一种具有中空闭孔结构的纤维增强聚丙烯建筑模板 一、 技术领域
本发明涉及一种建筑模板， 具体地说是一种具有中空闭孔结构的纤维增强聚丙烯 建筑模板。 二、 背景技术
建筑模板是混凝土结构工程施工的重要工具。专家指出， 在现浇混凝土结构工程 中， 模板工程一般占混凝土结构工程造价的 20-30％， 占工程用工量的 30-40％， 占工期的 50％左右。 模板技术直接影响工程建设的质量、 造价和效益， 因此它是推动我国建筑技术进 步的一个重要内容。
2011-2012 年我国建筑模板行业年均生产规模增速将在 15％左右 ； 到 2012 年底， 我国建筑模板行业产量将达 3 亿平方米左右。
中国模板市场模板材质主要是钢模板和木胶合板模板， 每年消耗钢材 300 万吨， 砍伐的树木， 相当于数十万公顷森林面积。 建筑模板的巨大资源消耗， 给资源和环境带巨大 压力。近二十年来， 出现塑料模板和木塑模板， 但因建筑模板属于 “结构性” 材料， 制品一般 为实心结构， 中空塑料或木塑模板其强度和模量等力学指标很难达到模板标准要求。 三、 发明内容
本发明旨在提供一种具有中空闭孔结构的纤维增强聚丙烯建筑模板以替代实心 的塑料建筑模板， 所要解决的技术问题是该模板应满足建筑模板技术标准规定的高强度、 高模量的力学性能。
本发明所称的具有中空闭孔结构的纤维增强聚丙烯建筑模板是指本模板由上、 下 面板 1 和两面板之间复合的芯材所构成， 所述的芯材由一块芯板 2 及其两面密集排列的相 同几何形状的柱状空格 3 所组成， 当芯材被上、 下面板 1 复合后便构成中空闭孔结构。柱状 空格 3 的截面可以是三角形 ( 包括等边三角形 )、 四边形 ( 包括正方形 )、 五边形 ( 包括正五 边形 )、 六边形 ( 包括正六边形 ) 或圆形等。 所述的密集排列有两个含义， 一是紧密式的， 即 柱与柱相互靠紧， 二是疏密式的， 即柱与柱之间有大小不等的间隔 (8-40mm) 而相互独立。
本建筑模板中上、 下面板的材料为纤维增强聚丙烯树脂和助剂制备的混合材料 (I)， 芯材的材料是由聚丙烯树脂制备的木塑材料 (II)。
混合材料 (I) 各组分有以下重量份 ：
木纤维、 合成纤维和短切玻璃纤维不同时为零。
所述木纤维是长径比 3-20、 直径 0.01-0.2mm 的木质的或者如秸秆等非木质的植 物纤维。
所述短切玻璃纤维是指长是长径比 5-50、 直径 0.01-0.2mm 的玻纤。
所述合成纤维是指长径比 5-50、 直径 0.01-0.2mm 的合成纤维如 PET 聚酯纤维等。
所述的改性滑石粉是指滑石粉用 2-5％ ( 以滑石粉计的质量百分比， 下同 ) 偶联 剂、 2-5％硬脂酸于 110-130℃下搅拌 15-30 分钟得到的表面包覆活化的滑石粉。
木塑材料 (II) 各组分有以下重量份 ：
木塑中的聚丙烯树脂可用其他热塑料聚烯烃代替， 如聚乙烯、 聚氯乙烯等。
所述的木粉选自 40-100 目的木粉、 秸秆粉或糠粉。
改性滑石粉同上。
本建筑模板的加工方法有两种， 第一种方法首先挤出成型， 即将混合材料 (I) 直 接用具有一对平滑面辊轮模具的双螺杆挤出机于 170-195 ℃挤出上、 下面板 1， 木塑材料 (II) 直接用具有一对截面为多边形或圆形模具的双螺杆挤出机于 170-195℃挤出芯材， 芯 材由芯板 2 及其两面密集排列有相同几何形状的柱状空格 3 所组成 ； 然后双向复合固定， 最 后经冷却降温、 定型后， 切割成一定规格的模板。
第二种方法称之为两步法， 首先将混合材料 (I) 和木塑材料 (II) 分别造粒得到加 工面板用的面板粒料和加工芯材用的芯材粒料。即将各组分于 100-130℃高速搅拌混合均
匀后用双螺杆挤出造粒机挤出造粒， 分别得到面板粒料和芯材粒料。 然后挤出成型， 即将面 板粒料用具有一对平滑面辊轮模具的挤出机于 170-195℃挤出上、 下面板 1， 芯材粒料用具 有一对截面为多边形或圆形模具的挤出机于 170-195℃挤出芯材， 芯材由芯板 2 及其两面 密集排列有相同几何形状的柱状空格 3 所组成 ； 挤出成型后双向复合固定， 将挤出的上、 下 面板 1 经牵引机拉紧绷直并和芯材复合后经压光热合机于 170-185℃热合固定形成板材， 最后经冷却降温、 定型后， 切割成一定规格的模板。
本建筑模板因具有中空结构， 表观密度只有 0.5-0.75， 与相同规格的传统木塑模 板相比， 用料节省 25-50％， 重量轻， 方便操作， 大大降低工人的劳动强度， 不吸水、 不霉变， 每平米静负荷达 120T 以上也不变形。本建筑模板的成型、 固定和定型在同一条生产流水线 上完成， 加工效率高， 能耗节约 40％以上。
本建筑模板与实心木塑复合建筑模板主要性能比较见下表 ：
本建筑模板与实心木塑复合建筑模板主要性能比较表 ：
静曲强度 MPa 行业标准 木塑复合模板 ( 实心板 ) 本发明中空建筑模板
≥ 20 ≥ 25 ≥ 30 弹性模量 MPa ≥ 1800 ≥ 2000 ≥ 2500 硬度 ( 邵氏 ) ≥ 50 ≥ 60 ≥ 60 备注 lv-t1613-2004本模板使用寿命长， 在施工使用过程中可周转 30-50 次。报废后可回收， 经粉碎后 可用于加工新的建筑模板。 四、 附图说明
图 1 是圆柱形中空闭孔建筑模板结构示意图。
图 2 是圆柱形空格芯材结构示意图。
图 3 是三角形中空闭孔建筑模板结构示意图。
图 4 是三角形空格芯材结构示意图。
图中 1 为面板， 2 为芯板， 3 为柱状空格。 五、 具体实施方式
结合附图， 以二步法和柱状空格紧密式排列为例非限定实施例叙述如下 ：
实施例 1 圆柱形中空闭孔建筑模板的制备
(1) 依次取聚丙烯、 短切玻璃纤维、 改性滑石粉、 硬脂酸、 硬脂酸锌、 盐基硫酸铅、 聚 乙烯蜡、 氯化聚乙烯各 100、 25、 10、 3、 2、 0.2、 3、 10 重量份， 于 100-130℃高速搅拌混合均匀 后用平行双螺杆挤出造粒机挤出造粒， 得到面板粒料。
(2) 依次取聚乙烯、 木粉纤维、 改性滑石粉、 硬脂酸、 硬脂酸锌、 盐基硫酸铅、 聚乙烯 蜡、 氯化聚乙烯各 100、 110、 20、 3、 2、 0.3、 3、 12 重量份， 于 100-130℃高速搅拌混合均匀后用 平行双螺杆挤出造粒机挤出造粒， 得到芯材粒料。(3) 将上述芯材粒料经一对具有圆柱形结构模具的挤出机于 170-195 ℃挤出芯 材， 如图 2 所示 ； 将面板粒料经具有一对平滑面辊轮模具的挤出机于 170-195℃挤出上、 下 面板， 将上、 下面板牵引绷直后和芯材复合， 再经压光热合机于 175-180℃热合定型成建筑 模板。如图 1 所示。
实施例 2 ： 以 25 份木纤维替代实施例 1 的短切玻纤， 其他同实施例 1。
实施例 3 ： 以 20 份 PET 聚酯纤维替代实施例 1 的短切玻纤， 其他同实施例 1。
实施例 4 ： 以 5 份木纤维、 10 份 PET 聚酯纤维和 15 份短切玻纤替代实施例 1 的短 切玻纤， 其他同实施例 1。
实施例 5 三角形中空闭孔建筑模板的制备
(1) 依次取聚丙烯、 短切玻璃纤维、 改性滑石粉、 硬脂酸、 硬脂酸锌、 盐基硫酸铅、 聚 乙烯蜡、 氯化聚乙烯各 100、 20、 15、 3、 2、 0.2、 3、 8 重量份， 于 100-130℃高速搅拌混合均匀后 用平行双螺杆挤出造粒机挤出造粒， 得到面板粒料。
(2) 依次取聚乙烯、 木粉纤维、 改性滑石粉、 硬脂酸、 硬脂酸锌、 盐基硫酸铅、 聚乙烯 蜡、 氯化聚乙烯各 100、 120、 15、 3、 2、 0.3、 3、 8 重量份， 于 100-130℃高速搅拌混合均匀后用 平行双螺杆挤出造粒机挤出造粒， 得到芯材粒料。 (3) 将上述芯材粒料经一对具有三角形结构模具的挤出机于 170-195 ℃挤出芯 材， 如图 4 所示 ； 将面板粒料经具有一对平滑面辊轮模具的挤出机于 170-195℃挤出上、 下 面板， 将上、 下面板牵引绷直后和芯材复合， 再经压光热合机于 175-180℃热合定型成建筑 模板。如图 3 所示。
实施例 6 ： 以 30 份木纤维替代实施例 5 的短切玻纤， 其他同实施例 5。
实施例 7 ： 以 20 份 PET 聚酯纤维替代实施例 5 的短切玻纤， 其他同实施例 5。
实施例 8 ： 以 5 份木纤维、 10 份 PET 聚酯纤维和 15 份短切玻纤替代实施例 5 的短 切玻纤， 其他同实施例 5。