硅铝复合仿木成型材料及其工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及硅铝复合仿木成型材料及其工艺，它是由以下重量百分比的原料组成：煤矸石纤维50—75%、高分子共混防火改性材料15—35%、硅铝熟料8—25%，硬脂酸0.1—10%混合而成；高分子共混防火改性材料是由40—60%（重量）的高分子共混改性材料和40—60%（重量）的化学助剂组成。由本发明的硅铝复合材料制成的墙体防火性能达到A级，耐火极限＞2小时，重量轻，易成型，能够循环利用，任意组装的优势，使用寿命长，且不会产生裂缝、翘曲，加入着色剂、覆膜或复合层能够形成多彩绚丽的各种制品，同时不怕虫蛀、耐老化。
【专利说明】硅铝复合仿木成型材料及其工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种硅铝复合仿木成型材料及其工艺。
【背景技术】
[0002]近年来，由于世界木材资源在减少，中国木材资源减少的更快，而另一方面，随着人们生活水平的提高，人类对木材利用的数量、质量要求越来越高，而我国能够提供的木材资源非常有限，因此，木材资源的供求矛盾日益突出。目前，解决木材供需矛盾的主要途径有三条:⑴增加木材进口 ；⑵大力发展人工速生林；⑶寻找替代材料。首先，增加木材进口，近年来我国的木材进口的材种和国家都在增多，虽然进口木材在很大程度上解决了我国木材短缺问题，但随着木材资源的世界性短缺，环境的日益恶化以及人们环保意识的增强，必将会对我国木材行业的长远发展产生不利影响，由此可见，进口木材也不是解决我国长期木材短缺的根本办法。其次,大力民展人工速生林,速生林对生长环境的要求比较高,大力发展需要使用大量的耕地，而我国本来就是一个地少人多的农业大国，这就使人工速生林的民展受到了一定程度的限制。综上，就目前现状而言，寻找和研究木材替代材料对缓解我国木材资源的供需矛盾更具现实意义，以塑代木是解决木材供需矛盾的有效途径之一。
[0003]仿木成型材料是指一类具有与木质材料外观、质感甚至物理力学强度、机械加工性能相近的材料，在家居，园林建设、物流等部分领域可代替传统木质材料。目前国内仿木成型材料的研发较多，但这些仿木材料制备过程都不同程度地用到木质原料，这些材料生产成本高，而且这些制品易吸潮，防水性能有待改进，制备工序相对繁琐，而且这些材料密度高、硬度低、易变形、耐火性能差、不能循环利用、抗冲击性能差和热稳定性差，这些都制约了仿木成型材料的应用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，针对现有仿`木成型材料中密度分布、力学性能、物理性能、阻燃性能等缺陷，同时也为了减少木材的消耗，节省成本，而提供一种硅铝复合仿木成型材料及其工艺。
[0005]本发明的技术方案为:一种硅铝复合仿木成型材料，它是由以下重量百分比的原料组成:
煤矸石纤维50— 75%、高分子共混防火改性材料15 — 35%、硅铝熟料8 — 25%，硬脂酸
0.1一 10%混合而成；
所述的高分子共混防火改性材料是由40— 60% (重量)的高分子共混改性材料和40—60% (重量)的化学助剂组成；
其中，所述高分子共混改性材料是由混合物A与中密度的聚乙烯、聚氯乙烯或氯化聚乙烯中的其中一种按照1:1混合而成；该混合物A是由60— 90% (重量)的增强型聚丙烯与10—40% (重量)的活性硅铝材料混合而成，活性硅铝材料的目数为1250— 8000目以上；所述化学助剂是由50— 60% (重量)硼酸锌、5 —10% (重量)氢氧化铝与30— 35% (重量)活性高岭土三种混合后再与I一5%的混合物B混合而成；该混合物B是由三氧化二锑和十溴二苯乙烷按照1:1混合而成。
[0006]进一步的，所述增强型聚丙烯是30% (重量)聚丙烯、40% (重量)高岭土熟料、10%(重量)钛白粉与20% (重量)活性硅铝材料混合制成。
[0007]进一步的，所述的煤矸石纤维的纤维长度为2.1—4.1mm,中央平均直径为0.01—1.0mm，长宽比为 25—110。
[0008]进一步的，所述的氢氧化铝、活性高岭土的目数为1250— 8000目。
[0009]进一步的，所述硅铝熟料为煤矸石烧熟的硅铝熟料，其目数为50— 300目。
[0010]一种制备硅铝复合仿木成型材料的工艺，包括以下步骤:
(O混合与拉丝:将上述含量的高分子共混防火改性材料、硅铝熟料和硬脂酸在150°的状态下干燥、搅拌后混合20分钟，同时将煤矸石在高温炉里按标准拉成纤维状，并按照模具所要求的形状，置于模具中等待成型；
(2)填充:将步骤(1)中混合好的物料填充至步骤(1)的模具中，且与放置在模具中的煤矸石纤维组成的骨架合为一体，并形成模具所规定的形状；
(3)定型；通过水的冷却稳定材料内部分子，通过负压吸出成型材料中的内部气泡，通过模具使复合材料达到设计尺寸要求；
(4)切断:根据设计要求进行尺寸切断；
(5)加工:根据工程需要进行工艺加工。
[0011]本发明与现有技术相比具有以下有益效果:由本发明的硅铝复合材料制成的墙体防火性能达到A级标准，耐火极限> 2小时，重量轻，易成型，能够循环利用，任意组装的优势，使用寿命长，且不会产生裂缝、翘曲，加入着色剂、覆膜或复合层能够形成多彩绚丽的各种制品，同时不怕虫蛀、耐老化。
[0012]下面详细介绍本发明制成的硅铝复合材料与现有技术各个材料指标的比较:
1.本发明的硅铝复合材料与不同厚度的加气混凝土外墙传热系数指标比较:(见表一)
表一
【权利要求】
1.一种硅铝复合仿木成型材料，其特征在于，它是由以下重量百分比的原料组成: 煤矸石纤维50— 75%、高分子共混防火改性材料15 — 35%、硅铝熟料8 — 25%，硬脂酸0.1一 10%混合而成； 所述的高分子共混防火改性材料是由40— 60% (重量)的高分子共混改性材料和40—60% (重量)的化学助剂组成； 其中，所述高分子共混改性材料是由混合物A与中密度的聚乙烯、聚氯乙烯或氯化聚乙烯中的其中一种按照1:1混合而成；该混合物A是由60— 90% (重量)的增强型聚丙烯与10—40% (重量)的活性硅铝材料混合而成，活性硅铝材料的目数为1250— 8000目以上； 所述化学助剂是由50— 60% (重量)硼酸锌、5 —10% (重量)氢氧化铝与30— 35% (重量)活性高岭土三种混合后再与I一5%的混合物B混合而成；该混合物B是由三氧化二锑和十溴二苯乙烷按照1:1混合而成。
2.根据权利要求1所述的一种硅铝复合仿木成型材料，其特征在于，所述增强型聚丙烯是30% (重量)聚丙烯、40% (重量)高岭土熟料、10% (重量)钛白粉与20% (重量)活性硅铝材料混合制成。
3.根据权利要求1所述的一种硅铝复合仿木成型材料，其特征在于，所述的煤矸石纤维的纤维长度为2.1—4.1mm,中央平均直径为0.01—1.0mm，长宽比为25 —110。
4.根据权利要求1所述的一种硅铝复合仿木成型材料，其特征在于，所述的氢氧化铝、活性高岭土的目数为1250— 8000目。
5.根据权利要求1所述的一种硅铝复合仿木成型材料，其特征在于，所述硅铝熟料为煤矸石烧熟的硅铝熟料，其目数为50— 300目。
6.一种制备权利要求1所述的硅铝复合仿木成型材料的工艺，其特征在于，包括以下步骤: (1)混合与拉丝:将上述权利要求1中所述含量的高分子共混防火改性材料、硅铝熟料和硬脂酸在150°的状态下干燥、搅拌后混合20分钟，同时将煤矸石在高温炉里按标准拉成纤维状，并按照模具所要求的形状，置于模具中等待成型； (2)填充:将步骤(1)中混合好的物料填充至步骤(1)的模具中，且与放置在模具中的煤矸石纤维组成的骨架合为一体，并形成模具所规定的形状； (3)定型；通过水的冷却稳定材料内部分子，通过负压吸出成型材料中的内部气泡，通过模具使复合材料达到设计尺寸要求； (4)切断:根据设计要求进行尺寸切断； (5)加工:根据工程需要进行工艺加工。
【文档编号】C04B24/26GK103755293SQ201310742150
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】程凤岐, 王东彬, 柳意安, 胡梁 申请人:王东彬