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超高性能共擠塑木板材的制作

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2022-09-23   瀏覽次數(shù):1150
核心提示:塑木復(fù)合材料作為一種綠色環(huán)保復(fù)合材料,主要利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等熱塑性聚合物,與一定含量的木、竹、秸稈等木質(zhì)化的植物纖維材料混合后,再經(jīng)擠出、模壓、注塑等成型方式得到。塑木復(fù)合材料近幾十年來在國內(nèi)外迅速發(fā)展,被廣泛應(yīng)用于室內(nèi)裝飾、室外園林景觀、交通、包裝等領(lǐng)域,其中室內(nèi)外地板約占整個塑木市場份額的75%。

塑木復(fù)合材料作為一種綠色環(huán)保復(fù)合材料,主要利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等熱塑性聚合物,與一定含量的木、竹、秸稈等木質(zhì)化的植物纖維材料混合后,再經(jīng)擠出、模壓、注塑等成型方式得到。塑木復(fù)合材料近幾十年來在國內(nèi)外迅速發(fā)展,被廣泛應(yīng)用于室內(nèi)裝飾、室外園林景觀、交通、包裝等領(lǐng)域,其中室內(nèi)外地板約占整個塑木市場份額的75%。塑木復(fù)合材料一般采用連續(xù)纖維通過共擠成型或模壓成型,這樣可以塑木復(fù)合材料一定程度的增強和增韌,但是由于纖維與塑木基體的界面相容性差,導致材料在長期反復(fù)的受拉壓及抗剪力過程中性能穩(wěn)定性極差,并不適用于建筑中的樓板、抗拉構(gòu)件及抗剪力構(gòu)件。此外,塑木復(fù)合材料中還因為存在較多量的熱塑性分子,熱穩(wěn)定性相對較差,這也導致其不適合作為承重件使用。

為了提高塑木復(fù)合材料的力學性能,現(xiàn)有技術(shù)一般通過在其中添加纖維、纖維網(wǎng)等,這些方法在一定程度上具有增強作用,但是增強的塑木復(fù)合材料忽略了塑木與增強體界面結(jié)合穩(wěn)定性的影響,材料在反復(fù)受力過程中力學性能下降明顯,在建筑上并不適用于受力情況復(fù)雜多變的樓板、剪力墻及抗拉構(gòu)件。增強的效果有限,并不能從根本上提高塑木復(fù)合材料的力學性能。同時這些方法相對復(fù)雜,制造成本高,限制了其使用。塑木復(fù)合材料的固有缺陷,導致其無法作為承重件,只能作為裝飾面板等對力學性能要求不高的材料使用。在一些塑木板材的實例中,所述柱栓由工程塑料制成。所述工程塑料可以耐受不低于200℃的高溫,其彎曲強度大于60MPa,彎曲模量大于4GPa。在一些塑木板材中工程塑料選自聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、改性聚苯醚、聚酰亞胺、聚苯硫醚、聚芳酯、聚苯酯、聚芳醚酮、液晶聚合物和氟樹脂中的至少一種。連續(xù)纖維為玻璃纖維、碳纖維、聚酯纖維、玄武巖纖維、竹纖維、麻纖維中的至少一種。有研究提供:共擠塑木板材的制造方法,對螺紋筋表面進行活化處理,之后共擠包覆界面層,冷卻得到表面光滑、直徑均勻的包覆螺紋筋;在螺紋筋上沿擠出方向間隔分布的垂直通孔,在所述通孔內(nèi)嵌入柱栓;將嵌栓后的螺紋筋導入到,共擠模具,使芯層塑木熔體完全包覆所述螺紋筋和柱栓;進一步在芯層塑木包覆表層,冷卻定型得到共擠塑木板材。另外,由馬來酸酐接枝熱塑性塑料或離子聚合物與助劑組成,所述離子聚合物選自鈉離子聚合物、鎂離子聚合物、鋅離子聚合物中的至少一種,所述馬來酸酐接枝熱塑性塑料的接枝率為0.3%?0.8%,所述馬來酸酐接枝熱塑性塑料或離子聚合物的熔融指數(shù)在1.2?5.5g/10min(190℃,2.16kg)之間,所述助劑選自熱穩(wěn)定劑和潤滑劑中的至少一種,且助劑在界面層中的質(zhì)量占比少于1%。在不低于60℃的條件下嵌入柱栓。表層的原料包括超高分子量聚乙烯、離子聚合物、抗氧劑、紫外吸收劑、紫外穩(wěn)定劑及納米級金屬氧化物中的至少一種。在一些制造方法的實例中,最大彎曲強度可達到180MPa,且彎曲模量達到17GPa;最大拉伸強度可達到290MPa,且拉伸模量達到14GPa;1000小時蠕變恢復(fù)率大于98%;以50%極限載荷進行1000次疲勞受力測試后的強度保持率大于95%。共擠塑木板材用于制作裝配式建筑中的房體支撐構(gòu)件、承重樓板、承重立墻、抗剪力外墻、懸索結(jié)構(gòu)及室內(nèi)外運動地板等。共擠塑木板材的制造設(shè)備包括:螺紋筋處理模塊、板材共擠模塊,所述螺紋筋處理模塊包括螺紋筋預(yù)處理裝置、沖孔裝置、嵌栓裝置,其中:等離子體活化器,用于對螺紋筋表面進行活化處理;界面層共擠器,用于在螺紋筋表面包覆界面層;沖孔裝置包括溫控器、沖孔器;所述嵌栓裝置包括加熱器、探孔器和射栓槍;板材共擠模塊依次包括螺紋筋定位器、匯流器和冷卻定型器。目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種高強度、高性能穩(wěn)定性共擠塑木板材及其制造方法和設(shè)備。

摘編自:CN 114991417 A


 
 
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