专利名称：聚氨酯装饰混凝土衬模及其制作、施工方法
技术领域：
本发明涉及一种装饰用的混凝土模具及其制作方法和施工方法。
背景技术：
装饰混凝土是通过造型模具或衬模浇筑出具有一定颜色、质感、线型或花饰的结构与饰面结合的混凝土墙体或其他混凝土制品。衬模可分为硬质材料和软质材料两类。前者常用的材料有木纹凸出的木板、压型钢板、玻璃钢和硬质塑料等。后者也称弹性模板，常用的材料有橡胶、软质塑料等。
传统硬质衬模如压型钢板，纹样单调，质感不强，由于没有弹性，在成型条纹时无法采取较小短脱模锥度，只能浇注简单纹样的混凝土制品，无法满足设计师日益多样复杂图样设计的要求。
传统软质衬模如橡胶衬模，采用高温硫化工艺，能耗大，成本增加，在高低温及日晒环境下极易老化变质，失去弹性，造成纹样变形，易撕裂，使用次数低。对于现行的橡胶软质衬模，由于橡胶模具阴模制造通常采用钢材经机加工完成，造价非常高，对于有特殊要求如表面不规则的凹凸图案，技术质量不易达到。此外，橡胶抗撕裂、耐疲劳、耐老化性能较差，在浇灌、振捣混凝土及脱模时易损坏，重复使用次数低。另外，传统软质衬模的制作时间在24小时以上，抗拉伸和抗撕裂强度较低，无加强背衬，使用次数较少，不能实现大幅面装饰混凝土的无缝浇注。
(三)本发明内容本发明目的是提供一种聚氨酯装饰混凝土衬模及其制作、施工方法，解决传统软质衬模的制作时间较长、拖延工期的问题；还解决传统软质衬模的抗拉伸和抗撕裂强度较低、使用次数较少的问题。
本发明的技术方案这种聚氨酯装饰混凝土衬模，其正面为凸凹不平的装饰面，其背面为平面，其特征在于在背面复合粘贴一层玻璃耐碱纤维网格布加强背衬。上述玻璃耐碱纤维网格布的网眼0.2～0.8mm。
这种权利要求1所述聚氨酯装饰混凝土衬模的制作方法，其特征在于步骤如下步骤1先制作硅胶模具；
步骤2在硅胶模具的模腔内喷涂脱模剂；步骤3将加强背衬放入硅胶衬膜模具的模腔底部；步骤4在硅胶模具的模腔内浇注合成聚氨酯的A、B双组份原料，先将B组份和叔胺类催化剂注于容器内，搅拌均匀后，加入A组份，继续搅拌后即可向硅胶模具的模腔内浇注，原料的温度为20～22℃，硅胶模具的温度为45～55℃；上述A组份主要是多元醇、甲苯二异氰酸脂的液体；上述B组份主要是多元醇、吸水剂、染料的液体；步骤5闭模固化；步骤62-10小时后脱模，加强背衬利用聚氨酯的粘性粘贴在聚氨酯装饰衬模背面；步骤7修边、整理，制成聚氨酯装饰衬模。
在步骤1中，硅胶模具的制作步骤是先制作阴模母本，向阴模母本中浇注硅胶，同时添加固化剂，经调配搅拌过程后制作出衬模模具，上述硅胶为白色流动性液体，固化后硬度为22-50度，按硅胶重量的2-3％加入二叶桂酸二丁基烯固化剂用。
上述调配搅拌过程中，用搅拌机把胶料搅拌均匀，使固化剂与硅胶充分混合1-3分钟，用滴流的方式倒在阴模母本的加料口内，操作时间30分钟，让其自然流淌布满整个阴模母本，随着胶液的流淌阴模母本型腔中的气体逐步通过排气空排出，当胶液从排气孔溢出时，即可把溢胶的排气孔用陶泥堵上，直至胶液流满整个阴模母本型腔为止，约1小时胶液初步凝固，固化时间2-4小时，再放置8小时即可脱模，胶体完全固化需72小时，完全固化后可投入使用。
上述阴模母本母本的材料是木材、工程塑料或树脂，使用电脑制作软件进行三维实体造型，将文件输入快速成形机作出制件原型，处理后作为阴模母本。
上述阴模母本母本的材料是木材、工程塑料或树脂，以实物为阳模，用石膏加胶水混合，拓印出石膏阴模母本。
在步骤4中，A组份和B组份按重量的配比是A组份∶B组份＝100∶36～40配比。
这种聚氨酯装饰混凝土衬模的施工方法，其特征在于上述聚氨酯装饰衬模与胶合板模板配合使用，用铁钉从聚氨酯装饰衬模正面钉入胶合板模板固定，连接后的模板即与相应的模架体系配套进行装饰混凝土的浇注。
这种聚氨酯装饰混凝土衬模的施工方法，其特征在于上述聚氨酯装饰衬模与胶合板模板配合使用，用胶粘剂将聚氨酯装饰衬模与胶合板模板粘接固定，连接后的模板即与相应的模架体系配套进行装饰混凝土的浇注。
本发明与传统技术比较，有以下显著的技术效果
本发明选择聚氨酯作衬模材料，由于聚氨酯有一定弹性，在成型条纹质感时可以采取较小短脱模锥度，使设计更加灵活。本发明本身具有良好的质感，易于加工成所需的纹样，纹样更丰富多彩。本发明用于冬施或蒸养时能耐温度变化；耐碱性好，几何尺寸稳定、变形小。
本发明根据装饰混凝土对衬模的要求，设计出衬模制作的最佳性能参数，大大缩短了施工工期，并使聚氨酯装饰衬模具有弹性好、软硬度可调、耐磨、耐溶剂、耐低温、耐老化、拓印仿真性强等特点，不仅纹样可达到设计要求，且使用次数多，抗纹样变形，抗撕裂。聚氨酯装饰混凝土衬模软硬度适中、强度高、耐磨性好、图案花纹清晰，富有质感，花式多样逼真，制作工艺较为简单、生产成本较低。
本发明的原料配比和固化工艺，简化了制作工艺，降低了制造成本，降低了能耗。
本发明增加了加强背衬覆贴工艺，使聚氨酯装饰衬模强度大大增强，大幅提高聚氨酯装饰衬模的抗拉伸和抗撕裂强度，使用次数大大增加，可实现大幅面装饰混凝土的无缝浇注。
本发明采用电脑和实物采样两种方法制作阴模母本，可最大限度满足各种设计图案的要求。而基于电脑技术的直接制作阴模母本，使模具的制造时间大大缩短而成本却大大降低。
本发明采用硅胶制模技术，可对各种复杂形状的纹样进行浇注制模，纹样逼真，取代了复杂的雕刻工作。使设计更加灵活，简便快速，生产成本低。而橡胶模具阴模制造通常采用钢材经机加工完成，造价非常高，对于有特殊要求的橡胶模具阴模，技术质量不易达到，尤其对无规则纹理的模具，就更加困难。
本发明主要应用于现浇装饰混凝土墙体、街景雕塑和预制装饰混凝土等场合，特别适用于预制设计形体和表面复杂，花色品种较多的现浇混凝土墙和带有深浮雕和深孔槽的街景雕塑以及预制装饰用板块砖瓦等混凝土制品。
本发明聚氨酯装饰衬模的外观及理化性能外观原色为深褐色，可根据需要改变颜色。图案三维层次分明，表面光洁，无气孔，无裂纹，无残渣、无颗粒等缺陷。常用规格(1200～2400)×(1200～600)×(10～30)mm。
理化性能
图1聚氨酯装饰衬模的结构示意图；图2硅胶模具实施例的主视图；图3硅胶模具实施例的侧视图；图4聚氨酯装饰衬模在墙模上的施工应用示意图。
图5聚氨酯装饰衬模制作工艺的流程框图。
1-硅胶；2-硅胶模具边框；3-聚氨酯衬模本体；4-加强背衬；5-聚氨酯装饰衬模；6-胶合板模板；7-背楞；8-斜撑。
具体实施方式
参见图1，这种聚氨酯装饰混凝土衬模，其正面为凸凹不平的装饰面，其背面为平面，其特征在于在背面复合粘贴一层玻璃耐碱纤维网格布加强背衬。上述玻璃耐碱纤维网格布的网眼0.2～0.8mm。
这种权利要求1所述聚氨酯装饰混凝土衬模的制作方法，其步骤参见图5步骤1先制作硅胶模具。
实施例一，用电脑成型阴模母本制作聚氨酯装饰衬模方法根据设计师提供的图纸，使用Solid Edge等软件进行三维实体造型，以STL文件格式保存；将文件输入快速成形机，用工程塑料作出制件原型，处理后作为阴模母本。母本的材料可以用木材、工程塑料、树脂等。
选用规定型号的硅胶，按配比为3％(重量比)的固化剂，用高速搅拌机把胶料搅拌均匀，约3分钟，使固化剂与硅胶充分混合，并在负压下排泡1-3分钟。
如图3、4所示，将阴模母本置于硅胶模具边框2中，将硅胶1用滴流的方式倒在模型最高部位的加料口内，直至胶液流满整个型腔为止。放置8小时即可脱模。72小时后，可投入使用。
实施例二，以实物为母本制作聚氨酯装饰衬模方法以表面纹样完整、无破损缺陷的实物为阳模，实物尺寸1200×600×30mm，毛面、纹路或图案的凸凹深度为10-20mm，在制模框中，用石膏加胶水混合拓印出石膏阴模作母本。
选用规定型号的硅胶，按配比为3％(重量比)的固化剂，用高速搅拌机把胶料搅拌均匀，约3分钟，使固化剂与硅胶充分混合，并在负压下排泡1-3分钟。
将阴模母本置于硅胶模具边框中，将硅胶用滴流的方式倒在模型最高部位的加料口内，直至胶液流满整个型腔为止。放置8小时即可脱模。72小时后，可投入使用。
硅胶模具制作工艺硅胶有弹性，具有不变形，耐高温，耐酸碱，不膨胀，能与母本结合紧密，不易泄漏，细节复制性好的特点，对各种形状的纹样进行浇注制模。
选用规定型号的硅胶，通常为白色流动性液体，固化后硬度为22-50度(根据模具的大小及纹样的复杂程度而定)。固化剂可用二叶桂酸二丁基烯，配比为2-3％(重量比)，根据所需的脱模时间而定。
在调配过程中，要用高速搅拌机把胶料搅拌均匀，使固化剂与硅胶充分混合，一般1-3分钟。硅橡胶与固化剂混合后，室温下即起反应，并释放低分子醇，为使醇分子脱离胶体，需在负压下排泡1-3分钟。
将胶用滴流的方式倒在模型最高部位的加料口内，操作时间30分钟，让其自然流淌布满整个模型，随着胶液的流淌型腔中的气体逐步通过排气空排出，当胶液从排气孔溢出时，说明此部位胶液已充满型腔，即可把溢胶的排气孔用陶泥堵上，直至胶液流满整个型腔为止，约1小时胶液初步凝固，固化时间2-4小时，再放置8小时即可脱模。胶体完全固化需72小时，才可投入使用。
步骤2将模具清理干净，在硅胶模具的模腔内喷涂脱模剂。
步骤3将加强背衬覆盖在聚氨酯衬模本体背面，加强背衬利用聚氨酯的粘性粘贴在聚氨酯衬模本体背面；本发明在衬模背面特别设计了加强背衬结构，增强了衬模的抗拉伸力和抗撕裂强度，加强背衬的材料用玻璃耐碱纤维网格布，网眼0.2～0.8mm克重50～85g/m2，颜色与聚氨酯颜色相近。由于玻璃纤维耐碱网格布强度高、服贴性好，与聚氨酯能有效结合。经过网格布背贴后的衬模，大大增强，使之在混凝土浇注、振捣和脱模过程中以及在搬运、切割过程中不易损坏，提高了衬模的使用次数。
步骤4采用双组份常温浇注固化成型工艺。原料采用聚氨酯组合料。将B组份和叔胺类催化剂二甲基环已胺于容器内，搅拌均匀后加入A组份继续搅拌后即可浇注。配比(重量比)A组份∶B组份＝100∶36～40，使用时物料温度20～22℃，模具温度为45～55℃。
A组份是成分包括多元醇、甲苯二异氰酸脂等。外观黑色液体，密度1.10±0.05g/cm3.25℃，粘度600±100mpa.s/25℃，-NCO10±0.3％。
B组份成分主要为多元醇、吸水剂、染料等，外观深棕色液体，密度1.22±0.05g/cm3.25℃，粘度150±50mpa.s/25℃，-NCO28±1％。
步骤5闭模固化；步骤62-10小时后脱模；加强背衬利用聚氨酯的粘性粘贴在聚氨酯装饰衬模背面。
步骤7修边、整理，制成聚氨酯装饰衬模。
本发明的聚氨酯装饰混凝土衬模的施工方法参见图2，一种是用铁钉从聚氨酯装饰衬模5正面钉入固定；第二种是用胶粘剂将聚氨酯装饰衬模与胶合板模板6粘接固定。与胶合板模板结合使用，胶合板模板为素面板，厚度不小于18mm，连接后的模板即与背楞7、斜撑8等模架体系配件组装进行立面装饰混凝土的浇注。
权利要求
1.一种聚氨酯装饰混凝土衬模，其正面为凸凹不平的装饰面，其背面为平面，其特征在于在背面复合粘贴一层玻璃耐碱纤维网格布加强背衬。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯装饰混凝土衬模，其特征在于上述玻璃耐碱纤维网格布的网眼0.2～0.8mm。
3.一种权利要求1所述聚氨酯装饰混凝土衬模的制作方法，其特征在于步骤如下步骤1先制作硅胶模具；步骤2在硅胶模具的模腔内喷涂脱模剂；步骤3将加强背衬放入硅胶衬膜模具的模腔底部；步骤4在硅胶模具的模腔内浇注合成聚氨酯的A、B双组份原料，先将B组份和叔胺类催化剂注于容器内，搅拌均匀后，加入A组份，继续搅拌后即可向硅胶模具的模腔内浇注，原料的温度为20～22℃，硅胶模具的温度为45～55℃；上述A组份主要是多元醇、甲苯二异氰酸脂的液体；上述B组份主要是多元醇、吸水剂、染料的液体；步骤5闭模固化；步骤62-10小时后脱模，加强背衬利用聚氨酯的粘性粘贴在聚氨酯装饰衬模背面；步骤7修边、整理，制成聚氨酯装饰衬模。
4.根据权利要求3所述的聚氨酯装饰混凝土衬模的制作方法，其特征在于在步骤1中，硅胶模具的制作步骤是先制作阴模母本，向阴模母本中浇注硅胶，同时添加固化剂，经调配搅拌过程后制作出衬模模具，上述硅胶为白色流动性液体，固化后硬度为22-50度，按硅胶重量的2-3％加入二叶桂酸二丁基烯固化剂用。
5.根据权利要求4所述的聚氨酯装饰混凝土衬模的制作方法，其特征在于上述调配搅拌过程中，用搅拌机把胶料搅拌均匀，使固化剂与硅胶充分混合1-3分钟，用滴流的方式倒在阴模母本的加料口内，操作时间30分钟，让其自然流淌布满整个阴模母本，随着胶液的流淌阴模母本型腔中的气体逐步通过排气空排出，当胶液从排气孔溢出时，即可把溢胶的排气孔用陶泥堵上，直至胶液流满整个阴模母本型腔为止，约1小时胶液初步凝固，固化时间2-4小时，再放置8小时即可脱模，胶体完全固化需72小时，完全固化后可投入使用。
6.根据权利要求4所述的聚氨酯装饰混凝土衬模的制作方法，其特征在于上述阴模母本母本的材料是木材、工程塑料或树脂，使用电脑制作软件进行三维实体造型，将文件输入快速成形机作出制件原型，处理后作为阴模母本。
7.根据权利要求4所述的聚氨酯装饰混凝土衬模的制作方法，其特征在于上述阴模母本母本的材料是木材、工程塑料或树脂，以实物为阳模，用石膏加胶水混合，拓印出石膏阴模母本。
8.根据权利要求3-7任意一项所述的聚氨酯装饰混凝土衬模的制作方法，其特征在于在步骤4中，A组份和B组份按重量的配比是A组份∶B组份＝100∶36～40配比。
9.一种根据权利要求1所述的聚氨酯装饰混凝土衬模的施工方法，其特征在于上述聚氨酯装饰衬模与胶合板模板配合使用，用铁钉从聚氨酯装饰衬模正面钉入胶合板模板固定，连接后的模板即与相应的模架体系配套进行装饰混凝土的浇注。
10.一种根据权利要求1所述的聚氨酯装饰混凝土衬模的施工方法，其特征在于上述聚氨酯装饰衬模与胶合板模板配合使用，用胶粘剂将聚氨酯装饰衬模与胶合板模板粘接固定，连接后的模板即与相应的模架体系配套进行装饰混凝土的浇注。
全文摘要
一种聚氨酯装饰混凝土衬模及其制作、施工方法，先制作硅胶模具；在硅胶模具的模腔内喷涂脱模剂；然后在硅胶模具的模腔内浇注合成聚氨酯的A、B双组份原料，先将B组份和催化剂注于容器内，搅拌均匀后，加入A组份，继续搅拌后即可向硅胶模具的模腔内浇注；上述A组份主要是多元醇、甲苯二异氰酸脂的液体；B组份主要是多元醇、吸水剂、染料的液体，将加强背衬粘贴在聚氨酯衬模本体背面，最后经闭模固化、脱模、修边、整理，制成聚氨酯装饰衬模。解决了衬模制作时间较长、抗拉伸和抗撕裂强度较低、使用次数较少的问题。主要应用于现浇装饰混凝土墙体、街景雕塑和预制装饰混凝土等场合。
文档编号B29K75/00GK1927604SQ200610200979
公开日2007年3月14日 申请日期2006年10月11日 优先权日2006年10月11日
发明者许宏雷, 黄迅, 赖威 申请人:北京中建柏利工程技术发展有限公司