木塑板材及其生产工艺和包含该木塑板材制作的蜂箱的制作方法

文档序号:15232540发布日期:2018-08-21 19:47阅读:260来源:国知局
本发明涉及板材加工和养蜂业
技术领域
,更具体的说,它涉及一种木塑板材及其生产工艺和包含该木塑板材制作的蜂箱。
背景技术
:蜜蜂蜂箱,是人工新法饲养蜜蜂中,为蜜蜂生活繁殖所制造的住所。目前,新法饲养中蜂中,公知的蜂箱构造是由前、后、左、右4块厚度为20毫米左右的木板,拼合成一个内空长465毫米,宽380毫米,高245毫方的长方形箱框,在箱框的下方固定1块木质平板箱底,盖上箱盖组成中蜂蜂箱。授权公告号为cn203775924u的实用新型专利公开了一种蜜蜂箱中箱,其由木板材料制成,将两块有l形槽和巢门孔的前后边板,同两块左右边板组合,成型后的蜜蜂箱中箱内空长235-243mm,内空宽220-232mm,高250-260mm。但是该实用新型存在以下不足:由于使用木板制作,木质蜂箱在使用过程中经不起长时间风吹、日晒、雨淋的侵蚀,容易腐朽、开裂,耐用性差,使用寿命短,造成木材资源浪费。授权公告号为cn102167872b的发明专利公开了一种建筑模板用微发泡木塑复合材料板材及其制备方法,该木塑复合材料组成为:聚氯乙烯、木粉、轻质活性碳酸钙、发泡剂、发泡稳定剂、聚乙烯蜡、钛酸酯偶联剂、氯化聚乙烯、吸附剂纳米氧化钙、助发泡剂纳米氧化锌、硅酮加工助剂、增强纤维无碱玻璃纤维。先将木粉与纳米氧化钙粉末高速混合后,加入钛酸酯偶联剂后高速混合,最后加入其余物料,经高速混合后,再经低速混合得到预混料,经挤出机挤出、急速冷却即可。该发明存在以下不足:生产的板材抗老化性能差,制作的蜂箱受日晒雨淋后容易损坏。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种木塑板材,抗老化性能优异,使用寿命长。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种木塑板材,包括基材层和包覆在基材层表面的共挤层,所述基材层原料按质量份数计,包括以下组分:聚氯乙烯45~50、植物纤维29~33、轻质活性碳酸钙9.0~10.5、聚乙烯蜡0.25~0.35、发泡剂偶氮二甲酰胺0.17~0.21、发泡稳定剂有机锡0.65~0.73、氯化聚乙烯3.10~3.20、硬脂酸0.35~0.45、丙烯酸甲酯3.6~4.0、钙锌热稳定剂2.2~2.6、聚酰胺1010为0.12~0.14、紫外线吸收剂0.24~0.26、β-二酮0.08~0.10。通过采用上述技术方案,轻质活性碳酸钙遇热可以缓慢地释放出二氧化碳,使得基材层形成均匀、细腻的膨松体。此外,轻质活性碳酸钙可以用于聚酰胺1010的改良剂,改善基材层的弯曲强度、尺寸稳定性、热稳定性能。由于氯化聚乙烯受热时或在硫化时将脱出氯化氢,轻质活性碳酸钙与钙锌热稳定剂可以起到相同的热稳定作用,可减少热稳定剂用量,β-二酮能够提高轻质活性碳酸钙的热稳定性。轻质活性碳酸钙还可用于聚氯乙烯黏度调节剂。发泡剂偶氮二甲酰胺和发泡稳定剂有机锡共同作用提高聚氯乙烯的发泡效果,丙烯酸甲酯能够促进在聚氯乙烯低温下熔融,加强熔融的内聚力和均质性,加强熔体的强度、伸长度和弹性度,同时减少熔融的脉动及不稳定性,促进均匀塑化和熔体的均一性,使得制造的基材层具有极佳的表面光泽度。发泡稳定剂有机锡使得聚氯乙烯发泡后具有完美的细腻的泡孔结构,形成类似蜂窝状的立体结构,可以得到良好的机械性强度,并可配合模具形成优秀的表面结皮效果。氯化聚乙烯能够改善基材层的阻燃性能和耐老化性能,提高基材层的冲击性能。在聚氯乙烯中加入聚酰胺1010和紫外线吸收剂,降低基材层受到日晒后的老化速度,β-二酮加入可进一步提高基材层的抗老化性能。优选的,所述共挤层材料为聚氯乙烯。通过采用上述技术方案,硬质聚氯乙烯具有良好的机械强度、耐候性和耐燃性,可以单独用做结构材料,成本低。优选的,所述共挤层中聚氯乙烯为sg-5型,所述基材层中聚氯乙烯为sg-7型。通过采用上述技术方案,sg-5型聚氯乙烯的聚合度为1000,硬度高,共挤层包覆在基材层表面可以起到良好的保护作用,不易变形。sg-7型聚氯乙烯的聚合度为800,聚合度较低,加工起来容易。优选的,所述基材层厚度为15~30mm,所述共挤层厚度为0.2~0.5mm。通过采用上述技术方案,成型后的木塑板材厚度事宜,便于加工。优选的,所述植物纤维粒度为100~150目。通过采用上述技术方案,植物纤维能够更加均匀的分散在熔融状态的原材料中,使得基材层内部成分均匀,性能更好。优选的,所述轻质活性碳酸钙的粒度为1000~1500目。通过采用上述技术方案,轻质活性碳酸钙有良好的分散性,可提高材料的补强作用。本发明的另一个目的在于提供一种木塑板材的生产工艺,制作处的木塑板材抗老化性能优异,使用寿命长。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:木塑板材的生产工艺,包括以下步骤:s1:将基材层所有原料按质量份精确称量后经高速1500~2500r/min混合,混合过程中同时辅助加热升温至100℃并维持10~15min,然后再经低速300~600r/min混合冷却至40℃得到均匀的混合料;s2:调整挤出机的机筒温度在170-190℃并保温1小时,然后将s1得到的混合料通过挤出机挤出发泡成型得到基材层;s3:把共挤层原料烘干后在180℃熔融并通过共挤成型工艺覆盖在s2中基材层表面;s4:将s3中得到的板材冷却定型、经牵引切割即得。通过采用上述技术方案,基材层的原料在100℃混合时,原料中含有的水分快速挥发,干燥效果好。基材层经过发泡成型,密度低,制作的产品质量轻便。优选的,s2中混合料在挤出机的机筒内依次经过六个加热区,六个加热区的温度依次为170-180-190-180-180-180℃,挤出机的模具温度设置为170℃。通过采用上述技术方案,混合料熔化均匀,流动性好,有利于挤出机挤出形状良好的基材层。优选的,s4中板材在0~15℃、0.06~0.08mpa真空环境下冷却定型。通过采用上述技术方案,木塑板材成型性好,避免因真空度过大增加牵引负荷,或者因真空度过低达不到足够的吸力导致木塑板材尺寸精度差。本发明的另一个目的在于提供一种蜂箱,耐日晒雨淋,使用寿命长。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种蜂箱,应用上述木塑板材制作。通过采用上述技术方案,制作的蜂箱耐日晒雨淋,使用寿命长。制作的蜂箱轻便,便于搬运。由于木塑板材内部的基材层为发泡机构,降低蜂箱内外的热交换速率,使得蜂箱内部恒温性能好,有利于蜜蜂的繁殖。综上所述,本发明具有以下有益效果:1.轻质活性碳酸钙可以用于聚酰胺1010的改良剂,改善基材层的弯曲强度、尺寸稳定性、热稳定性能;2.在聚氯乙烯中加入聚酰胺1010和紫外线吸收剂,降低基材层受到日晒后的老化速度,β-二酮加入可进一步提高基材层的抗老化性能;3.发泡稳定剂有机锡使得聚氯乙烯发泡后具有完美的细腻的泡孔结构,形成类似蜂窝状的立体结构,可以得到良好的机械性强度,并可配合模具形成优秀的表面结皮效果;4.该生产工艺生产的木塑板材形状稳定,尺寸精度高,质量好,减少废品成本;5.木塑板材制作的蜂箱耐日晒雨淋,使用寿命长,并且恒温性能好,有利于蜜蜂的繁殖。具体实施方式所用原料均为通用市售产品。一种木塑板材的生产工艺,包括以下步骤:步骤一:按质量份数计,将含有聚氯乙烯45~50、植物纤维29~33、轻质活性碳酸钙9.0~10.5、聚乙烯蜡0.25~0.35、发泡剂偶氮二甲酰胺0.17~0.21、发泡稳定剂有机锡0.65~0.73、氯化聚乙烯3.10~3.20、硬脂酸0.35~0.45、丙烯酸甲酯3.6~4.0、钙锌热稳定剂2.2~2.6、聚酰胺1010为0.12~0.14、紫外线吸收剂0.24~0.26、β-二酮0.08~0.10的原料精确称量后并投入高速混合器,经高速1500~2500r/min混合,混合过程中同时辅助电加热升温至100℃并维持混合10~15min,再经低速300~600r/min混合冷却至40℃,低速混合时间为5~6min得到均匀的混合料;步骤二:将步骤一中的混合料置于锥形双螺杆挤出机,挤出机可以采用海龙sj-80型塑料挤出机,锥形双螺杆挤出机的挤压系统主要由螺杆和机筒组成,调整挤出机控制参数为:主机转速450~750r/min,机筒分为六个区,机筒一区170℃,机筒二区180℃,机筒三区190℃,机筒四区180℃,机筒五区180℃,机筒六区180℃,挤出机的模具温度设置为170℃,参数调整完成后保温1小时后开始挤出熔融混合料形成基材层;步骤三:将sg-7型纯聚氯乙烯颗粒烘干至水分小于1%后置入单螺杆共挤机的料斗中,单螺杆共挤机可以采用xy-65型单螺杆共挤机,共挤机筒温度设置为180℃,步骤二中得到的基材层经过共挤机后,聚氯乙烯包覆在基材层上形成0.2-0.5mm厚的共挤层;步骤四:将步骤三中得到的型材在冷却定型膜内定型,冷却循环水温度为0-15℃,定型模真空度为0.6-0.8mpa,然后在牵引机的牵引下移动,产品经过切割机后切割。得到的木塑板材基材层厚度为15-30mm,共挤层厚度为0.2-0.5mm,产品米重2.25-2.35kg/m,基材层密度为0.55-0.65g/cm3,共挤层密度为1.4-1.6g/cm3,共挤层表面硬度为80-90hd。表1基材层原料的化学成分:实施例一实施例二实施例三实施例四实施例五聚氯乙烯(sg-5)4550474745植物纤维(100-150目)2933313129聚乙烯蜡0.250.350.300.300.25轻质活性碳酸钙(1500-2500目)9.010.59.759.759.0发泡剂偶氮二甲酰胺0.170.210.190.170.19发泡稳定剂有机锡(nh213)0.650.730.690.650.69氯化聚乙烯3.103.203.153.203.20硬脂酸0.350.450.400.400.45丙烯酸甲酯(k268p调节剂)3.64.03.83.83.8钙锌热稳定剂(cz-2)2.22.62.42.42.6聚酰胺10100.120.140.130.130.14紫外线吸收剂(uv-531)0.240.260.250.260.24β-二酮0.080.100.090.090.08将以上实施例生产制得的木塑板材进行性能测试。表2木塑板材的性能:实施例一实施例二实施例三实施例四实施例五幅宽(mm)>1200>1200>1200>1200>1200厚度(mm)15~3015~3015~3015~3015~30米重(kg/m)2.352.302.252.302.35基材层密度(g/cm3)0.650.600.550.600.65共挤层密度(g/cm3)1.61.51.41.51.6孔隙率16.4%17.4%16.9%17.4%16.4%平均微孔孔径(um)4444454444断裂伸长率(gbt1040)7.6%8.4%9.1%8.4%7.6%抗弯模量(gbt9341)(gpa)1.231.301.381.301.23抗弯强度(gbt9341)(mpa)25.522.424.122.425.5冲击强度(gbt1843)(j/m)180.5170.8178.5170.8180.5共挤层硬度(hd)8785908587表面硬壳层厚度(mm)0.350.20.50.20.35可循环使用次数1920222019从表2中可以得出本发明制作的木塑板材质量轻,表面强度高,可重复使用次数长,节省木材资源。其中实施例三制备的木塑板材质量最优。本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。当前第1页12
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