本發(fā)明涉及一種制備塑料模板的工藝，特別是涉及一種一步成型制備塑料模板的設備及其方法。

背景技術：

建筑模板最早采用鋼鐵模板，發(fā)展到竹膠模板，木模板，pvc發(fā)泡實心模板，目前市場扔以木模板為主，需要砍伐大量樹木，使用6-8次報廢，報廢參與值很低。而pvc模板存在質量較重，固定不方便，回收難，使用次數(shù)30次左右，報廢參與值較低，市場推廣不開。而行業(yè)內的塑料模板采用回收pp破碎料進行配方造粒，然后生產擠出板材，其工藝復雜，制造成本高，并且強度難以達到建筑材料的標準。

基于以上原因，發(fā)明人開發(fā)了一步成型制備塑料模板的設備及其方法，經(jīng)過反復實驗最終采用了回收pp粉碎料通配方助劑的改性，使產品達到使用要求，而且使用次數(shù)達50次以上；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)約電費約300元，節(jié)能減排。人工成本120元，搬運包裝成本60元，減少用工數(shù)量，降低生產成本，使產品更具市場競爭力，提升產品利潤。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種一步成型制備塑料模板的方法，本方法采用雙螺桿擠出機，通過對雙螺桿擠出機和助劑的改進，回收材料通過主料斗輸送到擠出機進料口，加工改性所用助劑調配好通過副料斗輸送到擠出機進料口，主、副料斗通過變頻調速電機控制加入的回收材料和助劑之間的比例，然后通過擠出機螺桿將熔體推進到換網(wǎng)器，經(jīng)過熔體泵連接器到模具，到真空冷卻定型臺，6組齒輪式牽引，冷卻托架，2組齒輪式牽引，縱切鋸，橫切鋸平臺，輸送帶完成產品一步成型制備塑料模板的工藝。

進一步的，發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，通過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，并且通過兩種特定長度和比例的石墨纖維加入其中，能夠提高石墨纖維的分散性，并且改善塑料模板的在平面方向上的機械強度。而通過在第二助劑中加入2，4-二異氰酸甲苯酯能夠進一步修飾改性石墨纖維的表面，從而提高其在熔體中的分散性。

具體的方案如下：

一步成型制備塑料模板的設備，其特征在于，所述設備包括雙螺桿擠出機，換網(wǎng)器，熔體泵，模具，真空冷卻定型臺，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，輸送平臺；所述雙螺桿擠出機包括主料斗，副料斗以及變頻調速電機；回收材料通過主料斗輸送到所述擠出機的主料進料口，加工改性所用助劑通過副料斗輸送到所述擠出機的助劑進料口，主、副料斗通過變頻調速電機控制加入的回收材料和助劑之間的比例，然后通過擠出機螺桿將熔體推進到換網(wǎng)器，再經(jīng)過熔體泵至模具，然后到真空冷卻定型臺定型，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)橫切鋸平臺橫切，最后由輸送帶移出所述設備，從而完成塑料模板的一步成型。

進一步的，所述第一齒輪式牽引裝置包括6組齒輪式牽引。

進一步的，所述第二齒輪式牽引裝置包括2組齒輪式牽引。

進一步的，所述雙螺桿擠出機在所述主料進料口和所述擠出機的機頭出口之間分為五段，所述主料進料口位于第一加熱段，所述擠出機的機頭出口位于第五加熱段，所述五段的溫度從所述主料進料口到所述擠出機的出口逐漸升高，其中所述溫度的分布為：第一加熱段溫度＝回收材料熔點—(所述熔點+10℃)；第二加熱段溫度＝(所述熔點+5℃)—(所述熔點+15℃)；第三加熱段溫度＝(所述熔點+10℃)—(所述熔點+20℃)；第四加熱段溫度＝(所述熔點+15℃)—(所述熔點+25℃)；第五加熱段溫度＝(所述熔點+20℃)—(所述熔點+30℃)。

進一步的，所述副料斗包括第一副料斗和第二副料斗，所述擠出機的助劑進料口相應的包括第一助劑進料口和第二助劑進料口，所述第一助劑進料口和所述第二助劑進料口分別位于所述擠出機的第二加熱段和第三加熱段，或者分別位于所述擠出機的第三加熱段和第四加熱段。

一步成型制備塑料模板的方法，所述方法使用上述的設備；所述方法使用回收聚丙烯材料作為原料，所述回收聚丙烯材料通過主料斗輸送到所述擠出機的主料進料口，加工改性所用助劑通過副料斗輸送到所述擠出機的助劑進料口，主、副料斗通過變頻調速電機控制加入的回收材料和助劑之間的比例，然后通過擠出機螺桿將熔體推進到換網(wǎng)器，再經(jīng)過熔體泵至模具，然后到真空冷卻定型臺定型，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)橫切鋸平臺橫切，最后由輸送帶移出所述設備，從而完成塑料模板的一步成型。

進一步的，所述方法使用權利要求5所述的設備，所述助劑包括第一助劑和第二助劑，所述第一助劑由所述第一助劑進料口加入到所述擠出機，所述第二助劑由所述第二助劑進料口加入到所述擠出機；其中所述回收聚丙烯材料與所述第一和第二助劑的質量比為：所述回收聚丙烯材料：第一助劑：第二助劑＝100：1-5:10-30；

所述第一助劑的質量組成為：

其中三元乙丙橡膠-馬來酸酐接枝物：聚丙烯-馬來酸酐接枝物＝0.9-1.1

所述第二助劑的質量組成為：

2，4-二異氰酸甲苯酯2-5

長度為200-300微米的石墨長纖維20-30

長度為10-50微米的石墨短纖維40-90

其中所述長纖維：所述短纖維＝1:2-3。

進一步的，其中所述擠出機的溫度的分布為：第一加熱段溫度＝回收材料熔點+5℃；第二加熱段溫度＝所述熔點+10℃；第三加熱段溫度＝所述熔點+15℃；第四加熱段溫度＝所述熔點+20℃；第五加熱段溫度＝所述熔點+25℃；所述第一助劑進料口和所述第二助劑進料口分別位于所述擠出機的第二加熱段和第三加熱段。

本發(fā)明具有如下有益效果：

通過雙螺旋擠出機將熔體推進到換網(wǎng)器，再經(jīng)過熔體泵至模具，省去了造粒的步驟，一步成型得到模板，簡化了工藝，降低了生產成本；在雙螺旋擠出機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，生產得到的產品性能均一穩(wěn)定；

通過特定組分的第一助劑加入到回收聚丙烯中，提高了聚丙烯模板的韌性以及彈性，并且在第二助劑加入之前加入第一助劑，第一助劑能夠提高熔體對石墨纖維的相容性，使得第二助劑的分散度更高；

通過加入特定比例和長度的石墨纖維，利用長短石墨纖維的特定搭配，使得石墨長纖維在模板中形成網(wǎng)絡結構，同時短纖維填充其中，防止長纖維的團聚的同時，極大的提高產品的機械強度；

第二助劑中的2，4-二異氰酸甲苯酯，能夠對石墨纖維的表面進行改性，從而進一步改善石墨纖維在熔體中的分散性。

雙螺旋擠出機的多段加熱，并且將特定的助劑在不同的加熱段加入，從而進一步提高各組分的分散性能。

本發(fā)明通過上述方案，通過一步成型制備得到塑料模板，具有良好的機械性能，滿足建筑材料的要求，并且工藝簡單，成本低廉，易于大規(guī)模生產。

附圖說明

圖1為本發(fā)明設備的側視圖

圖2為本發(fā)明設備的俯視圖

圖3a-3b為本發(fā)明雙螺旋擠出機的示意圖

具體實施方式

本發(fā)明下面將通過具體的實施例進行更詳細的描述，但本發(fā)明的保護范圍并不受限與實施例。

如圖1，圖2所示，一步成型制備塑料模板的設備具有以下連接結構，雙螺桿擠出機1——換網(wǎng)器2——熔體泵3——模具4——真空冷卻定型臺5——六組齒輪式牽引6——冷卻托架7——二組齒輪式牽引8——縱切鋸9——橫切鋸平臺10——輸送平臺11，其中副料斗和調速電機圖中未示出。

如圖3a-3b所示，雙螺旋擠出機包括五段加熱段，其中主料斗21設置在第一加熱段，圖3a中所述第一副料斗22和第二副料斗23分別設置在第二和第三加熱段；圖3b中所述第一副料斗22和第二副料斗23分別設置在第三和第四加熱段。

實施例1

按以下質量百分比進行配比，回收聚丙烯材料：第一助劑：第二助劑＝100:5:30，其中第一助劑中的質量組成為：4,4'-雙馬來酰亞胺二苯甲烷：三元乙丙橡膠-馬來酸酐接枝物：聚丙烯-馬來酸酐接枝物：硬脂酸鈣：硅烷偶聯(lián)劑＝2:3:3:15:20；所述第二助劑的質量組成為：2，4-二異氰酸甲苯酯：長度為200微米的石墨長纖維：長度為10微米的石墨短纖維＝2:20:40。

將回收聚丙烯材料加入到雙螺旋擠出機的主料斗中，所述雙螺旋擠出機的五個加熱段的溫度分別為165℃,170℃,175℃,180℃,185℃，主料斗設置在第一加熱段，第一副料斗設置在第二加熱段，第三副料斗設置在第三加熱段，所述擠出機的機頭出口位于第五加熱段，擠出機螺桿轉速為260r/min，所述擠出機的機頭出口壓出熔體至換網(wǎng)器，再經(jīng)過熔體泵至模具，然后到真空冷卻定型臺定型，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)橫切鋸平臺橫切，最后由輸送帶移出所述設備，從而完成塑料模板的一步成型。

實施例2

回收聚丙烯材料：第一助劑：第二助劑＝100:3:20，其中第一助劑中的質量組成為：4,4'-雙馬來酰亞胺二苯甲烷：三元乙丙橡膠-馬來酸酐接枝物：聚丙烯-馬來酸酐接枝物：硬脂酸鈣：硅烷偶聯(lián)劑＝3:5:5:20:20；所述第二助劑的質量組成為：2，4-二異氰酸甲苯酯：長度為200微米的石墨長纖維：長度為30微米的石墨短纖維＝2:20:60。其他工藝參數(shù)與實施例1相同。

實施例3

回收聚丙烯材料：第一助劑：第二助劑＝100：5:10，其中第一助劑中的質量組成為：4,4'-雙馬來酰亞胺二苯甲烷：三元乙丙橡膠-馬來酸酐接枝物：聚丙烯-馬來酸酐接枝物：硬脂酸鈣：硅烷偶聯(lián)劑＝5:4:4:20:30；所述第二助劑的質量組成為：2，4-二異氰酸甲苯酯：長度為200微米的石墨長纖維：長度為40微米的石墨短纖維＝3:30:80。第一副料斗設置在第三加熱段，第三副料斗設置在第四加熱段，其他工藝參數(shù)與實施例1相同。

實施例4

回收聚丙烯材料：第一助劑：第二助劑＝100：5:30，其中第一助劑中的質量組成為：4,4'-雙馬來酰亞胺二苯甲烷：三元乙丙橡膠-馬來酸酐接枝物：聚丙烯-馬來酸酐接枝物：硬脂酸鈣：硅烷偶聯(lián)劑＝5:10:10:15:20；所述第二助劑的質量組成為：2，4-二異氰酸甲苯酯：長度為300微米的石墨長纖維：長度為40微米的石墨短纖維＝5:20:40。其他工藝參數(shù)與實施例1相同。

比較例1

市面上購得的回收聚丙烯材料經(jīng)過造粒后在模制成型的塑料模板。

表1

由表1中可見，本發(fā)明提供的產品在拉伸強度，彎曲強度和彎曲模量上均取得極大的提高，本發(fā)明的產品韌性好，強度高，不易變形，適用于各種建筑板材。

盡管本發(fā)明的內容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但是應當認識到上述的描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。