一种组合式复合材料地暖槽板及其制备方法

一种组合式复合材料地暖槽板及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及建筑装饰材料领域，具体涉及一种组合式复合材料地暖槽板及其制备方法。一种组合式复合材料地暖槽板，由直管式复合材料槽板模块及弯头式复合材料槽板模块组成，板边及板头之间均由榫舌和榫槽的锁扣结构进行拼接。由该两种模块可根据房型结构的热源需求按需要数量任意组合，实现地暖用发热电缆及热水管的单S结构或双S结构的排布安装，保证热源辐射均匀。各复合槽板均具有双层结构，主体层为功能型高分子合金板材，耐热、阻燃、高强；上层为功能型铝箔导热层，导热快、热效利用率高。
【专利说明】一种组合式复合材料地暖槽板及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑装饰材料领域，具体涉及一种组合式复合材料地暖槽板及其制备方法。
【背景技术】
[0002]传统的地暖安装施工方法为先铺装水/电暖管道，而后进行混凝土豆石层固定，其安装施工难度大、施工工期长、安装完毕后维护困难。地暖安装后，在使用中万一管路有破损，很难对管路进行维修。地暖安装需管卡，扎带及钢网的施工步骤，施工难度大，同时由于需水泥养护期，施工进度为I周左右。且地暖安装后，存在管道受热膨胀导致管道破裂和水泥整平层开裂的问题。传统的地暖安装，由于存在水泥豆石层、龙骨层、地暖层，整个地暖层厚度为13公分左右，增大了对有效层高的占用。

【发明内容】

[0003]本发明的目的在于克服现有地暖铺设技术中存在的缺陷，提供一种组合式复合材料地暖槽板及其制备方法，本发明所提供的组合式复合材料地暖槽板可任意组装，满足多种地暖管路铺装需求，安装时简单方便，且成型制备工艺过程简单、环保，导热系数高、高强、耐热、阻燃、无甲醛释放、长期使用不易出现分层、翘曲等现象。由该技术制备的地暖地板具有良好的地暖传导性、尺寸稳定性及使用耐久性。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案实现的:一种组合式复合材料地暖槽板，由直管式复合材料槽板模块及弯头式复合材料槽板模块组成；各复合槽板均具有双层结构，主体层为功能型高分子合金板材，上层为功能型铝箔导热层。
[0005]更具体的，直管式复合材料槽板模块主体槽板由挤出工艺完成，其宽度为336_，板厚28mm，长度任意。板槽有两个直管管槽，管槽深度为18mm或20mm，管槽中心线距为168mm,管槽中心线至板边为64mm。
[0006]更具体的，弯头式复合材料槽板模块主体槽板由注塑工艺完成，长度为336mm，宽度为336_，厚度为28_。槽板一半部分为3道直管管槽，供发热管回路铺设使用，管槽中心距为54_。槽板下半部分为弯头槽路，由2个半结构型双弯头槽路及I个整结构型双弯头槽路，双弯头槽路共用一个直管槽路，直管管槽中心线距为168mm，直管管槽中心线至板边为64mm。弯头式槽板模块管槽深度为18mm或20mm。
[0007]更具体的，组合式复合材料地暖槽板由板边及板头之间的榫舌和榫槽的锁扣结构进行拼接组合。
[0008]更具体的，组合式复合材料地暖槽板两种模块具有万能组合型特点，其组装拼接根据房型结构的热源需求按需要数量任意组合，实现地暖用发热电缆及热水管的单S结构或双S结构的排布安装。
[0009]更具体的，复合槽板均具有双层结构，主体层为功能型高分子合金板材，耐热、阻燃、高强；上层为功能型铝箔导热层，导热快、热效利用率高。[0010]更具体的，直管式地暖板槽板材层材料包括以下重量份额的组分:
PVC树脂100份
第二组分树脂7~35份
活性微细碳酸钙 30~120份 无铅无钡稳定剂 3.0-7.0份 阻燃剂5~12份
加工助剂 1.5^2.5份 增韧改性剂6~12份
着色剂及内外滑剂适量
更具体的，直管式地暖板槽板材层采用PVC基高分子合金板材，具有导热系数高、耐温、阻燃、高强等特性。
[0011]其中，所述PVC树脂为悬浮法聚氯乙烯树脂，其型号可为SG5型PVC树脂或SG6型PVC树脂；
其中，所述第二组分基材树脂与PVC树脂具有相似溶解度参数，与PVC树脂具有良好的相容性，该组分的添加可有效地提高PVC的热变形温度，以满足地暖地板的使用要求。所述第二组分为CPVC (氯化聚氯乙烯)、ABS (丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)、SAN (苯乙烯丙烯腈共聚物)、ASA (丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物)、AS (丙烯腈-苯乙烯共聚物)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、 戊二酰亚胺共聚物、耐热α -甲基苯乙烯-丙烯腈共聚物、α -甲基苯乙烯基聚合物中的一种或一种以上按任意比例混合的混合物；
其中，所述无铅无钡热稳定剂为1丐锌复合热稳定剂、有机锡热稳定剂、有机基热稳定剂或稀土热稳定剂中的任意一种；
其中，所述增韧改性剂为CPE (氯化聚乙烯)、ACR (丙烯酸酯类共聚物)、MBS (甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、TPU (热塑性聚氨酯)、SBS (苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物)、NBR ( 丁腈橡胶)中的任意一种；
其中，所述活性微细碳酸钙为800-3000目表面活化改性的活性微细碳酸钙；
更进一步地，所述活性微细碳酸钙为1250-2500目表面活化改性的活性微细碳酸钙。
[0012]更具体的，弯头式地暖板槽板材层材料包括以下重量份额的组分:
PVC树脂100份
第二组分树脂15~20份
活性微细碳酸钙 15~30份 无铅无钡稳定剂 5.0-8.0份 阻燃剂5~12份
加工助剂 1.5^2.5份 增韧改性剂6~12份
着色剂及内外滑剂适量
其中，所述PVC树脂为悬浮法聚氯乙烯树脂，其型号可为SG5型PVC树脂或SG6型PVC树脂；
其中，所述第二组分基材树脂与PVC树脂具有相似溶解度参数，与PVC树脂具有良好的相容性，该组分的添加可有效地提高PVC的热变形温度，以满足地暖地板的使用要求。所述第二组分为CPVC (氯化聚氯乙烯)、ABS (丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)、SAN (苯乙烯丙烯腈共聚物)、ASA (丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物)、AS (丙烯腈-苯乙烯共聚物)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、戊二酰亚胺共聚物、耐热α -甲基苯乙烯-丙烯腈共聚物、α -甲基苯乙烯基聚合物中的一种或一种以上按任意比例混合的混合物；
其中，所述无铅无钡热稳定剂为1丐锌复合热稳定剂、有机锡热稳定剂、有机基热稳定剂或稀土热稳定剂中的任意一种；
其中，所述增韧改性剂为CPE (氯化聚乙烯)、ACR (丙烯酸酯类共聚物)、MBS (甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、TPU (热塑性聚氨酯)、SBS (苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物)、NBR ( 丁腈橡胶)中的任意一种；
其中，所述活性微细碳酸钙为1250-2500目表面活化改性的活性微细碳酸钙。
[0013]更具体的，功能型铝箔导热层为压敏性VC基胶铝箔导热层，通过热压复合工艺覆在主体板材下表面。所述的铝箔层具有优异的热传导性，提高板材短时升温的时效性。所述的铝箔层的铝箔基材为8011型、1235型等软质铝箔。所述的铝箔层底层为VC基高分子热熔胶层；所述的铝箔层面层为热封层，起防锈保护作用。
[0014]更具体的，压敏 性VC基胶铝箔导热层，其厚度为0.05、.10_。
[0015]上述的组合式复合材料地暖槽板的方法，包括以下工艺步骤:
(1)、加工直管板槽模块板材层:将直管式复合材料槽板功能型高分子合金板材的各组分按重量份额投入高速混合机内均匀混合6~8min，待混合温度至105°C时，放料至冷混机混至45°C左右；将混合均匀的混合料投入到升温至成型温度的主挤出设备中进行牵引挤出生产，挤出设备各段温度范围为175°C ^195°C ;挤出速度为0.r1.2m/min，根据要求长度锯断；
(2)、加工弯头板槽模块板材层:将弯头式地暖板槽板材层的各组分按重量份额投入高速混合机内均匀混合6~8min，待混合温度至105°C时，放料至冷混机混至45°C左右；将混合均匀的混合料投入到升温至成型温度的造粒挤出设备中进行造粒，挤出设备各段温度范围为175°C ^195°C ;将改性PVC粒子投入到升温至成型温度的注塑设备中进行注塑生产，挤出段各段温度范围为140°C~220°C，模具温度30~50°C，注射压力80~120MPa (800~1200bar)，保压压力注射压力的30%~60%，背压5~1MPa (50~10bar )，注射速度为了获得好的表面质量，注射不应该太快(如果必要，采用多级注射)，螺杆转速设置中等螺杆转速，最大折合线速度为0.5m/s。根据要求长度锯断。
[0016](3)、加工铝箔导热层:通过热胶辊设备分别将压敏性VC基胶铝箔导热层热复合在直管板槽模块板材层和弯头板槽模块板材层，热胶辊设备温度根据所选铝箔层VC基热熔胶特性进行相应的温度设置，温度方位为135°c ~215°C。
[0017]有益效果:
本发明的组合式复合材料地暖槽板成型制备工艺过程简单、环保，地板板材导热系数高；高强、耐热、阻燃、无甲醛释放、表面具有抗菌耐磨效果，长期使用，不易出现分层、翘曲等现象。由该技术制备的地暖地槽板具有良好的地暖传导性、尺寸稳定性、防污环保型及使用耐久性。
[0018]【专利附图】

【附图说明】
[0019]图1为一种组合式复合材料地暖槽板直管式槽板的平面效果图。
[0020]图2为一种组合式复合材料地暖槽板弯头式槽板的平面效果图。
[0021]图3为一种组合式复合材料地暖槽板组合效果平面效果图。
[0022]图4为一种组合式复合材料地暖槽板用发热源单S及双S排布简易平面图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图1及实施例对本发明的【具体实施方式】作进一步描述，一下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0024]一种组合式复合材料地暖槽板，由直管式复合材料槽板模块及弯头式复合材料槽板模块组成；各复合槽板均具有双层结构，主体层为功能型高分子合金板材，上层为功能型铝箔导热层。
[0025]其中，直管式复合材料槽板模块主体槽板由挤出工艺完成(见图1)，其宽度为336mm，板厚28mm，长度任意。板槽有两个直管管槽，管槽深度为18mm，管槽中心线距为168mm,管槽中心线至板边为64mm。
[0026]其中，弯头式复合材料槽板模块主体槽板由注塑工艺完成(见图2)，长度为336mm,宽度为336mm，厚度为28mm。槽板一半部分为3道直管管槽，供发热管回路铺设使用，管槽中心距为54_。槽板下半部分为弯头槽路，由2个半结构型双弯头槽路及I个整结构型双弯头槽路，双弯头槽路共用一个直管槽路，直管管槽中心线距为168mm，直管管槽中心线至板边为64mm。弯头式槽板模块管槽深度为18mm。
[0027]其中，组合式复合材料地暖槽板由板边及板头之间的榫舌和榫槽的锁扣结构进行拼接组合。
[0028]其中，组合式复合材料地暖槽板两种模块具有万能组合型特点，其组装拼接根据房型结构的热源需求按需要数量任意组合(见图3)，实现地暖用发热电缆及热水管的单S结构或双S结构的排布安装(见图4)。
[0029]其中，复合槽板均具有双层结构，主体层为功能型高分子合金板材，耐热、阻燃、高强；上层为功能型铝箔导热层，导热快、热效利用率高。
[0030]其中，直管式地暖板槽板材层材料包括以下重量份额的组分:
PVC树脂(SG5型)100份
ABS 树脂(747S) 30 份 活性微细碳酸钙(1250目)80份 隹丐锌复合稳定剂5.0份
阻燃剂7份
加工助剂ACR401 2份 CPE8 份
半精炼石蜡0.6份
硬脂酸0.5份
其中，弯头式地暖板槽板材层材料包括以下重量份额的组分:
PVC树脂(SG5型)100份耐热α -甲基苯乙烯-丙烯腈共聚物15份 活性微细碳酸钙(1250目)30份 钙锌复合稳定剂 7.0份 阻燃剂7份
加工助剂ACR401 2份 CPE6 份
半精炼石蜡0.8份
硬脂酸1.0份
其中，功能型铝箔导热层为压敏性VC基胶铝箔导热层，通过热压复合工艺覆在主体板材下表面。所述的铝箔层具有优异的热传导性，提高板材短时升温的时效性。所述的铝箔层的铝箔基材为8011型软质铝箔。所述的铝箔层底层为VC基高分子热熔胶层；所述的铝箔层面层为热封层，起防锈保护作用。
[0031]其中，压敏性VC基胶铝箔导热层，其厚度为0.05mm。
[0032]其中，所述的组合式复合材料地暖槽板的方法，其特征在于包括以下工艺步骤。
[0033]其中，直管板槽模块板材层:将板材层的各组分按重量份额投入高速混合机内均匀混合6~8min，待混合温度至105°C时，放料至冷混机混至45°C左右；将混合均匀的混合料投入到升温至成型温度的主挤出设备中进行牵引挤出生产，挤出设备各段温度范围为1750C ^195°C ;挤出速度为0.7m/min。根据要求长度锯断。 [0034]其中，弯头板槽模块板材层:将板材层的各组分按重量份额投入高速混合机内均匀混合6~8min，待混合温度至105°C时，放料至冷混机混至45°C左右；将混合均匀的混合料投入到升温至成型温度的造粒挤出设备中进行造粒，挤出设备各段温度范围为175°C ^195°C ;将改性PVC粒子投入到升温至成型温度的注塑设备中进行注塑生产，挤出段各段温度范围为140°C~220°C，模具温度30~50°C，注射压力80~120MPa (800~1200bar)，保压压力注射压力的30%~60%，背压5~1MPa (50~10bar )，注射速度为了获得好的表面质量，注射不应该太快(如果必要，采用多级注射)，螺杆转速设置中等螺杆转速，最大折合线速度为0.5m/s。根据要求长度锯断。
[0035]其中，铝箔导热层:通过热胶辊设备将压敏性VC基胶铝箔导热层热复合在板槽模块表面。热胶辊设备温度根据所选铝箔层VC基热熔胶特性进行相应的温度设置，温度方位为 135? ~215? ；
冷却及切断:由牵引机牵引表面压花处理后的共挤板材通过真空定型模定型、冷却，并根据所需长度尺寸进行切割成型；
表面UV处理:根据产品要求，在产品表面喷涂掺有适量纳米银的UV涂料，待干燥、流平、UV固化后，形成具有抗菌耐磨的透明保护层。
[0036]上述产品的耐热性能测试结果如下表1:
表1实施例的耐热性能测试结果表。
【权利要求】
1.一种组合式复合材料地暖槽板，其特征在于:由直管式复合材料槽板及弯头式复合材料槽板组成；所述的直管式复合材料槽板及弯头式复合材料槽板均具有双层结构，主体层为功能型高分子合金板材，上层为功能型铝箔导热层；直管式复合材料槽板设置有有两个直管管槽；所述的弯头式复合材料槽板上半部分为3道直管管槽，供发热管回路铺设使用，槽板下半部分为弯头槽路，由2个半结构型双弯头槽路及I个整结构型双弯头槽路，双弯头槽路共用一个直管槽路。
2.根据权利要求1所述的一种组合式复合材料地暖槽板,其特征在于:所述的直管式复合材料槽板主体槽板由挤出工艺完成，其宽度为336mm，板厚28mm，两个直管管槽深度为18mm或20mm,管槽中心线距为168mm,管槽中心线至板边为64mm。
3.根据权利要求1所述的一种组合式复合材料地暖槽板,其特征在于:所述的弯头式复合材料槽板模块主体槽板由注塑工艺完成，长度为336mm，宽度为336mm，厚度为28mm，其直管管槽中心线距为168mm，直管管槽中心线至板边为64mm，弯头式槽板模块管槽深度为18mm 或 20mm。
4.据权利要求1所述的一种组合式复合材料地暖槽板,其特征在于:所述的组合式复合材料地暖槽板由板边及板头之间的榫舌和榫槽的锁扣结构进行拼接组合。
5.根据权利要求1所述的一种组合式复合材料地暖槽板,其特征在于:所述直管式复合材料槽板功能型高分子合金板材包括以下重量份额的组分: PVC树脂100份 第二组分树脂7~35份 活性微细碳酸钙 30~120份 无铅无钡稳定剂 3.0-7.0份 阻燃剂5~12份 加工助剂 1.5^2.5份 增韧改性剂6~12份 着色剂及内外滑剂适量。
6.根据权利要求5所述的一种组合式复合材料地暖槽板，其特征在于:所述PVC树脂为悬浮法聚氯乙烯树脂，其型号可为SG5型PVC树脂或SG6型PVC树脂； 其中，所述第二组分基材树脂与PVC树脂具有相似溶解度参数，与PVC树脂具有良好的相容性；所述第二组分为CPVC (氯化聚氯乙烯)、ABS (丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)、SAN (苯乙烯丙烯腈共聚物)、ASA (丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物)、AS (丙烯腈-苯乙烯共聚物)、PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)、戊二酰亚胺共聚物、耐热α-甲基苯乙烯-丙烯腈共聚物、α-甲基苯乙烯基聚合物中的一种或一种以上按任意比例混合的混合物； 其中，所述无铅无钡热稳定剂为1丐锌复合热稳定剂、有机锡热稳定剂、有机基热稳定剂或稀土热稳定剂中的任意一种； 其中，所述增韧改性剂为CPE (氯化聚乙烯)、ACR (丙烯酸酯类共聚物)、MBS (甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、TPU (热塑性聚氨酯)、SBS (苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物)、NBR( 丁腈橡胶)中的任意一种； 其中，所述活性微细碳酸钙为800-3000目表面活化改性的活性微细碳酸钙。
7.根据权利要求1所述的一种组合式复合材料地暖槽板,其特征在于:所述的弯头式地暖板槽板材层材料包括以下重量份额的组分: PVC树脂100份 第二组分树脂15~20份 活性微细碳酸钙 15~30份 无铅无钡稳定剂 5.0-8.0份 阻燃剂5~12份 加工助剂 1.5^2.5份 增韧改性剂6~12份 着色剂及内外滑剂适量。
8.根据权利要求7所述的一种组合式复合材料地暖槽板，其特征在于::所述PVC树脂为悬浮法聚氯乙烯树脂，其型号可为SG5型PVC树脂或SG6型PVC树脂； 其中，所述第二组分基材树脂与PVC树脂具有相似溶解度参数，与PVC树脂具有良好的相容性；所述第二组分为CPVC (氯化聚氯乙烯)、ABS (丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)、SAN (苯乙烯丙烯腈共聚物)、ASA (丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物)、AS (丙烯腈-苯乙烯共聚物)、PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)、戊二酰亚胺共聚物、耐热α-甲基苯乙烯-丙烯腈共聚物、α-甲基苯乙烯基聚合物中的一种或一种以上按任意比例混合的混合物； 其中，所述无铅无钡热稳定剂为1丐锌复合热稳定剂、有机锡热稳定剂、有机基热稳定剂或稀土热稳定剂中的任意一种； 其中，所述增韧改性剂为CPE (氯化聚乙烯)、ACR (丙烯酸酯类共聚物)、MBS (甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、TPU (热塑性聚氨酯)、SBS (苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物)、NBR( 丁腈橡胶)中的任意一种； 其中，所述活性微细碳酸钙为1250-2500目表面活化改性的活性微细碳酸钙。
9.根据权利要求1所述的一种组合式复合材料地暖槽板,其特征在于:所述的功能型铝箔导热层为压敏性VC基胶铝箔导热层，其厚度为0.05、.1Omm,通过热压复合工艺覆在主体板材下表面；所述的铝箔层的铝箔基材为8011型、1235型等软质铝箔，所述的铝箔层底层为VC基高分子热熔胶层，铝箔层面层为热封层，起防锈保护作用。
10.加工权利要求1所述的组合式复合材料地暖槽板的方法，其特征在于:包括以下工艺步骤: (1)、加工直管板槽模块板材层:将直管式复合材料槽板功能型高分子合金板材的各组分按重量份额投入高速混合机内均匀混合6~8min，待混合温度至105°C时，放料至冷混机混至45°C左右；将混合均匀的混合料投入到升温至成型温度的主挤出设备中进行牵引挤出生产，挤出设备各段温度范围为175°C ^195°C ;挤出速度为0.r1.2m/min，根据要求长度锯断； (2)、加工弯头板槽模块板材层:将弯头式地暖板槽板材层的各组分按重量份额投入高速混合机内均匀混合6~8min，待混合温度至105°C时，放料至冷混机混至45°C左右；将混合均匀的混合料投入到升温至成型温度的造粒挤出设备中进行造粒，挤出设备各段温度范围为175°C ^195°C ;将改性PVC粒子投入到升温至成型温度的注塑设备中进行注塑生产，挤出段各段温度范围为140°C~220°C，模具温度30~50°C，注射压力80~120MPa (800~1200bar)，保压压力注射压力的30%~60%，背压5~1MPa (50~10bar )，注射速度为了获得好的表面质量，注射不应该太快(如果必要，采用多级注射)，螺杆转速设置中等螺杆转速，最大折合线速度为0.5m/s，根据要求长度锯断； (3)、加工铝箔导热层:通过热胶辊设备分别将压敏性VC基胶铝箔导热层热复合在直管板槽模块板材层和弯头板槽模块板材层，热胶辊设备温度根据所选铝箔层VC基热熔胶特性进行相应的温度 设置，温度方位为135°C ~215°C。
【文档编号】C08K3/26GK104032926SQ201410233984
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】王新志, 李明, 王磊, 张中巨 申请人:安徽圣源橡塑科技有限公司