CN105822008A - 一种高强度建筑墙板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度建筑墙板,包括上层、中层和下层,所述的中层为加强层;所述的加强层厚度为高强度建筑墙板的20~40%,所述加强层为金属板;所述的上层、下层为覆盖层,所述的覆盖层为木塑材料,所述的覆盖层与加强层通过胶粘剂粘结。本发明所得产品可充分发挥工程塑料尼龙的高强度特性,弯曲强度、弯曲弹性模量等力学性能得到显著提升。同时,本发明所述建筑墙板由较薄的金属层与木塑材料层结合使用,具有较高的强度。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域,涉及一种高强度建筑墙板。
背景技术
墙板,是由墙和楼板组成承重体系的房屋结构。墙既作承重构件,又作房间的隔断,是居住建筑中最常用且较经济的结构形式。缺点是室内平面布置的灵活性较差,为克服这一缺点,目前正在向大开间方向发展。墙板结构多用于住宅、公寓、也可用于办公楼、学校等公用建筑。墙板结构的承重墙可用砖、砌块、预制或现浇混凝土做成。楼板用预制钢筋混凝土或预应力混凝土空心板、槽形板、实心板;预制与现浇叠合式楼板;全现浇式楼板。
工程塑料尼龙由于其高强度,一般可作为结构材料,可广泛应用于汽车、建筑、电子电器、航空航天等领域。传统的木塑复合材料使用PVC、PE、PP三大通用塑料作为基材,强度不高,只能应用于性能要求不高的场所,一般弯曲强度不超过50MPa,无法作为结构用材使用。
有不少研究者研究将尼龙作为基材生产木塑复合材料,但由于尼龙的熔点一般超过220℃,而木纤维中除含有耐高温的纤维素(热降解起始温度超过250℃),还含有热降解起始温度低于200℃的半纤维素、木质素,加工温度不匹配,降解严重,故一般将尼龙和纤维素或纳米纤维素等混合挤出或注塑,生产成本较高,并且制备纤维素或纳米纤维素需要消耗较多能源,污染环境。
而有相关文献指出用氯化锂改性尼龙6的熔点可降到200℃以下,但并未发现将改性后的低熔点尼龙作为基材生产木塑,本课题组利用金属卤化物改性的低熔点尼龙木塑其弯曲强度超过120MPa,可部分取代结构用材。
发明内容
发明目的:针对现有技术中的不足之处,本发明的目的在于提供一种高强度建筑墙板。
技术方案:本发明所提供的高强度建筑墙板,包括上层、中层和下层,所述的中层为加强层;所述的加强层厚度为高强度建筑墙板的20~40%,所述加强层为金属板;所述的上层、下层为覆盖层,所述的覆盖层为木塑材料,所述的覆盖层与加强层通过胶粘剂粘结。
所述的木塑材料为低熔点尼龙木塑,包含如下组分且各组分的重量份数分别为:
低熔点尼龙:20-95份;
木纤维:5-80份;
扩链剂:1-10份;
润滑剂:1-8份;
颜料:1-6份。
所述的低熔点尼龙由尼龙和金属卤化物组成,两者的质量百分比为:尼龙50~98%,金属卤化物2~50%。所述的尼龙为尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙610、尼龙1010的一种或几种。所述的金属卤化物为氯化钙、氯化锂、氯化铁、氯化铜的一种或几种。
所述的扩链剂为异氰酸酯类、环氧树脂类。
所述的润滑剂为硬脂酸、金属皂类、脂肪酰胺类。
本发明的木塑材料较为特殊,使得本发明所述建筑墙板具有高强度,因此,还提供了上述低熔点尼龙木塑的制备方法,包括如下步骤:将低熔点尼龙、木纤维、扩链剂、润滑剂、颜料在混料机中混合并经造粒机造粒;将造粒料经注塑机注塑或挤出机挤出成型。
上述步骤中,所述低熔点尼龙的获得方法包括如下步骤:
将尼龙、金属卤化物分别在烘箱中烘干至含水率0.1%以下;再将尼龙、金属卤化物在混料机中混合,后在造粒机中造粒,温度设置为180-280℃。
进一步的,所述低熔点尼龙的获得方法包括如下步骤:将尼龙、金属卤化物分别在烘箱中烘干至含水率0.1%以下;将金属卤化物在球磨机中球磨后,过40目以上筛网备用;将尼龙、金属卤化物在密炼机中混合,温度设定210-280℃,混炼时间3-10分钟;混炼后的低熔点尼龙在破碎机中破碎。
有益效果:本发明的金属卤化物在高温下是路易斯酸,能和尼龙的酰胺基团的N、O发生络合反应,破坏氢键,降低尼龙的结晶度,从而降低其熔点至200℃以下,与木纤维在200℃以下加工,从而避免木纤维的降解,所得产品可充分发挥工程塑料尼龙的高强度特性,弯曲强度、弯曲弹性模量等力学性能得到显著提升。同时,本发明所述建筑墙板由较薄的金属层与木塑材料层结合使用,具有较高的强度。
具体实施方式:
实施例1
1、改性尼龙:将尼龙6、氯化锂分别在烘箱中烘干至含水率0.1%以下,将氯化锂在球磨机中球磨后,过100目筛网。以下组分的重量份数分别为:尼龙6:95份;氯化锂:5份,将两者在密炼机中混合5分钟,温度设定240℃,混炼后的低熔点尼龙6在破碎机中破碎。
2、木塑制备:以下组分的重量分数分别为:低熔点尼龙6:50份、木纤维:40份、异氰酸酯扩链剂:5份、硬脂酸:3份、氧化铁红:2份。将上述物料在混料机中混合并经造粒机造粒,造粒料挤出成型。
实施例2
1、改性尼龙:将尼龙66、氯化钙分别在烘箱中烘干至含水率0.1%以下,将氯化钙在球磨机中球磨后,过100目筛网,以下组分的重量份数分别为:尼龙66:85份;氯化锂:15份,将两者在密炼机中混合6分钟,温度设定260℃,混炼后的低熔点尼龙66在破碎机中破碎。
2、木塑制备:以下组分的重量分数分别为:低熔点尼龙66:80份、木纤维:15份、硬脂酸锌:3份、氧化铁黄:2份。将上述物料在混料机中混合并经造粒机造粒,造粒料注塑成型。
实施例3
1、改性尼龙:将尼龙6、氯化锂分别在烘箱中烘干至含水率0.1%以下,将氯化锂在球磨机中球磨后,过80目筛网。以下组分的重量份数分别为:尼龙6:97份;氯化锂:3份,将两者在混料机中混合,再造粒,各区温度设置如下:
| 区间 | 一区 | 二区 | 三区 | 四区 |
| 温度 | 180 | 200 | 220 | 240 |
| 区间 | 五区 | 六区 | 七区 | 八区 |
| 温度 | 240 | 250 | 230 | 220 |
2、木塑制备:以下组分的重量分数分别为:低熔点尼龙6:30份、木纤维:60份、环氧树脂扩链剂:5份、硬脂酸锌:3份、氧化铁黄:2份。将上述物料在混料机中混合并经造粒机造粒,造粒料挤出成型。
性能检测
为了更好地说明本发明,下面对各实施例得到的木塑材料的性能进行测试,采用行业内的标准测试方法对产品进行弯曲强度、弯曲弹性模量测试,同时,结合对比例进行比较,对比例为PE基木塑,测试结果见表1。
| 序号 | 弯曲强度(MPa) | 弯曲弹性模量(MPa) |
| 实施例1 | 130 | 7500 |
| 实施例2 | 142 | 7800 |
| 实施例3 | 125 | 8800 |
| 对比例 | 35 | 3100 |
表1实施例1-3及对比例测试结果对比
从表1可见,本发明的各实施例制备出的产品,其弯曲强度、弯曲弹性模量均显著优于对比例,可见,本发明得到的低熔点尼龙木塑的力学性能特别优异,市场前景好。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,上述实施例不以任何形式限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种高强度建筑墙板,其特征在于包括上层、中层和下层,所述的中层为加强层;所述的加强层厚度为高强度建筑墙板的20~40%,所述加强层为金属板;所述的上层、下层为覆盖层,所述的覆盖层为木塑材料,所述的覆盖层与加强层通过胶粘剂粘结。
2.如权利要求1所述的高强度建筑墙板,其特征在于,所述的木塑材料为低熔点尼龙木塑,包含如下组分且各组分的重量份数分别为:
低熔点尼龙:20-95份;
木纤维:5-80份;
扩链剂:1-10份;
润滑剂:1-8份;
颜料:1-6份。
3.如权利要求1所述的高强度建筑墙板,其特征在于,所述的低熔点尼龙由尼龙和金属卤化物组成,两者的质量百分比为:
尼龙50~98%,金属卤化物2~50%。
4.如权利要求1所述的高强度建筑墙板,其特征在于,所述的尼龙为尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙610、尼龙1010的一种或几种。
5.如权利要求1所述的高强度建筑墙板,其特征在于,所述的金属卤化物为氯化钙、氯化锂、氯化铁、氯化铜的一种或几种。
6.如权利要求1所述的高强度建筑墙板,其特征在于,所述的扩链剂为异氰酸酯类、环氧树脂类。
7.如权利要求1所述的高强度建筑墙板,其特征在于,所述的润滑剂为硬脂酸、金属皂类、脂肪酰胺类。
8.如权利要求1所述的高强度建筑墙板,其特征在于,所述低熔点尼龙的获得方法包括如下步骤:将尼龙、金属卤化物分别在烘箱中烘干至含水率0.1%以下;再将尼龙、金属卤化物在混料机中混合,后在造粒机中造粒,温度设置为180-280℃。
9.如权利要求1所述的高强度建筑墙板,其特征在于,所述低熔点尼龙的获得方法包括如下步骤:将尼龙、金属卤化物分别在烘箱中烘干至含水率0.1%以下;将金属卤化物在球磨机中球磨后,过40目以上筛网备用;将尼龙、金属卤化物在密炼机中混合,温度设定210-280℃,混炼时间3-10分钟;混炼后的低熔点尼龙在破碎机中破碎。
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