塑木复合材料／硬泡沫复合轻质墙板的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种塑木复合材料／硬泡沫复合轻质墙体构件制备方法，包括中空墙体构件外层的成型和现场芯层填充两步制造，将木质纤维材料、聚合物材料及各种助剂及添加剂通过混合塑炼，用螺杆挤出机制成塑木复合材料粒料；将粒料加入螺杆挤出机挤出成型墙体外层，经过机头、真空冷却定型、牵引、切割工序，制得中空墙体外层；用发泡灌注机将聚氨酯材料进行现场快速硬发泡填充到墙体外层中，制得塑木复合材料／硬泡沫复合轻质墙体板材。本发明专利技术避免了复合挤出时芯层与墙体外层的不同步问题，可以根据墙体的强度及现场要求罐装发泡不同密度的芯层，保证墙体的横向抗压强度，方便灵活，适宜范围广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，具体地 说，是用塑木复合材料作墙板外层，聚氨酯硬发泡材料作芯层的轻质墙体构件， 可用于做轻体建筑及隔断墙体。
技术介绍
轻质墙板是我国墙体材料发展的主导产品，现有的轻钢结构厂房建筑，用 作墙体和房顶的轻钢壁板是以薄铁皮和可发性聚苯乙烯板、铝箔、纸等材料复 合，具有-定保温、隔音、抗震之功能，但较笨重，在稳固性、耐蚀性、装饰 性上存在较大的缺陷，且安装性较差。近年来发展起来的塑木复合材料，由于 其兼备塑料和木材的主要优点，因此可替代塑料和木材，产品可完全回收，是 具有高附加值的新型绿色环保材料。已经广泛的应用于建筑、包装等许多领域。中国专利03279638. 2公开了一种木塑/泡末复合墙体型材的制造设备，用该设备制造墙体构件的方法是以双螺杆挤出机挤出墙板外层，单螺杆挤出机挤出芯层泡末，直接复合成型制备出墙体构件，但在实际生产中这种复合成型很难做到外层与发泡芯层同步挤出，因此芯层只能采用高发泡，这样不仅芯层的发泡材料的强度很难得到保证，而且加工效率较低。
技术实现思路
本专利技术提供一种塑木复合材料/硬泡沬复合轻质墙板的制备方法，该方法可 根据实际应用场合的需要配备不同密度的发泡芯层，适应性强，生产效率高。 本专利技术的生产方法包括屮空墙体构件外层的成型和现场芯层填充两步制造，其中1、将木质纤维材料、聚合物材料及加工助剂和添加剂，通过混合塑炼，排 除复合物中的水分与其他低分子挥发物，用螺杆挤出机制成塑木复合材料颗粒2、 采用螺杆挤出机挤出成型墙体外层，经过机头、真空冷却定型、牵引、 切割工序，制得中空塑木复合墙体中空板材；3、 用发泡灌注机将聚氨酯材料进行现场快速硬发泡填充灌注，制得塑木复 合材料/硬泡沬复合轻质墙体板材。所述塑木复合材料中的聚合物材料通常可选用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、 聚氯乙烯(PVC)和ABS材料，优选PVC材料，可以采用新料或再生材料。所述的木质纤维材料为30—200目的木质粉如锯木、刨花、稻壳、农作 物秸杆、棉花杆、芦苇杆等。所述的加工助剂为塑木复合材料加工用的助剂，包括:相容剂、润滑剂、分 散剂、交联剂、抗氧剂等，优选常用的助剂是聚烯烃接枝相容剂、聚乙烯蜡 润滑剂、硬脂酸分散剂、DCP (过氧化二异丙苯)交联剂、PKB-215复合抗氧剂；所述的添加剂是为改善材料的性能按需选择加入的公知的有机、无机填料 或添加剂，如为改善材料力学性能添加的无机填料碳酸钙等；为增加材料的阻 燃性加入的阻然剂微囊化红磷环保阻然剂等。添加剂的加入用公知的方法按需 选择或调配。在上述步骤1的塑木复合材料粒料制备中，各组分的加入量根据需要，可 以按常规的方法在以下范围内调整，以质量百分比计30-70%的木质纤维类材 料、20-60%的聚合物材料、0. 5-3. 0%润滑剂、4. 0-8.0%相容剂、0. 1-0. 5%交联 剂、0.5-1.0%分散剂、0. 1-0.5%抗氧剂及添加剂适量。上述步骤1塑木复合材料粒料的挤出采用通常工艺，在100-15(TC条件下高 速混合塑炼20-50分钟，使用螺杆挤出机在130-20(TC条件下制成颗粒材料。上述步骤2的墙体外层挤出成型，与通常的成型方法一样，将粒料加入到 挤出设备中进行成型，在温度130-20(TC，熔体压力10-30MPa的条件下，冷却真 空定型制得中空墙体板材。成型宽度可达600-1000mm，厚度可达80 150mm。本专利技术优选的挤出成型设备采用锥形双螺杆挤出机，其优点是剪切速率小, 物料不易分解，塑化混炼均匀，产量高，并且自洁性好。上述步骤3所述的现场发泡罐助，采用罐装发泡机，根据密度要求进行定 量灌注，灌注压力为3 4.5MPa ，芯层聚氨酯发泡密度为30-40kg/m3,吸水厚度 膨胀率《1.0%。本专利技术采用粒料、成型及现场罐装发泡分步制备塑木复合材料/硬泡沫复合 轻质墙板，避免了复合挤出时芯层与墙体外层的不同步问题，可以根据墙体的 强度及现场要求罐装发泡不同密度的芯层，保证墙板的强度，方便灵活，适宜范 围广，产品静曲强度可达10-25Mpa，弯曲弹性模量1.0-3.OGpa， 1.0-1.5g/cm3，吸 水厚度膨胀率《1.0%。本专利技术制备的轻质墙板具有重量轻、阻燃、防水、防震、 隔音、隔热、强度高、便于施工等优点。墙体板材"零甲醛"，不怕水浸泡、抗 磨抗腐蚀，抗老化，质感更贴近天然材料。可以象木材一样进行锯、切、钻等 加工，具有良好的机械性能，同时其表面还可以进行转印、油漆、印刷、贴面、 耐磨等美观和功能性处理。附图说明图1本专利技术轻质墙板截面示意图 具体实施例方式以下结合实施例进一步阐述本专利技术，但不限于以下实施例。 实施例1:采用60目的杂木粉55wt。/。，高密度聚乙烯(HDPE) 35wt%，聚烯 烃接枝相容剂4.0wt%，润滑剂聚乙烯蜡1.0 wt%，交联剂DCP (过氧化二异丙 苯)0. 3 wt%，分散剂硬脂酸0. 5 wt%， PKB-215复合抗氧剂0. 2 wt%，无机填 料碳酸钙5.0 wt %，按以下步骤加工，a. 木粉加入高速混合机中，加热搅拌至ll(TC排除木粉中水分，同时加入分 散剂及无机填料，制成干燥好的木粉原料；b. 在木粉原料中继续加入高密度聚乙烯、相容剂、润滑剂、交联剂、抗氧剂原料高速混合至12(TC，对物料进行充分混合均匀，制成复合原料；c. 混合好的复合原料加入SJZ-80/156型锥型双螺杆挤出机中共混造粒， 挤出机加料段、压縮段、排气段、均化段、合流区、造粒机头各段温度分别设 定为170。C、 180°C、 180°C、 170°C、 165°C、 180。C。得到复合粒料。d. 将制得的粒料加入SJZ-92/188型锥型双螺杆挤出机中进行板材挤出，挤 出机加料段、压縮段、排气段、均化段l、均化段2、合流区、机头各段温度分 别设定为130°C、 150°C、 160°C、 165°C、 170°C、 170°C、 170°C，经模具及冷 却真空定型、牵引、切割等工序，制得塑木复合中空墙板，截面形状如图1所 示。e. 中空部分使用聚氨酯现场发泡灌注机，以4.5MPa的灌注压力，进行泡末 快速充填，材料密度控制为40kg/m3。制备的塑木复合材料/硬泡沫复合轻质墙 板制品长度为3000mm,宽度为600mm，厚度为120mm, 产品冲击强度>10 12kJ/m3，拉伸强度18 20MPa，静曲强度25MPa，静曲弹性模量》2GPa。实施例2:加工步骤同实施例1，粒料的配方中添加微囊化红磷阻燃剂， 各组分配比为采用60目的杂木粉55wt。/。，高密度聚乙烯(HDPE) 30wt%，聚烯 烃接枝相容剂4.0wt%，润滑剂聚乙烯蜡1.0 wt%，交联剂DCP (过氧化二异丙 苯)0. 3 wt%，分散剂硬脂酸0. 5 wt%，复合PKB-215抗氧剂0. 2 wt%，无机填 料碳酸钙4. 0 wt %，微囊化红磷环保阻燃剂5. 0 wt%。利用本配方组分和实施 例l的加工设备与工艺，制得阻燃复合轻质墙板。权利要求1、一种，其特征在于，包括中空墙体构件外层的成型和现场芯层填充两步制造，步骤是(1)将木质纤维材料、聚合物材料、加工助剂和添加剂混合塑炼，用螺杆挤出机造粒制成塑木本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塑木复合材料／硬泡沫复合轻质墙板的制备方法，其特征在于，包括中空墙体构件外层的成型和现场芯层填充两步制造，步骤是：（１）将木质纤维材料、聚合物材料、加工助剂和添加剂混合塑炼，用螺杆挤出机造粒制成塑木复合材料粒料；（２）将塑木复合材料粒料加入螺杆挤出机挤出成型墙体外层，经过机头、真空冷却定型、牵引、切割工序，制得中空墙体外层；（３）用发泡灌注机将聚氨酯材料现场硬发泡填充到墙体外层中，制得塑木复合材料／硬泡沫复合轻质墙体板材。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁光仁，薛平，陈亚伟，贾明印，
申请(专利权)人：江苏四方机械集团有限公司，北京化工大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]