一种聚丙烯夹芯中空模板的制作方法

本发明涉及建筑模板技术领域，具体而言，涉及一种聚丙烯夹芯中空模板。

背景技术：

我国是建筑业大国，每年建筑模板就会消耗掉木材900万立方米，体量巨大。随着我国加入《巴黎气候协定》，森林资源逐步得到保护，木材的供应量大大降低。作为木材的使用大户，建筑模板的必然受到极大冲击。为解决这一问题，提出了“以塑代木”的计划。通过塑料替代木材作为建筑模板。

为此开发了各种形式的塑料模板例如pvc发泡沫板、聚丙烯挤出中空模板、注塑模板等。这些模板的开发成功，为我们实现“以塑代木”提供很大的可能。但在这些开发的模板中，有材料本身的一些特性，造成使用的局限性。pvc发泡模板由于其耐温性和热收缩的问题，在使用过程中会造成涨模、收缩过大，产生工程安全和质量问题。

由于价格的优势，聚丙烯的挤出中空模板在市场上得到了快速增长，逐渐成为市场的主流模板。

但聚丙烯的挤出中空模板由于其刚性的原因，在使用过程中存在易变性、热胀冷缩严重、易破损等实际问题，也会限制其未来的进一步推广。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供的一种聚丙烯夹芯中空模板，更好的克服了上述现有技术存在的问题和缺陷，利用玻璃纤维增强聚丙烯复合板材具有高强度、高刚性和优异的抗冲击等性能，有效解决聚丙烯中空模板的刚性和冲击性能的不足，提高了聚丙烯中空模板强度、刚性和抗冲击性能，同时提高了聚丙烯中空模板的高低温收缩率，以及提高聚丙烯夹芯中空模板的使用次数和寿命。

一种聚丙烯夹芯中空模板，所述中空模板包括上皮层、下皮层及位于所述上皮层和所述下皮层之间的芯层，所述上皮层和所述下皮层均为玻璃纤维增强聚丙烯复合板材，所述芯层为聚丙烯中空板材。

进一步地，所述上皮层和所述下皮层的厚度均为0.2～5mm。

进一步地，所述上皮层和所述下皮层的厚度均为0.4～3mm。

进一步地，所述上皮层和所述下皮层中玻璃纤维的重量含量为10～80％。

进一步地，所述上皮层和所述下皮层中玻璃纤维的重量含量为30～60％。

进一步地，所述上皮层和所述下皮层为连续玻璃纤维增强聚丙烯复合板材、长纤维增强聚丙烯复合板材或短纤维增强聚丙烯复合板材。

进一步地，所述芯层的基材还包括增强剂、阻燃剂、抗氧剂、光稳定剂和增塑剂中的一种或几种。

进一步地，所述芯层的厚度为3～50mm。

进一步地，所述芯层的厚度为6～30mm。

进一步地，所述芯层的横切面形状包括“井”字形、“v”字形和“米”字形中的一种或几种。

与现有技术相比，本发明的聚丙烯夹芯中空模板的有益效果是：

(1)、本发明的聚丙烯夹芯中空模板采用由上皮层、芯层和下皮层构成的三明治夹芯结构，且上皮层和下皮层均为玻璃纤维增强聚丙烯复合板材，利用其具有高强度、高刚性和优异的抗冲击等性能，有效解决聚丙烯中空模板的刚性和冲击性能的不足，提高了聚丙烯夹芯中空模板的强度和刚性，同时提高了聚丙烯夹芯中空模板的耐温性，以及提高聚丙烯夹芯中空模板的使用次数和寿命。

(2)、进一步地，本发明的聚丙烯夹芯中空模板通过在芯层的基材中添加增强剂、阻燃剂、抗氧剂、光稳定剂和增塑剂中的一种或几种，可以进一步提升聚丙烯夹芯模板的强度、阻燃、防老化等性能。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的聚丙烯夹芯中空模板的纵切面结构示意图；

图2为本发明的聚丙烯夹芯中空模板的横切面结构示意图。

主要元件符号说明：

100-上皮层；

200-芯层；

300-下皮层。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对聚丙烯夹芯中空模板进行更全面的描述。附图中给出了聚丙烯夹芯中空模板的首选实施例。但是，聚丙烯夹芯中空模板可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对聚丙烯夹芯中空模板的公开内容更加透彻全面。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本发明的各种实施例中，表述“或”或“a或/和b中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“a或b”或“a或/和b中的至少一个”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

参阅图1和图2，本发明提供了一种聚丙烯夹芯中空模板，所述中空模板包括上皮层100、下皮层300及位于所述上皮层100和所述下皮层300之间的芯层200，所述上皮层100和所述下皮层300均为玻璃纤维增强聚丙烯复合板材，所述芯层200为聚丙烯中空板材。

需要说明的是，聚丙烯(polypropylene，简称pp)是一种半结晶的热塑性塑料。聚丙烯具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀。

由上述描述可知，本发明的聚丙烯夹芯中空模板采用由上皮层100、芯层200和下皮层300构成的三明治夹芯结构，且上皮层100和下皮层300均采用玻璃纤维增强聚丙烯复合板材，利用玻璃纤维增强聚丙烯复合板材具有高强度、高刚性和优异的抗冲击等性能，有效解决聚丙烯中空模板的刚性和冲击性能的不足，提高了聚丙烯中空模板强度、刚性和抗冲击性能，同时提高了聚丙烯中空模板的高低温收缩率，以及提高聚丙烯夹芯中空模板的使用次数和寿命。

优选地，本发明实施例中，所述上皮层100和所述下皮层300的厚度均为0.2～5mm，如0.2mm、0.4mm、0.8mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm等。

优选地，所述上皮层100和所述下皮层300的厚度均为0.4～3mm，如0.4mm、0.8mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm或3mm等。

优选地，本发明实施例中，所述上皮层100和所述下皮层300中玻璃纤维的重量含量为10～80％，如10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％或80％等。

优选地，所述上皮层100和所述下皮层300中玻璃纤维的重量含量为30～60％，如30％、40％、50％或60％等。

优选地，所述上皮层100和所述下皮层300为连续玻璃纤维增强聚丙烯复合板材、长纤维增强聚丙烯复合板材或短纤维增强聚丙烯复合板材。

上述连续玻璃纤维增强聚丙烯复合板材可以为采用混纤纱织物(如欧文斯科宁的)经加热熔融成型的织物增强的聚丙烯复合板材，也可以为采用通过连续玻璃纤维增强聚丙烯单向预浸带经纵横(0/90°)复合的片材。需要说明的是，采用织物或0/90°复合片材的优点在于复合后的模板在0/90°方向具有同等的强度和刚性，有利于模板材料性能的均匀性。

上述长纤维增强聚丙烯复合板材为玻璃纤维毡增强聚丙烯板材(gmt)。需要说明的是，长纤维增强聚丙烯复合材料的纤维长度为7～10mm。

上述短纤维增强聚丙烯板材为短纤维增强的聚丙烯挤出板材。需要说明的是，短纤维增强聚丙烯复合材料的纤维长度小于1mm。

上述连续玻璃纤维增强聚丙烯复合板材、长纤维增强聚丙烯复合板材(let-pp)或短纤维增强聚丙烯复合板材均具有良好的力学性能以及耐低温、抗疲劳等性能，与热固性片状模塑料相比，其具有可重复加工和再生利用的优点，且具有良好的流动性能，更加易于模压成型。

优选地，本发明实施例中，所述芯层200的基材还包括增强剂、阻燃剂、抗氧剂、光稳定剂和增塑剂中的一种或几种。

需要理解的是，增强剂又称增强材料，是指添加到树脂中能与树脂紧密地结合，并使制品的机械力学性能如抗拉强度、断裂伸长率和抗冲击强度显著提高的物质。上述增强剂可列举为本领域常用的滑石粉、硅灰石、高岭土、玻璃纤维、碳酸钙等增强剂等。

上述阻燃剂可列举为本领域常用的氢氧化镁、氢氧化铝、tdcpp、聚磷酸铵、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷、mpp、硼酸锌、十溴二苯乙烷、包覆红磷或tbc等。

抗氧剂又称防老剂，通过添加抗氧剂可以防止聚丙烯中空板材的老化并延长其使用寿命。上述抗氧剂可列举为本领域常用的2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯等。

光稳定剂是一种能够抑制或减弱光对塑料的降解作用，提高聚丙烯原料耐光性的物质，能排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程，从而达到延长聚丙烯中空板材使用寿命的目的。上述光稳定剂可列举为本领域常用的炭黑、氧化锌、二氧化钛和锌钡等。

上述增塑剂可列举为本领域常用的邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯等。

由上述描述可知，本发明实施例中通过在芯层200的基材中添加增强剂、阻燃剂、抗氧剂、光稳定剂和增塑剂中的一种或几种，可以进一步提升聚丙烯夹芯模板的强度、阻燃性能、防老化性能等。

优选地，本发明实施例中，所述芯层200的厚度为3～50mm，如3mm、6mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm或50mm等。

优选地，所述芯层200的厚度为6～30mm，如6mm、9mm、10mm、12mm、15mm、20mm、25mm或30mm等。

优选地，本发明实施例中，所述芯层200的横切面形状包括但不限于“井”字形、“v”字形和“米”字形中的一种或几种。

本发明还提供了一种聚丙烯夹芯中空模板的制造方法，包括以下步骤：

步骤一、先将聚丙烯经螺杆挤出机挤出冷却，切割得到聚丙烯中空板材。

步骤一、将玻璃纤维增强的聚丙烯复合片材与聚丙烯中空板材按照玻璃纤维增强聚丙烯复合片材-聚丙烯中空板材-玻璃纤维增强聚丙烯复合片材的三层夹芯的方式叠加，经加热熔融，加压粘合，冷却定型即可得到经玻璃纤维增强聚丙烯复合材料增强的聚丙烯夹芯中空模板。

综上所述，本发明的聚丙烯夹芯中空模板的有益效果是：

(1)、本发明的聚丙烯夹芯中空模板采用由上皮层100、芯层200和下皮层300构成的三明治夹芯结构，且上皮层100和下皮层300均采用玻璃纤维增强聚丙烯复合材料，利用其具有高强度、高刚性和优异的抗冲击等性能，提高了聚丙烯中空模板强度、刚性和抗冲击性能，同时提高了聚丙烯中空模板的高低温收缩率，以及提高聚丙烯夹芯中空模板的使用次数和寿命。

(2)、进一步地，本发明的聚丙烯夹芯中空模板通过在芯层200的基材中添加增强剂、阻燃剂、抗氧剂、光稳定剂和增塑剂中的一种或几种，可以进一步提升聚丙烯夹芯模板的强度、阻燃、防老化等性能。

尽管以上较多使用了表示结构的术语，例如“上皮层”、“芯层”、“下皮层”等，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。