二助劑的質(zhì)量組成為：

2，4-二異氰酸甲苯酯5-15

長(zhǎng)度為200-300微米的石墨長(zhǎng)纖維50-150；

所述第三助劑的質(zhì)量組成為：

4,4’-雙馬來(lái)酰亞胺二苯甲烷2-5

硬脂酸鈣15-20

硅烷偶聯(lián)劑20-30

所述第四助劑的質(zhì)量組成為：

2，4-二異氰酸甲苯酯10-30

長(zhǎng)度為10-50微米的石墨短纖維160-300。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1、通過(guò)雙螺旋擠出機(jī)將熔體推進(jìn)到換網(wǎng)器，再經(jīng)過(guò)熔體泵至模具，省去了造粒的步驟，一步成型得到模板，簡(jiǎn)化了工藝，降低了生產(chǎn)成本；

2、在雙螺旋擠出機(jī)的不同溫度段加入不同的助劑，使得各組分的分散程度最大化，生產(chǎn)得到的產(chǎn)品性能均一穩(wěn)定；

3、黑色回收材料作為內(nèi)部填充料，彩色回收材料作為表面包覆材料，降低成本，吸熱量小，不易變形，拼裝方便；

4、通過(guò)特定配比的兩種助劑分別加入到黑色和彩色回收材料中，從而使內(nèi)芯材料和表面材料滿足模板不同部位對(duì)材料要求的不同；

5、第一助劑中加入特定組分的助劑增加內(nèi)芯的韌性，以及第二助劑加入石墨長(zhǎng)纖維提高內(nèi)芯模板作為骨架的強(qiáng)度；

6、第四助劑中加入石墨短纖維提高表層的硬度和耐磨性；

7、加入2，4-二異氰酸甲苯酯，能夠?qū)κw維的表面進(jìn)行改性，從而進(jìn)一步改善石墨纖維在熔體中的分散性。

本發(fā)明通過(guò)上述設(shè)備和方法制備得到塑料模板，具有良好的機(jī)械性能，滿足建筑材料的要求，并且工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，易于大規(guī)模生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明設(shè)備的側(cè)視圖

圖2為本發(fā)明設(shè)備的俯視圖

圖3為本發(fā)明雙螺旋擠出機(jī)的示意圖

具體實(shí)施方式

本發(fā)明下面將通過(guò)具體的實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受限于實(shí)施例。

如圖1，圖2所示，所述設(shè)備的連接關(guān)系為：主料斗1——主雙螺桿擠出機(jī)2——主機(jī)換網(wǎng)器3——主機(jī)熔體泵4(副料斗21——副雙螺桿擠出機(jī)22——副機(jī)換網(wǎng)器23)——分配器5——模具6——定型臺(tái)7——第一齒輪式牽引裝置8——冷卻托架9——第二齒輪式牽引裝置10——縱切鋸11——橫切鋸平臺(tái)12——輸送平臺(tái)13。其中主進(jìn)料口，副進(jìn)料口，助劑料斗和助劑進(jìn)料口圖中未示出。

如圖3所示，雙螺旋擠出機(jī)包括五段加熱段，其中回收材料的料斗21設(shè)置在第一加熱段，兩個(gè)助劑料斗22、23分別設(shè)置在第二和第三加熱段。

實(shí)施例1

按以下質(zhì)量百分比進(jìn)行配比，黑色回收聚丙烯材料：彩色回收聚丙烯材料＝1:1，黑色回收聚丙烯材料：第一助劑：第二助劑＝100:1:10；彩色回收聚丙烯材料：第三助劑：第四助劑＝100:1:10，其中第一助劑中的質(zhì)量組成為，4,4’-雙馬來(lái)酰亞胺二苯甲烷：三元乙丙橡膠-馬來(lái)酸酐接枝物：聚丙烯-馬來(lái)酸酐接枝物：硬脂酸鈣：硅烷偶聯(lián)劑＝2:3:3:15:20；第二助劑的質(zhì)量組成為，2，4-二異氰酸甲苯酯：長(zhǎng)度為200微米的石墨長(zhǎng)纖維＝1:10；第三助劑的質(zhì)量組成為，4,4’-雙馬來(lái)酰亞胺二苯甲烷：硬脂酸鈣：硅烷偶聯(lián)劑＝2:15:20；第四助劑的質(zhì)量組成為，2，4-二異氰酸甲苯酯：長(zhǎng)度為10微米的石墨短纖維＝1:16。

所述雙螺旋擠出機(jī)的五個(gè)加熱段的溫度分別為165℃,170℃,175℃,180℃,185℃，主料斗設(shè)置在第一加熱段，兩個(gè)助劑料斗分別設(shè)置在第二加熱段和第三加熱段，所述擠出機(jī)的機(jī)頭出口位于第五加熱段，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為260r/min；

黑色的回收聚丙烯材料通過(guò)主料斗輸送到所述主雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料口，第一助劑和第二助劑分別通過(guò)第一助劑料斗和第二助劑料斗輸送到所述主雙螺桿擠出機(jī)的第一助劑進(jìn)料口和第二助劑進(jìn)料口，然后通過(guò)所述主雙螺桿擠出機(jī)的螺桿將熔體推進(jìn)到所述主機(jī)換網(wǎng)器，再經(jīng)過(guò)所述主機(jī)熔體泵進(jìn)入所述分配器；彩色的回收聚丙烯材料通過(guò)副料斗輸送到所述副雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料口，第三助劑和第四助劑分別通過(guò)第三助劑料斗和第四助劑料斗輸送到所述副雙螺桿擠出機(jī)的第三助劑進(jìn)料口和第四助劑進(jìn)料口，然后通過(guò)所述副雙螺桿擠出機(jī)的螺桿將熔體推進(jìn)到所述副機(jī)換網(wǎng)器，然后到達(dá)所述分配器；在所述分配器中，所述副雙螺桿擠出機(jī)處理過(guò)的材料均勻的分布到所述主雙螺桿擠出機(jī)處理過(guò)的材料表面，經(jīng)所述分配器處理后的材料進(jìn)入模具，然后到定型臺(tái)定型，經(jīng)第一齒輪式牽引裝置移送至冷卻托架冷卻，再經(jīng)第二齒輪式牽引裝置移送至縱切鋸縱切，再經(jīng)橫切鋸平臺(tái)橫切，最后由輸送平臺(tái)移出所述設(shè)備，從而完成塑料模板的成型。

實(shí)施例2

按以下質(zhì)量百分比進(jìn)行配比，黑色回收聚丙烯材料：彩色回收聚丙烯材料＝1:1，黑色回收聚丙烯材料：第一助劑：第二助劑＝100:5:30；彩色回收聚丙烯材料：第三助劑：第四助劑＝100:5:30，其中第一助劑中的質(zhì)量組成為，4,4’-雙馬來(lái)酰亞胺二苯甲烷：三元乙丙橡膠-馬來(lái)酸酐接枝物：聚丙烯-馬來(lái)酸酐接枝物：硬脂酸鈣：硅烷偶聯(lián)劑＝1:2:2:4:6；第二助劑的質(zhì)量組成為，2，4-二異氰酸甲苯酯：長(zhǎng)度為300微米的石墨長(zhǎng)纖維＝1:10；第三助劑的質(zhì)量組成為，4,4’-雙馬來(lái)酰亞胺二苯甲烷：硬脂酸鈣：硅烷偶聯(lián)劑＝5:20:30；第四助劑的質(zhì)量組成為，2，4-二異氰酸甲苯酯：長(zhǎng)度為50微米的石墨短纖維＝1:10。

實(shí)施例3

按以下質(zhì)量百分比進(jìn)行配比，黑色回收聚丙烯材料：彩色回收聚丙烯材料＝1:1，黑色回收聚丙烯材料：第一助劑：第二助劑＝100:3:20；彩色回收聚丙烯材料：第三助劑：第四助劑＝100:3:20，其中第一助劑中的質(zhì)量組成為，4,4’-雙馬來(lái)酰亞胺二苯甲烷：三元乙丙橡膠-馬來(lái)酸酐接枝物：聚丙烯-馬來(lái)酸酐接枝物：硬脂酸鈣：硅烷偶聯(lián)劑＝1:2:2:5:10；第二助劑的質(zhì)量組成為，2，4-二異氰酸甲苯酯：長(zhǎng)度為200微米的石墨長(zhǎng)纖維＝1:8；第三助劑的質(zhì)量組成為，4,4’-雙馬來(lái)酰亞胺二苯甲烷：硬脂酸鈣：硅烷偶聯(lián)劑＝1:5:10；第四助劑的質(zhì)量組成為，2，4-二異氰酸甲苯酯：長(zhǎng)度為30微米的石墨短纖維＝1:8。

實(shí)施例4

按以下質(zhì)量百分比進(jìn)行配比，黑色回收聚丙烯材料：彩色回收聚丙烯材料＝1:1，黑色回收聚丙烯材料：第一助劑：第二助劑＝100:5:20；彩色回收聚丙烯材料：第三助劑：第四助劑＝100:5:20，其中第一助劑中的質(zhì)量組成為，4,4’-雙馬來(lái)酰亞胺二苯甲烷：三元乙丙橡膠-馬來(lái)酸酐接枝物：聚丙烯-馬來(lái)酸酐接枝物：硬脂酸鈣：硅烷偶聯(lián)劑＝1:2:2:4:6；第二助劑的質(zhì)量組成為，2，4-二異氰酸甲苯酯：長(zhǎng)度為300微米的石墨長(zhǎng)纖維＝1:10；第三助劑的質(zhì)量組成為，4,4’-雙馬來(lái)酰亞胺二苯甲烷：硬脂酸鈣：硅烷偶聯(lián)劑＝5:20:30；第四助劑的質(zhì)量組成為，2，4-二異氰酸甲苯酯：長(zhǎng)度為50微米的石墨短纖維＝1:10。

比較例1

市面上購(gòu)得的黑色回收聚丙烯材料制備塑料模板。

表1

由表1中可見，本發(fā)明提供的產(chǎn)品在拉伸強(qiáng)度，彎曲強(qiáng)度和彎曲模量上均取得極大的提高，本發(fā)明的產(chǎn)品韌性好，強(qiáng)度高，不易變形，并且本發(fā)明板材成本低廉，適用于各種建筑板材。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。