CN106584928A - 一种塑料复合板材及成型模具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种塑料复合板材及成型模具，属于塑料成型加工领域，主要用于建筑隔断、墙体隔音保温、内外墙装饰、天花板等。包括多个相互紧挨在一起的管状管、上层、下层、左侧、右侧组成的中空板材以及发泡层，在制造时，首先采用挤出模具挤出中空板材料坯，之后采用定型模具冷却定型中空板材，充满管状管的内腔、空间里；所述成型模具包括挤出模具、定型模具，分流体上设有和中空板材相对应的缝隙，上模A、分流体的缝隙和下模A组成口模流道，口模流道的截面形状和中空板材的截面形状相似，为圆形或多边形，口模流道和料道相连通，熔融料坯从口模流道挤出。简化了工艺过程，降低了设备造价，制造成本降低，成型效率提高。

Description

一种塑料复合板材及成型模具
技术领域
本发明涉及一种塑料复合板材及成型模具，属于塑料成型加工领域，主要用于建筑隔断、墙体隔音保温、内外墙装饰、天花板等。
背景技术
建筑隔断、墙体保温、内墙装饰、天花板的主要制品有，挤塑聚苯乙烯板保温板、模塑聚苯乙烯保温板或聚氨酯保温板或木板或石膏板等。众所周知，塑料发泡板具有隔音隔热效果，特别适合用于保温板材；采用发泡板施工时，用胶浆或水泥浆粘贴到墙体上，发泡板和墙体材料的粘结强度不高，长时间受到环境温度等影响，不可避免产生收缩变形，粘结力降低，容易和墙体分离脱落；另外，对施工人员的安装技术水平要求较高，质量不易保证。
活动板房用板材，是在聚苯乙烯板保温板的两面设置薄钢板，钢板导热性好，传热快，隔音保温效果不如塑料保温板材。聚苯乙烯板保温板侧面裸露，容易老化，使用寿命短。
木板作为建筑隔断的隔音保温效果一般，木材是不可再生资源，价格较贵，应用较少。
石膏板强度低，不能作为隔断单独使用，需要固定在墙体或木板上，隔音保温效果差，价格便宜。
现有的塑料复合聚苯乙烯发泡板材或聚氨酯发泡板材的成型工艺是，制造好塑料板材后，在另外的发泡设备上填充发泡层，即二次加工，效率低。
现实生活中需要一种隔音、保温效果好，施工方便快速，造价低的塑料复合板材，替代上述板材。中空板材具有一定的隔音隔热效果，节省材料，施工方便，如果能将塑料发泡层直接填充到中空板材中，隔音隔热效果将进一步提高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种塑料复合板材及成型模具。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
一种塑料复合板材，包括多个相互紧挨在一起的管状管、上层、下层、左侧、右侧组成的中空板材以及发泡层，相互紧挨在一起的管状管的管壁是共用的，不完整的管状管分别和上层、下层围合成空间，管状管或不完整的管状管分别和上层、下层、左侧、右侧在结合处连接，在制造时，首先挤出中空板材料坯，之后冷却定型中空板材，填充闭孔发泡层充满管状管的内腔、空间里，或者发泡层只充满完整的管状管的内腔里，发泡层反应固化和其粘合在一起；中空板材、发泡层在长度方向相等，管状管截面形状为圆形或多边形。
一种塑料复合板材成型模具，用于制造上述一种塑料复合板材，所述成型模具包括挤出模具、定型模具，固定在挤出模具上的法兰A和塑料挤出机法兰B连接，所述中空板材和发泡层在一条生产线的挤出模具、定型模具中依次挤出、填充发泡；首先采用塑料挤出机、挤出模具挤出中空板材料坯，之后采用定型模具冷却定型中空板材，在冷却定型过程中或冷却定型之后填充闭孔发泡层。
本发明的有益效果是：
一种塑料复合板材及成型模具，克服了现有技术的弊端，一次挤出成型生产的塑料复合板材，有效起到隔音、保温作用；
传统工艺是挤出中空板材后，在另外的发泡设备上填充发泡层；与比传统工艺技术相比较，中空板材和发泡层一次在一台设备上依次挤出、填充发泡，简化了工艺过程，降低了设备造价，制造成本降低50％，成型效率提高80％以上；
本发明和聚苯乙烯发泡工艺比较，成型工艺简单，容易控制制品的性能，导热系数可达到0.017-0.022W/m.k，低于聚苯乙烯发泡板、挤塑板等建筑保温隔热材料，采用双组份聚氨酯发泡取代传统的聚苯乙烯氟利昂或发泡剂发泡工艺，对于环境的影响小，绿色环保，聚氨酯发泡层和中空板材的粘结好，不易脱落，耐老化性能、阻燃性能均优于聚苯乙烯发泡板；
改变了现有保温板材、隔断、活动板房板材的成型工艺，实现了工厂标准化生产，施工简单方便快速，质量容易保证，造价低；
发泡层充满中空板材的管状管的内腔、空间里，和其粘合在一起，增加了中空板材的强度和刚度，增加了中空板材的抗弯强度，经过测试表明，在相同条件下，填充后的纵向(长度方向)抗弯强度提高1倍以上，横向(宽度方向)抗弯强度提高2倍以上；
中空板材填充发泡层，阻断了空气对流，隔热效果好，板材重量轻。另外，聚苯乙烯板保温板四周被包裹，施工时长度方向的两端也被密封包裹，不易老化，使用寿命长；
这种塑料复合板材适用于活动板房、隔断、间隔墙、保温装饰板材、扣板、墙体隔音保温、内外墙装饰、天花板、地板、门板等。
附图说明
图1是一种塑料复合板材的截面示意图，管状管是六面体形状相互连接，不完整三层布置，完整的管状管内腔填充发泡层，不完整的管状管处的空间不填充发泡层。
图2是另一种塑料复合板材的截面示意图，管状管是六面体形状相互连接，不完整三层布置，完整的管状管内腔填充发泡层，不完整的管状管处的空间不填充发泡层。
图3是另一种塑料复合板材的截面示意图，管状管是六面体形状相互连接，不完整三层布置，完整的管状管内腔、不完整的管状管处的空间填充发泡层，设有相匹配的凹槽、凸起。
图4是图3没有填充发泡层的截面示意图，即中空板材。分通道、保温层处于管状管中。
图5是另一种塑料复合板材的截面示意图，管状管是六面体形状相互连接，完整的管状管内腔、不完整的管状管处的空间填充发泡层。
图6是一种塑料复合板材的截面示意图，管状管是圆管形状相互连接，一层布置，完整的管状管内腔填充发泡层。
图7是另一种塑料复合板材的截面示意图，管状管是圆管形状相互相切连接，不完整三层布置，完整的管状管内腔、不完整的管状管处的空间填充发泡层。
图8是一种塑料复合板材的截面示意图，管状管是菱形管相互连接，不完整两层布置，完整的管状管内腔、不完整的管状管处的空间填充发泡层。
图9是一种塑料复合板材的截面示意图，管状管是矩形管状相互连接，一层布置，管状管内腔填充发泡层。
图10是一种塑料复合板材的截面示意图，管状管是矩形管状相互连接，两层布置，管状管内腔填充发泡层。
图11是一种塑料复合板材的截面示意图，管状管是矩形管状相互连接，两层布置，管状管内腔填充发泡层。
图12是一种塑料复合板材成型模具的结构示意图。
图13是图12的俯视图。
图14是图12的B-B剖视图。
图中，1、左侧，2、上层，3、管状管，4、发泡层，5、结合处，6、空间，7、下层，8、定型模具，8-1、左水道，8-2、连通水道，8-3、右水道，8-4、上模B，8-5、接头A，8-6、接头B，8-7、下模B，8-8、发泡料，8-9、真空孔，8-10、真空通道，8-11、冷却水道，8-12、定型腔，9、挤出模具，9-1、下模A，9-2、主通道，9-3、分通道，9-4、进胶嘴，9-5、加热器，9-6、温度传感器，9-7、分流体，9-8、料坯，9-9、料道，9-10、上模A，9-11、第一调节块，9-12、第二调节块，9-13、第三调节块，9-14、保温材料，9-15、口模流道，9-16、法兰A，10、制品，11、凹槽，12、凸起，14、右侧，15、内腔。
具体实施方式
为了进一步说明实施例，下面结合附图说明本发明。
实施例1：如图3、5、7、8、9、10、11所示，一种塑料复合板材，包括多个相互紧挨在一起的管状管3、上层2、下层7、左侧1、右侧14组成的中空板材以及发泡层4，相互紧挨在一起的管状管3的管壁是共用的，不完整的管状管3分别和上层2、下层7围合成空间6，管状管3或不完整的管状管3分别和上层2、下层7、左侧1、右侧14在结合处5连接，管状管3的管壁厚小于等于上层2、下层7、左侧1、右侧14的厚度，在制造时，首先挤出中空板材料坯，之后冷却定型中空板材，冷却定型过程中或冷却定型之后填充闭孔发泡层4，充满管状管3的内腔15、空间6里，发泡层4反应固化和其粘合在一起，中空板材、发泡层4在长度方向相等。
实施例2：如图1、2、6所示，一种塑料复合板材，包括多个相互紧挨在一起的管状管3、上层2、下层7、左侧1、右侧14组成的中空板材以及发泡层4，相互紧挨在一起的管状管3的管壁是共用的，不完整的管状管3分别和上层2、下层7围合成空间6，管状管3或不完整的管状管3分别和上层2、下层7、左侧1、右侧14在结合处5连接，在制造时，首先挤出中空板材料坯，之后冷却定型中空板材，冷却定型过程中或冷却定型之后填充闭孔发泡层4，充满完整的管状管3的内腔15里，发泡层4反应固化和其粘合在一起，空间6里不填充发泡层4，中空板材、发泡层4在长度方向相等。
发泡层4只充满管状管3的内腔15里，使用时，板材的两端封闭，形成密闭空间6，空间6里有空气，板材的隔音、隔热效果好于没有填充的板材。特别是在图3、图5、图7、图8多层布置中，降低了制造难度和成本，隔音、隔热效果明显，强度增加。
上述实施例1、2中，如图1-11所示，管状管3截面形状为六边形或圆形或矩形或三角形，也可以是其他多边形，六边形接近蜂窝形状，蜂窝形状的结构稳定，强度高，节省原料；这种板材区别于传统的蜂窝板，是在管状管3的纵向四周设有封闭的上层2、下层7、左侧1、右侧14层。
进一步，所述中空板材的材料是PVC、PE、PP、PS；
或者所述中空板材是PVC、PE、PP、PS的填充改性材料，填充材料是碳酸钙、滑石粉、红泥、粉煤灰、高岭土、粘土、木屑中的一种或两种以上。碳酸钙、滑石粉、红泥、粉煤灰、高岭土、粘土作为填充材料可提高材料的阻燃性，降低成本，增加板材的冲击强度，提高刚性、弹性，降低收缩性，改善表面质量、稳定性。上述填充材料占重量百分比为10-100，当填充材料含量30-80时，综合性能优良。
进一步，所述发泡层4的材料是聚氨酯，在常温或恒温下，液态双组份聚氨酯通过计量输送、混合反应固化形成发泡层4，密度为0.02-0.2g/cm3；
或者所述的中空板材的材料、发泡层4的材料含有阻燃剂，提高了材料的阻燃性。
进一步，在所述中空板材的左侧1、右侧14分别设有相匹配的凹槽11、凸起12，凸起12能对应密封***到凹槽11里，便于密封、快速安装。图3显示了凹槽11、凸起12的一种结构。
实施例3：如图1-14所示，一种塑料复合板材成型模具，用于制造上述一种塑料复合板材，如图1-11所示，所述成型模具包括挤出模具9、定型模具8，如图12-14所示，固定在挤出模具9上的法兰A9-16和塑料挤出机法兰B连接，所述中空板材和发泡层4在一条生产线的挤出模具9、定型模具8中依次挤出、填充发泡；首先采用塑料挤出机、挤出模具9挤出中空板材料坯，之后采用定型模具8冷却定型中空板材，在冷却定型过程中或冷却定型之后填充闭孔发泡层4。
所述挤出模具9是衣架式模具，在挤出模具9的出口端设有其长度大于等于中空板材宽度的分流体9-7，分流体9-7的厚度W大于等于中空板材的厚度，其截面形状在左端是锥形的(图13所示)，整体结构或者组合结构的分流体9-7位于上模A9-10和下模A9-1之间，并用螺钉固定其上，分流体9-7上设有和中空板材相对应的缝隙，上模A9-10、分流体9-7的缝隙和下模A9-1组成口模流道9-15，口模流道9-15的截面形状和中空板材的截面形状相似，内部缝隙为六边形或圆形或矩形或三角形，也可以是其他多边形，口模流道9-15和料道9-9相连通，熔融料坯9-8从口模流道9-15挤出；整体的分流体9-7刚性好，但加工缝隙困难，料流不宜调整；组合的分流体9-7刚性差，加工缝隙容易，修模、清理方便。
进一步，引入所述发泡层4的主通道9-2沿着分流体9-7长度方向设置在里面，主通道9-2的一端设有进胶嘴9-4，另一端堵死，轴向设有多支和其垂直相连通的分通道9-3，并对应位于管状管3内腔15的中间位置、空间6里；主通道9-2、分通道9-3的外表面设有保温材料9-14，起隔热作用，保持引入发泡层4的料温恒定，防止挤出模具9降低温度。
进一步，所述挤出模具9还包括沿着中空板材宽度方向设置的第一调节块9-11、第二调节块9-12、第三调节块9-13，他们的长度大于等于中空板材宽度，在沟槽里能沿着料流的垂直方向移动；第一调节块9-11设置在上模A9-10和下模A9-1之间，位于下模A9-1的沟槽A里，用来调节主流道的流量；第二调节块9-12设置在分流体9-7和下模A9-1之间，位于下模A9-1的沟槽B里，用来调节下层7的厚度；第三调节块9-13设置在上模A9-10和分流体9-7之间，位于上模A9-10的沟槽C里，用来调节上层2的厚度；分别采用螺钉调整调节块的位置，调整流量，改变上述对应位置的料流厚度；
上模A9-10和下模A9-1上还分别设有多个温度传感器9-6、多个加热器9-5，用来控制挤出模具9的温度。
进一步，所述定型模具8包括上模B8-4、下模B8-7，上模B8-4、下模B8-7内部设有和中空型材外部形状相似的定型腔8-12，上模B8-4、下模B8-7上还分别设有真空冷却定型的真空通道8-10和冷却水道8-11；真空孔8-9分别和真空源、真空通道8-10连通，真空通道8-10和定型腔8-12相通；冷却水道8-11包括左水道8-1、右水道8-3以及和其相连通的多根连通水道8-2，接头A8-5、接头B8-6分别和左水道8-1、右水道8-3一端连通，接头A8-5、接头B8-6分别和冷却水进口、冷却水出口连通；料坯9-8进入定型模具8的定型腔8-12里冷却定型；上述定型模具8一组以上串联设置；图示显示了两组定型模具8排列情况。
进一步，所述成型模具还包括双组份聚氨酯供胶装置，用于填充发泡层4，供胶装置包括进胶口A、混合器、进胶口B、计量泵A、计量泵B；计量泵A出口通过胶管A和进胶口A连通，计量泵B出口通过胶管B和进胶口B连通，供胶装置的混合器的供胶管和进胶嘴9-4连通；启动供胶装置，计量泵A将聚氨酯A胶计量输送到混合器里，计量泵B将聚氨酯B胶计量输送到混合器里，聚氨酯A胶和聚氨酯B胶在混合器里混合后从供胶管进入到进胶嘴9-4，发泡料8-8从分通道9-3出来流到管状管3的内腔15、空间6里，充满内腔15、空间6里，或者只流到和充满内腔15里，发泡层4反应固化和其粘合在一起；牵引装置的一对牵引履带匀速牵引，定型模具8继续冷却定型。
上述实施例描述是为了便于技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域的技术人员可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性劳动。因此，本发明不限于上述具体实施方式，凡是本领域技术人员根据本发明的技术启示而得到的等同变换或者是等效替换的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种塑料复合板材，包括多个相互紧挨在一起的管状管、上层、下层、左侧、右侧组成的中空板材以及发泡层，相互紧挨在一起的管状管的管壁是共用的，不完整的管状管分别和上层、下层围合成空间，管状管或不完整的管状管分别和上层、下层、左侧、右侧在结合处连接，其特征在于：在制造时，首先挤出中空板材料坯，之后冷却定型中空板材，填充闭孔发泡层充满管状管的内腔、空间里，或者发泡层只充满完整的管状管的内腔里，发泡层反应固化和其粘合在一起；中空板材、发泡层在长度方向相等，管状管截面形状为圆形或多边形。
2.根据权利要求1所述的一种塑料复合板材，其特征在于：所述中空板材的材料是PVC、PE、PP、PS；
或者所述中空板材是PVC、PE、PP、PS的填充改性材料，填充材料是碳酸钙、滑石粉、红泥、粉煤灰、高岭土、粘土、木屑中的一种或两种以上，上述填充材料占重量百分比为10-100，当填充材料含量30-80时，综合性能优良。
3.根据权利要求1所述的一种塑料复合板材，其特征在于：所述的发泡层的材料是聚氨酯，在常温或恒温下，液态双组份聚氨酯通过计量输送、混合反应固化形成发泡层，密度为0.02-0.2g/cm3；
或者所述的中空板材的材料、发泡层的材料含有阻燃剂。
4.根据权利要求1所述的一种塑料复合板材，其特征在于：在所述中空板材的左侧、右侧分别设有相匹配的凹槽、凸起，凸起能对应密封***到凹槽里。
5.一种塑料复合板材成型模具，用于制造权利要求1-4所述的一种塑料复合板材，所述成型模具包括挤出模具、定型模具，固定在挤出模具上的法兰A和塑料挤出机法兰B连接，其特征在于：所述中空板材和发泡层在一条生产线的挤出模具、定型模具中依次挤出、填充发泡；首先采用塑料挤出机、挤出模具挤出中空板材料坯，之后采用定型模具冷却定型中空板材，在冷却定型过程中或冷却定型之后填充闭孔发泡层。
6.根据权利要求5所述的一种塑料复合板材成型模具，其特征在于：所述挤出模具是衣架式模具，在挤出模具的出口端设有其长度大于等于中空板材宽度的分流体，分流体的厚度W大于等于中空板材的厚度，其截面形状在左端是锥形的，整体结构或者组合结构的分流***于上模A和下模A之间，并用螺钉固定其上，分流体上设有和中空板材相对应的缝隙，上模A、分流体的缝隙和下模A组成口模流道，口模流道的截面形状和中空板材的截面形状相似，内部缝隙为圆形或多边形，口模流道和料道相连通，熔融料坯从口模流道挤出。
7.根据权利要求5所述的一种塑料复合板材成型模具，其特征在于：引入所述发泡层的主通道沿着分流体长度方向设置在里面，主通道的一端设有进胶嘴，另一端堵死，轴向设有多支和其垂直相连通的分通道，并对应位于管状管内腔的中间位置、空间里；主通道、分通道的外表面设有保温材料。
8.根据权利要求5所述的一种塑料复合板材成型模具，其特征在于：所述挤出模具还包括沿着中空板材宽度方向设置的第一调节块、第二调节块、第三调节块，他们的长度大于等于中空板材宽度，在沟槽里能沿着料流的垂直方向移动；第一调节块设置在上模A和下模A之间，位于下模A的沟槽A里，用来调节主流道的流量；第二调节块设置在分流体和下模A之间，位于下模A的沟槽B里，用来调节下层的厚度；第三调节块设置在上模A和分流体之间，位于上模A的沟槽C里，用来调节上层的厚度；分别采用螺钉调整调节块的位置，调整流量，改变上述对应位置的料流厚度；
上模A和下模A上还分别设有多个温度传感器、多个加热器，用来控制挤出模具的温度。
9.根据权利要求5所述的一种塑料复合板材成型模具，其特征在于：所述定型模具包括上模B、下模B，上模B、下模B内部设有和中空型材外部形状相似的定型腔，上模B、下模B上还分别设有真空冷却定型的真空通道和冷却水道；真空孔分别和真空源、真空通道连通，真空通道和定型腔相通；冷却水道包括左水道、右水道以及和其相连通的多根连通水道，接头A、接头B分别和左水道、右水道一端连通，接头A、接头B分别和冷却水进口、冷却水出口连通；料坯进入定型模具的定型腔里冷却定型；上述定型模具一组以上串联设置。
10.根据权利要求5所述的一种塑料复合板材成型模具，其特征在于：所述成型模具还包括双组份聚氨酯供胶装置，用于填充发泡层，供胶装置包括进胶口A、混合器、进胶口B、计量泵A、计量泵B；计量泵A出口通过胶管A和进胶口A连通，计量泵B出口通过胶管B和进胶口B连通，供胶装置的混合器的供胶管和进胶嘴连通；启动供胶装置，计量泵A将聚氨酯A胶计量输送到混合器里，计量泵B将聚氨酯B胶计量输送到混合器里，聚氨酯A胶和聚氨酯B胶在混合器里混合后从供胶管进入到进胶嘴，发泡料从分通道出来流到管状管的内腔、空间里，充满内腔、或空间里，发泡层反应固化和其粘合在一起。
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