塑木復合材料作為一種綠色環保復合材料,主要利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等熱塑性聚合物,與一定含量的木、竹、秸稈等木質化的植物纖維材料混合后,再經擠出、模壓、注塑等成型方式得到。塑木復合材料近幾十年來在國內外迅速發展,被廣泛應用于室內裝飾、室外園林景觀、交通、包裝等領域,其中室內外地板約占整個塑木市場份額的75%。塑木復合材料一般采用連續纖維通過共擠成型或模壓成型,這樣可以塑木復合材料一定程度的增強和增韌,但是由于纖維與塑木基體的界面相容性差,導致材料在長期反復的受拉壓及抗剪力過程中性能穩定性極差,并不適用于建筑中的樓板、抗拉構件及抗剪力構件。此外,塑木復合材料中還因為存在較多量的熱塑性分子,熱穩定性相對較差,這也導致其不適合作為承重件使用。

為了提高塑木復合材料的力學性能,現有技術一般通過在其中添加纖維、纖維網等,這些方法在一定程度上具有增強作用,但是增強的塑木復合材料忽略了塑木與增強體界面結合穩定性的影響,材料在反復受力過程中力學性能下降明顯,在建筑上并不適用于受力情況復雜多變的樓板、剪力墻及抗拉構件。增強的效果有限,并不能從根本上提高塑木復合材料的力學性能。同時這些方法相對復雜,制造成本高,限制了其使用。塑木復合材料的固有缺陷,導致其無法作為承重件,只能作為裝飾面板等對力學性能要求不高的材料使用。在一些塑木板材的實例中,所述柱栓由工程塑料制成。所述工程塑料可以耐受不低于200℃的高溫,其彎曲強度大于60MPa,彎曲模量大于4GPa。在一些塑木板材中工程塑料選自聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、改性聚苯醚、聚酰亞胺、聚苯硫醚、聚芳酯、聚苯酯、聚芳醚酮、液晶聚合物和氟樹脂中的至少一種。連續纖維為玻璃纖維、碳纖維、聚酯纖維、玄武巖纖維、竹纖維、麻纖維中的至少一種。有研究提供:共擠塑木板材的制造方法,對螺紋筋表面進行活化處理,之后共擠包覆界面層,冷卻得到表面光滑、直徑均勻的包覆螺紋筋;在螺紋筋上沿擠出方向間隔分布的垂直通孔,在所述通孔內嵌入柱栓;將嵌栓后的螺紋筋導入到,共擠模具,使芯層塑木熔體完全包覆所述螺紋筋和柱栓;進一步在芯層塑木包覆表層,冷卻定型得到共擠塑木板材。另外,由馬來酸酐接枝熱塑性塑料或離子聚合物與助劑組成,所述離子聚合物選自鈉離子聚合物、鎂離子聚合物、鋅離子聚合物中的至少一種,所述馬來酸酐接枝熱塑性塑料的接枝率為0.3%?0.8%,所述馬來酸酐接枝熱塑性塑料或離子聚合物的熔融指數在1.2?5.5g/10min(190℃,2.16kg)之間,所述助劑選自熱穩定劑和潤滑劑中的至少一種,且助劑在界面層中的質量占比少于1%。在不低于60℃的條件下嵌入柱栓。表層的原料包括超高分子量聚乙烯、離子聚合物、抗氧劑、紫外吸收劑、紫外穩定劑及納米級金屬氧化物中的至少一種。在一些制造方法的實例中,最大彎曲強度可達到180MPa,且彎曲模量達到17GPa;最大拉伸強度可達到290MPa,且拉伸模量達到14GPa;1000小時蠕變恢復率大于98%;以50%極限載荷進行1000次疲勞受力測試后的強度保持率大于95%。共擠塑木板材用于制作裝配式建筑中的房體支撐構件、承重樓板、承重立墻、抗剪力外墻、懸索結構及室內外運動地板等。共擠塑木板材的制造設備包括:螺紋筋處理模塊、板材共擠模塊,所述螺紋筋處理模塊包括螺紋筋預處理裝置、沖孔裝置、嵌栓裝置,其中:等離子體活化器,用于對螺紋筋表面進行活化處理;界面層共擠器,用于在螺紋筋表面包覆界面層;沖孔裝置包括溫控器、沖孔器;所述嵌栓裝置包括加熱器、探孔器和射栓槍;板材共擠模塊依次包括螺紋筋定位器、匯流器和冷卻定型器。目的在于克服現有技術的不足,提供一種高強度、高性能穩定性共擠塑木板材及其制造方法和設備。







