塑木復合材料／硬泡沫復合輕質墻板的制備方法技術

本發明專利技術涉及一種塑木復合材料／硬泡沫復合輕質墻體構件制備方法，包括中空墻體構件外層的成型和現場芯層填充兩步制造，將木質纖維材料、聚合物材料及各種助劑及添加劑通過混合塑煉，用螺桿擠出機制成塑木復合材料粒料；將粒料加入螺桿擠出機擠出成型墻體外層，經過機頭、真空冷卻定型、牽引、切割工序，制得中空墻體外層；用發泡灌注機將聚氨酯材料進行現場快速硬發泡填充到墻體外層中，制得塑木復合材料／硬泡沫復合輕質墻體板材。本發明專利技術避免了復合擠出時芯層與墻體外層的不同步問題，可以根據墻體的強度及現場要求罐裝發泡不同密度的芯層，保證墻體的橫向抗壓強度，方便靈活，適宜范圍廣。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種，具體地 說，是用塑木復合材料作墻板外層，聚氨酯硬發泡材料作芯層的輕質墻體構件， 可用于做輕體建筑及隔斷墻體。
技術介紹
輕質墻板是我國墻體材料發展的主導產品，現有的輕鋼結構廠房建筑，用 作墻體和房頂的輕鋼壁板是以薄鐵皮和可發性聚苯乙烯板、鋁箔、紙等材料復 合，具有-定保溫、隔音、抗震之功能，但較笨重，在穩固性、耐蝕性、裝飾 性上存在較大的缺陷，且安裝性較差。近年來發展起來的塑木復合材料，由于 其兼備塑料和木材的主要優點，因此可替代塑料和木材，產品可完全回收，是 具有高附加值的新型綠色環保材料。已經廣泛的應用于建筑、包裝等許多領域。中國專利03279638. 2公開了一種木塑/泡末復合墻體型材的制造設備，用該設備制造墻體構件的方法是以雙螺桿擠出機擠出墻板外層，單螺桿擠出機擠出芯層泡末，直接復合成型制備出墻體構件，但在實際生產中這種復合成型很難做到外層與發泡芯層同步擠出，因此芯層只能采用高發泡，這樣不僅芯層的發泡材料的強度很難得到保證，而且加工效率較低。
技術實現思路
本專利技術提供一種塑木復合材料/硬泡沬復合輕質墻板的制備方法，該方法可 根據實際應用場合的需要配備不同密度的發泡芯層，適應性強，生產效率高。 本專利技術的生產方法包括屮空墻體構件外層的成型和現場芯層填充兩步制造，其中1、將木質纖維材料、聚合物材料及加工助劑和添加劑，通過混合塑煉，排 除復合物中的水分與其他低分子揮發物，用螺桿擠出機制成塑木復合材料顆粒2、 采用螺桿擠出機擠出成型墻體外層，經過機頭、真空冷卻定型、牽引、 切割工序，制得中空塑木復合墻體中空板材；3、 用發泡灌注機將聚氨酯材料進行現場快速硬發泡填充灌注，制得塑木復 合材料/硬泡沬復合輕質墻體板材。所述塑木復合材料中的聚合物材料通常可選用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、 聚氯乙烯(PVC)和ABS材料，優選PVC材料，可以采用新料或再生材料。所述的木質纖維材料為30—200目的木質粉如鋸木、刨花、稻殼、農作 物秸桿、棉花桿、蘆葦桿等。所述的加工助劑為塑木復合材料加工用的助劑，包括:相容劑、潤滑劑、分 散劑、交聯劑、抗氧劑等，優選常用的助劑是聚烯烴接枝相容劑、聚乙烯蠟 潤滑劑、硬脂酸分散劑、DCP (過氧化二異丙苯)交聯劑、PKB-215復合抗氧劑；所述的添加劑是為改善材料的性能按需選擇加入的公知的有機、無機填料 或添加劑，如為改善材料力學性能添加的無機填料碳酸鈣等；為增加材料的阻 燃性加入的阻然劑微囊化紅磷環保阻然劑等。添加劑的加入用公知的方法按需 選擇或調配。在上述步驟1的塑木復合材料粒料制備中，各組分的加入量根據需要，可 以按常規的方法在以下范圍內調整，以質量百分比計30-70%的木質纖維類材 料、20-60%的聚合物材料、0. 5-3. 0%潤滑劑、4. 0-8.0%相容劑、0. 1-0. 5%交聯 劑、0.5-1.0%分散劑、0. 1-0.5%抗氧劑及添加劑適量。上述步驟1塑木復合材料粒料的擠出采用通常工藝，在100-15(TC條件下高 速混合塑煉20-50分鐘，使用螺桿擠出機在130-20(TC條件下制成顆粒材料。上述步驟2的墻體外層擠出成型，與通常的成型方法一樣，將粒料加入到 擠出設備中進行成型，在溫度130-20(TC，熔體壓力10-30MPa的條件下，冷卻真 空定型制得中空墻體板材。成型寬度可達600-1000mm，厚度可達80 150mm。本專利技術優選的擠出成型設備采用錐形雙螺桿擠出機，其優點是剪切速率小, 物料不易分解，塑化混煉均勻，產量高，并且自潔性好。上述步驟3所述的現場發泡罐助，采用罐裝發泡機，根據密度要求進行定 量灌注，灌注壓力為3 4.5MPa ，芯層聚氨酯發泡密度為30-40kg/m3,吸水厚度 膨脹率《1.0%。本專利技術采用粒料、成型及現場罐裝發泡分步制備塑木復合材料/硬泡沫復合 輕質墻板，避免了復合擠出時芯層與墻體外層的不同步問題，可以根據墻體的 強度及現場要求罐裝發泡不同密度的芯層，保證墻板的強度，方便靈活，適宜范 圍廣，產品靜曲強度可達10-25Mpa，彎曲彈性模量1.0-3.OGpa， 1.0-1.5g/cm3，吸 水厚度膨脹率《1.0%。本專利技術制備的輕質墻板具有重量輕、阻燃、防水、防震、 隔音、隔熱、強度高、便于施工等優點。墻體板材"零甲醛"，不怕水浸泡、抗 磨抗腐蝕，抗老化，質感更貼近天然材料。可以象木材一樣進行鋸、切、鉆等 加工，具有良好的機械性能，同時其表面還可以進行轉印、油漆、印刷、貼面、 耐磨等美觀和功能性處理。附圖說明圖1本專利技術輕質墻板截面示意圖 具體實施例方式以下結合實施例進一步闡述本專利技術，但不限于以下實施例。 實施例1:采用60目的雜木粉55wt。/。，高密度聚乙烯(HDPE) 35wt%，聚烯 烴接枝相容劑4.0wt%，潤滑劑聚乙烯蠟1.0 wt%，交聯劑DCP (過氧化二異丙 苯)0. 3 wt%，分散劑硬脂酸0. 5 wt%， PKB-215復合抗氧劑0. 2 wt%，無機填 料碳酸鈣5.0 wt %，按以下步驟加工，a. 木粉加入高速混合機中，加熱攪拌至ll(TC排除木粉中水分，同時加入分 散劑及無機填料，制成干燥好的木粉原料；b. 在木粉原料中繼續加入高密度聚乙烯、相容劑、潤滑劑、交聯劑、抗氧劑原料高速混合至12(TC，對物料進行充分混合均勻，制成復合原料；c. 混合好的復合原料加入SJZ-80/156型錐型雙螺桿擠出機中共混造粒， 擠出機加料段、壓縮段、排氣段、均化段、合流區、造粒機頭各段溫度分別設 定為170。C、 180°C、 180°C、 170°C、 165°C、 180。C。得到復合粒料。d. 將制得的粒料加入SJZ-92/188型錐型雙螺桿擠出機中進行板材擠出，擠 出機加料段、壓縮段、排氣段、均化段l、均化段2、合流區、機頭各段溫度分 別設定為130°C、 150°C、 160°C、 165°C、 170°C、 170°C、 170°C，經模具及冷 卻真空定型、牽引、切割等工序，制得塑木復合中空墻板，截面形狀如圖1所 示。e. 中空部分使用聚氨酯現場發泡灌注機，以4.5MPa的灌注壓力，進行泡末 快速充填，材料密度控制為40kg/m3。制備的塑木復合材料/硬泡沫復合輕質墻 板制品長度為3000mm,寬度為600mm，厚度為120mm, 產品沖擊強度>10 12kJ/m3，拉伸強度18 20MPa，靜曲強度25MPa，靜曲彈性模量》2GPa。實施例2:加工步驟同實施例1，粒料的配方中添加微囊化紅磷阻燃劑， 各組分配比為采用60目的雜木粉55wt。/。，高密度聚乙烯(HDPE) 30wt%，聚烯 烴接枝相容劑4.0wt%，潤滑劑聚乙烯蠟1.0 wt%，交聯劑DCP (過氧化二異丙 苯)0. 3 wt%，分散劑硬脂酸0. 5 wt%，復合PKB-215抗氧劑0. 2 wt%，無機填 料碳酸鈣4. 0 wt %，微囊化紅磷環保阻燃劑5. 0 wt%。利用本配方組分和實施 例l的加工設備與工藝，制得阻燃復合輕質墻板。權利要求1、一種，其特征在于，包括中空墻體構件外層的成型和現場芯層填充兩步制造，步驟是(1)將木質纖維材料、聚合物材料、加工助劑和添加劑混合塑煉，用螺桿擠出機造粒制成塑木本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種塑木復合材料／硬泡沫復合輕質墻板的制備方法，其特征在于，包括中空墻體構件外層的成型和現場芯層填充兩步制造，步驟是：（１）將木質纖維材料、聚合物材料、加工助劑和添加劑混合塑煉，用螺桿擠出機造粒制成塑木復合材料粒料；（２）將塑木復合材料粒料加入螺桿擠出機擠出成型墻體外層，經過機頭、真空冷卻定型、牽引、切割工序，制得中空墻體外層；（３）用發泡灌注機將聚氨酯材料現場硬發泡填充到墻體外層中，制得塑木復合材料／硬泡沫復合輕質墻體板材。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：梁光仁，薛平，陳亞偉，賈明印，
申請(專利權)人：江蘇四方機械集團有限公司，北京化工大學，
類型：發明
國別省市：32[中國|江蘇]