淺述塑料模板的優(yōu)越性與國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1、淺述塑料模板的優(yōu)越性與國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀*劉 彤,李 季,公偉廣,陳前林(貴州大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院,貴州 貴陽(yáng) 550003摘 要:針對(duì)目前塑料模板在國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展很快,而國(guó)內(nèi)發(fā)展較慢的特定狀況,本文對(duì)塑料模板的優(yōu)越性與目前國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究現(xiàn)狀兩方面進(jìn)行論述,進(jìn)而展望了其發(fā)展前景。關(guān)鍵詞:塑料模板;優(yōu)越性;研究現(xiàn)狀The Superi ority of P l astic For mwork and its Situati on at H o m e and Abroad*LIU T ong,LI J i ,GONG W ei -guang,C HE N Q ian -lin (School

2、of Che m istr y and Che m ica lEng i n eeri n g ,Guizhou Un i v ersity ,Gu izhou Guiyang 550003,Ch i n aAbst ract :Based on the plastic for m w or k developed qu ickly in t h e industri a lized countr i e s o f abr oad at presen,t anddeve l o ped sl o w er i n do m estic ,the superi o rity of plasti

3、c f o r m w ork and t h e correlati o n situati o n at ho m e and abroad w ere discussed,as w ell as its pr ospec.tK ey w ords :plastic for m w or k;superiority ;situation o f study*基金項(xiàng)目:貴州大學(xué)自然科學(xué)青年科研基金項(xiàng)目 廢舊塑料與磷石膏復(fù)合建筑模板的研究 (合同編號(hào):貴大自青基合字061。作者簡(jiǎn)介:劉彤(1979-,男,講師,主要從事無(wú)機(jī)材料教學(xué)試驗(yàn)和研究。E -m ai :l lt hgxy 126.co

4、m近年來(lái),塑料模板在國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展很快,塑料模板的品種、規(guī)格也越來(lái)越多。目前在建筑工程和橋梁工程中已得到大量應(yīng)用,取得很好的效果1。塑料模板是一種節(jié)能型綠色環(huán)保產(chǎn)品,建筑塑料制品的生產(chǎn)和應(yīng)用能耗都遠(yuǎn)低于其他材料,如PV C 的生產(chǎn)能耗僅為鋼材的1/5,鋁材的1/8;PVC 管材用于給水,比鋼管節(jié)能62%75%,用于排水,比鑄鐵管節(jié)能55%68%;門窗可節(jié)約采暖和空調(diào)能耗30%50%2。因此,推廣應(yīng)用塑料模板也是節(jié)約資源、節(jié)約能耗、!以塑代木、!以塑代鋼的重要措施。塑料模板具有廣闊的發(fā)展前景,采用塑料模板是模板的發(fā)展方向。本文從塑料模板的優(yōu)越性與目前國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究現(xiàn)狀兩方面進(jìn)行論述,并對(duì)

5、其未來(lái)的運(yùn)用前景進(jìn)行展望3-4。1 塑料模板的優(yōu)越性(1板面平整光滑,可達(dá)到清水混凝土模板的要求,脫?？焖偃菀?板面平整度誤差可以控制到0.3mm 以內(nèi),厚薄均勻度好,厚度公差可以控制到#0.3mm 之內(nèi),用作鋼框組合的模板比竹膠板模板更適合。(2模板耐水性好,在水中長(zhǎng)期浸泡不分層,材料吸水膨脹率<0.06%,板材尺寸穩(wěn)定。耐酸、耐堿、耐候性也好,溫度在-60130時(shí),都能正常使用。耐久性強(qiáng),使用6年的衰老度僅為15%,能正常使用8年以上。在沿海地區(qū)、地下工程、礦井、海堤壩等工程中應(yīng)用比鋼模板更適宜。(3模板可塑性強(qiáng),能根據(jù)設(shè)計(jì)要求,通過(guò)不同模具形式,生產(chǎn)出各種不同形狀和不同規(guī)格的模板。

6、模板表面可以形成裝飾圖案,使模板工程與裝飾工程相結(jié)合,這是其他材料模板都不易做到的。(4模板加工制作簡(jiǎn)單,其制作工序和生產(chǎn)設(shè)備都較單一,板材用熱壓機(jī)即可快速模壓成形。施工應(yīng)用簡(jiǎn)便,塑料板材可以鉆孔、釘、鋸、刨,具有與木模板一樣的加工性能,現(xiàn)場(chǎng)拼接很方便。(5模板可以回收反復(fù)使用,當(dāng)塑料模板報(bào)廢后,可以全部回收,經(jīng)處理后,可以再生產(chǎn)為塑料模板或其他產(chǎn)品。對(duì)生產(chǎn)廠可以降低生產(chǎn)成本,對(duì)施工企業(yè)無(wú)需支付處理報(bào)廢竹(木模板的費(fèi)用,還可以得到塑料模板10%的殘值。施工應(yīng)用整個(gè)過(guò)程中無(wú)環(huán)境污染,是一種綠色施工的生態(tài)模板。2 塑料模板國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.1 國(guó)外塑料模板研究現(xiàn)狀塑料模板是節(jié)能型綠色環(huán)保產(chǎn)品,具有

7、廣闊的發(fā)展前景。近幾年,國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的塑料模板發(fā)展很快,開(kāi)發(fā)了各種品種規(guī)格的塑料模板。2.1.1 德國(guó)塑料模板的應(yīng)用情況德國(guó)NOE 模板公司,是德國(guó)較大的跨國(guó)模板公司之一。多年前,該公司研制開(kāi)發(fā)了一種NOE PLA ST 可塑模板內(nèi)襯,可以把精美的木紋、浮雕、大理石、花崗石等外飾面真實(shí)地表現(xiàn)到混凝土上,創(chuàng)造出更具建筑美感的混凝土表面。已設(shè)計(jì)出130多種不同花紋,可以滿足外裝飾為木制、磚瓦、石料、石膏等外觀效果(如圖1所示。這種模板內(nèi)襯用于預(yù)制混凝土和現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu),能得到同樣的效果,如果使用得當(dāng),可以周轉(zhuǎn)100次以上,廣泛應(yīng)用于橋梁、立交橋、建筑外墻、隔聲墻、天花板,以及車站、辦公樓、飯店

8、等公共建筑的地坪。由于在混凝土內(nèi)可以加入不同顏色的調(diào)料,使?jié)沧⒌幕炷溜椕娓普?這種模板將混凝土澆注與外裝飾結(jié)合施工,可以省去大量裝飾用的材料和人工費(fèi)%32%廣州化工2010年38卷第5期用,綜合經(jīng)濟(jì)效果較好的。 圖1 NOE PLAST 可塑模板內(nèi)襯2.1.2 美國(guó)塑料模板應(yīng)用情況美國(guó)S YM ONS 模板公司是全球較大的模板公司之一。該公司模板產(chǎn)品在美國(guó)的市場(chǎng)占有率最大,S YM ON S 鋼框膠合板模板系統(tǒng)在世界很多國(guó)家的建筑工程中已得到大量應(yīng)用。近年來(lái),該公司大力研制開(kāi)發(fā)了各種塑料裝飾襯模,這種模板共分7大類,有193種,705個(gè)規(guī)格。其中線條型襯模有40種,138個(gè)規(guī)格,木紋型襯模

9、有34種,126個(gè)規(guī)格;磚塊型襯模有8種,38個(gè)規(guī)格;石塊型襯模有12種,56個(gè)規(guī)格;石料型襯模有34種,98個(gè)規(guī)格;平滑凹槽型襯模有44種,170個(gè)規(guī)格;其他類型襯模有21種,79個(gè)規(guī)格。在澆注的混凝土內(nèi)可以摻入不同顏料,因此可以成型各種顏色和各種花紋的外裝飾及地坪,效果較好的,如圖2所示。 圖2 SY M ONS 模板公司塑料模板2.1.3 日本塑料模板應(yīng)用情況 日本KANAFLEX 集團(tuán)公司研制開(kāi)發(fā)了一種輕型塑料模板,其正反面均為平面,中間用豎肋隔成許多空心的結(jié)構(gòu),因此模板質(zhì)量很輕,僅為6 9kg /m 2,比木膠合板模板還輕20%以上。模板厚12mm,主要應(yīng)用于樓板施工,并可以與木膠合

10、板模板通用,周轉(zhuǎn)次數(shù)可達(dá)20次以上,也可以在塑料板面上加工木框,提高模板的承載能力,可以作墻體模板施工。2.1.4 韓國(guó)塑料模板應(yīng)用情況韓國(guó)PECA 模板公司研制開(kāi)發(fā)了一種全塑料裝飾墻模,其邊框和內(nèi)肋均為高強(qiáng)塑料,板面為壓制成各種花紋的塑料板,利用連接件可拼裝成墻?；蛑?澆注混凝土后,可以形成各種仿石塊的混凝土墻面,外形逼真,裝飾效果很好(圖3,這種模板還可與鋼框膠合板模板組合使用。 圖3 一次性泡沫塑料模板2 2 國(guó)內(nèi)塑料模板研究現(xiàn)狀我國(guó)目前建筑塑料模板的產(chǎn)量很低,還沒(méi)有得到普遍推廣應(yīng)用,各種塑料模板正處于不斷開(kāi)發(fā)和發(fā)展的階段。以下介紹我國(guó)一些的塑料模板應(yīng)用情況。2.2.1 玻璃纖維增強(qiáng)塑

11、料模板1982年寶鋼工程指揮部和上海躍華玻璃廠聯(lián)合研制成!定型組合式增強(qiáng)塑料模板,于1983年通過(guò)鑒定。這種模板選用聚丙烯為基材,玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,采用注塑模壓成型,模板結(jié)構(gòu)和規(guī)格尺寸與組合鋼模板基本相同,通過(guò)上海寶鋼10多項(xiàng)建筑工程應(yīng)用,取得較好的效果,受到施工人員的好評(píng)。2.2.2 竹材增強(qiáng)木塑模板2004年,湖北石首鑫隆塑業(yè)有限公司研制成功了竹材增強(qiáng)木塑模板,以聚丙烯樹脂為基材,添加木屑和阻燃劑,以竹筋為增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)性板材,采用層壓機(jī)熱壓成形5。這種模板的特點(diǎn)是采用竹筋增強(qiáng),材料的強(qiáng)度和剛度較好的,能達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求;樹脂內(nèi)添加了木屑,減少了樹脂用量,減輕了重量,降低了成本。素板周轉(zhuǎn)

12、可達(dá)3050次,用于鋼框塑料模板可以使用100次左右,這種模板在橋梁工程中得到大量應(yīng)用,效果較好的。2.2.3 強(qiáng)塑PP 模板2002年北京天冠偉業(yè)工程塑料模板公司研制成功了工程塑料大模板系列產(chǎn)品。這種模板是在GFPP 塑料中添加十幾種輔助材料,經(jīng)混合攪拌后,用專用造粒機(jī)制成混合料粒,再由擠出機(jī)加工成板材、異型材、管材等部件,在車間內(nèi)加工組裝焊接成工程塑料大模板6。工程塑料大模板的面板為PP 增強(qiáng)塑料板,板厚為1012mm ;模板邊框?yàn)閷Ｓ肞P 增強(qiáng)塑料異型材;截面為不等邊角形狀;模板豎肋、橫肋為專用雙腹工字型PP 增強(qiáng)塑料異型材。模板支撐為專用PP 增強(qiáng)塑料圓形管材。經(jīng)組裝焊接可以加工成各種

13、規(guī)格、形狀的模板系列,如組拼式墻體大模板、頂板專用大模板、門窗口模板、柱模板(圖4,以及陰角模、陽(yáng)角模、梁模、樓梯模、陽(yáng)臺(tái)模等。圖4 PP 增強(qiáng)塑料板3 展 望綜上所述,塑料模板以其強(qiáng)度高、工藝簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性好、脫模容易、可塑性好等優(yōu)點(diǎn)在建筑市場(chǎng)將有廣泛的應(yīng)用前景,它的使用會(huì)大大地降低建筑成本,加快施工速度,提高工程質(zhì)量,由于它(下轉(zhuǎn)第55頁(yè)4 作為工業(yè)爐窯燃料4 1 替代性能分析二甲醚易壓縮、易貯存、價(jià)格便宜、清潔環(huán)保、燃燒溫度和效率高,可以在工業(yè)爐窯中替代煤、燃油、LPG、LNG、天然氣等作為燃料使用。4 2 使用方法工業(yè)爐窯使用二甲醚的方法和液化氣系統(tǒng)完全一樣,可以使用儲(chǔ)罐儲(chǔ)存,也可以使用

14、瓶組站,氣化系統(tǒng)使用空溫式氣化器或電熱式氣化器均可,系統(tǒng)若有橡膠密封件,全部更換為三元乙丙橡膠件,管理沿用液化氣的管理制度即可。對(duì)于燃油或燃煤窯爐視具體情況進(jìn)行改造。4 2 1 在陶瓷行業(yè)的使用方法陶瓷生產(chǎn)中,將坯體送入窯內(nèi),經(jīng)過(guò)高溫?zé)?使坯體燒成吸水率很小的瓷化產(chǎn)品。要求每一個(gè)批次燒制的時(shí)間、溫度和主要數(shù)據(jù)相同。以保證任何一個(gè)批量的生產(chǎn)的產(chǎn)品都具有同一性。二甲醚自身含氧,燃燒效率高,助燃空氣量比其他燃料少很多,只需要配置與原燃燒器功率相同的燃燒器及控制系統(tǒng)就可以替代液化氣、燃料油或其他燃料,而且可以保證各批次產(chǎn)品的同一性,還可以提高產(chǎn)品表面的質(zhì)量。4 2 2 在鋼鐵行業(yè)的使用方法鋼鐵行業(yè)的

15、退火爐、冶煉爐、鍋爐等,均可采用二甲醚作為燃料。鋼鐵行業(yè)的各種窯爐結(jié)構(gòu)不同、工藝不同,采用的燃燒器型式也有很大差別,比如高速燃燒器、無(wú)焰燃燒器、低NOX燃燒器、擴(kuò)散勢(shì)燃燒器、引射式燃燒器等等,不論什么型式的燃燒器,二甲醚的助燃空氣量都比其他燃料少很多,燃燒效率高、排放廢氣少。其儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施和使用方式與液化氣均相同。4 2 3 在鋁合金行業(yè)的使用方法鋁型材加工包括熔鋁、鑄園、加熱、擠壓成型、退火等工藝,廣東省境內(nèi)的鋁型材生產(chǎn)企業(yè)大多采用重油、煤焦油等為燃料進(jìn)行熔鋁,擠壓機(jī)加熱爐和退火爐大多采用液化氣或天然氣為燃料,因?yàn)榄h(huán)保要求越來(lái)越嚴(yán),油改氣勢(shì)在必行,但是燃料消耗普遍很高,高出全國(guó)最好水平接近40%

16、左右。如果改用二甲醚作為燃料,比液化氣可減少成本約10%20%。使用方法與其他爐窯基本相同,擠壓機(jī)爐燃燒器要改變?nèi)紵龂娮旖Y(jié)構(gòu),增加燃燒控制系統(tǒng),使?fàn)t內(nèi)溫度根據(jù)生產(chǎn)需要開(kāi)啟或關(guān)閉燃燒噴嘴,達(dá)到節(jié)約燃料的目的。4 2 4 在燈飾行業(yè)的使用方法燈飾行業(yè)燃料主要應(yīng)用在軟化玻璃、密閉燈泡空間、安裝燈絲等方面,二甲醚的燃燒溫度比液化氣高近200,所以可以提高設(shè)備生產(chǎn)率。應(yīng)用方式是配置高剛度的燃燒噴嘴,采用純氧助燃,這樣既可以減少燃料消耗,又可以提高生產(chǎn)效率。4 25 在玻璃制品行業(yè)的使用方法玻璃制品企業(yè)主要是將回收的廢舊玻璃制品或玻璃碎片在玻璃熔池中熔化,再重新加工成各種新的玻璃容器,現(xiàn)在很多玻璃制品行業(yè)

17、大多采用重油作為熔化燃料,污染嚴(yán)重,環(huán)保難以達(dá)標(biāo),亟待更換氣體燃料。那么二甲醚是較合理的替代燃料。二甲醚應(yīng)用在玻璃熔池中,建議采用富氧燃燒方式,這樣可以減少燃料消耗,提高生產(chǎn)效率,還可以大大減少?gòu)U氣排放量。以上是二甲醚作為燃料使用時(shí)所采用的方法,其實(shí)二甲醚在化工利用領(lǐng)域也是極有發(fā)展前景的,比如可以作為氣霧劑拋射劑、聚氨酯發(fā)泡劑、制冷劑等。還可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)一些附加值極高的化工產(chǎn)品。(1烷基化反應(yīng)合成硫酸二甲酯,硫酸二甲酯(DM S是一種重要的烷基化試劑,廣泛應(yīng)用于皮革、醫(yī)藥、橡膠、香料和染料等有機(jī)合成領(lǐng)域。20世紀(jì)70年代G e rtsbe rg提出了由D M E和SO3反應(yīng)制備硫酸二甲酯

18、的方法。C H3OC H3+S O3&&&(C H32S O4該法的選擇性可達(dá)到94%96%,反應(yīng)條件溫和,產(chǎn)物單一,污染小,是硫酸二甲酯合成方法中具有實(shí)用價(jià)值的方法之一。(2合成低碳烯烴。目前,乙烯絕大部分來(lái)源于重質(zhì)油蒸汽裂解,能耗大,完全依賴于不可再生的石油資源。研究人員進(jìn)行了新的乙烯生產(chǎn)技術(shù)的探索,例如由甲醇和二甲醚制備乙烯。中科院大連化學(xué)物理研究所蔡光宇等人用合成氣經(jīng)由二甲醚制乙烯的研究取得了較好結(jié)果,二甲醚的轉(zhuǎn)化率100%,C2C3的選擇性大于90%。目前由二甲醚制造低碳烯烴的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)已經(jīng)比較成熟,今后的研究工作主要是解決工程問(wèn)題。在缺乏石油而富產(chǎn)天然氣(或多煤的國(guó)度采用合成氣經(jīng)由二甲醚制取汽油及乙烯、丙烯等低碳烯烴,從而減少對(duì)石油資源的依賴,對(duì)我國(guó)具有重要意義3。參考文獻(xiàn)1 中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì).調(diào)查與研究 二甲醚替代石油燃料,2005-12-28.2 張麗.二甲醚燃料市場(chǎng)前景分析J.化學(xué)工業(yè),2007(7.3 孫明,余林,孫長(zhǎng)勇,等.二甲醚的應(yīng)用及下游產(chǎn)品開(kāi)發(fā)J.精細(xì)化工,2003(11.(上接第33頁(yè)的重復(fù)利用率高,其使用將會(huì)為國(guó)家和社會(huì)節(jié)省大