本发明涉及围挡技术领域，具体涉及一种钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料。
背景技术：
城市建设、道路施工等过程会产生大量灰尘和噪音，对周边居民和路人产生不良影响。为保证城市建设和道路施工安全，施工方一般都会用围挡进行隔离，对周边居民和路人进行示警，告知围挡范围内正在进行施工，请注意绕行和注意安全。传统做法是通过砖砌围墙来实现，但砖砌方法费时费力，对于前期的设计和施工的要求大，对于工期有一定的影响；且防尘、降噪效果差；而且由于需要水泥和砖块胶凝固定、拆除不方便，拆除过程会造成大量的废弃物污染源，无法重复利用。现有方法中通常采用镀锌铁皮围墙，但是由于外部环境的侵蚀作用和人为的不重视，破坏较为简单，并且该铁皮在废弃后由于变形严重、容易腐蚀再利用率非常低，大多是随处扔弃后自行老化。因此，上述两种常规围墙安置效率低、环境污染高，且使用成本也相对较高；特别是随着城市化建设的快速推进，施工围挡的发展应该朝环保可循环方向迈进。
中国专利cn201820775438.0提供一种建筑施工用围栏，主要从结构改进方面解决夜晚施工对居民的影响，也解决施工现场灰尘较多的问题，但对于施工围挡的性能方面改进较少。
中国专利cn201820554750.7公开了一种环保除尘建筑围栏，主要从构造方面进行改进设置喷水装置，能够在建筑物四周起到围护作用同时，还可对建筑施工产生的灰尘进行除尘，在施工围挡的抗老化、耐侵蚀等方面的性能没有得到提升。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料，通过以钢骨架为中心，外部包覆经改性的pvc材料，不仅增强围挡材料的阻燃性、抗风压性、耐热抗冻等性能，而且可重复使用，避免风化和氧化。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一方面，本发明提供一种钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料，按重量份数计，包括以下组分：
pvc树脂颗粒70～85份、聚氯乙烯5~15份、酚醛树脂颗粒5~15份、对苯二胺0.1~0.5份、钡锌复合盐0.1~0.5份、发泡剂1～5份、填充剂0.5~3份、钛白粉0.1~0.5份、抗静电剂0.1~0.5份。
所述对苯二胺作为抗氧化剂使制备的材料具有抗氧化效果。
进一步地，所述发泡剂选自ac-1600、碳酸氢钠或氧化锌。所述发泡剂在制备型材过程中，连续发泡均匀，使细孔结构理想。
进一步地，所述填充剂由核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉、磷石膏粉、玄武岩纤维、醇醚羧酸盐、氯化石蜡、钛酸酯偶联剂组成；其中，它们的重量比例为：1：0.1~0.5：0.05~0.1：0.5~1：5~10：0.1~0.5：0.5~1：0.1~0.5。所述填充剂既能保证材料的刚性，有使材料具备吸附性，降低材料的质量，确保材料的强度，能保温、隔音，且具有一定的耐火阻燃性能。
进一步地，所述抗静电剂为非离子型有机表面活性剂，优选为脂肪醇-c12-15-聚氧乙烯醚。
进一步地，按重量份数计，包括以下组分：
pvc树脂颗粒85份、聚氯乙烯15.5份、酚醛树脂颗粒5份、对苯二胺0.5份、钡锌复合盐0.2份、发泡剂2.5份、填充剂0.5份、钛白粉0.3份、抗静电剂0.5份。
钡锌复合盐作为热稳定剂，能够保证材料的耐高低温性能。聚氯乙烯能使材料缓和体积的变化；钛白粉作为催化剂，避免光解。钛白粉使材料具备抗紫外线、耐光氧化性能。
pvc树脂本身为难燃材料，能够加工成具有阻燃性的材料。由于增塑剂聚氯乙烯的加入使得其阻燃性有所降低，通过填充剂中氯化石蜡的加入使得材料的阻燃性能得到提升，这是因为氯化石蜡也可作为阻燃剂使用。
一方面，本发明提供一种钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将表面涂覆有耐候性涂层的钢丝编织成钢丝网，用高抗拉强度且耐腐蚀性的纤维丝缠绕达到15~20mm厚加固成钢骨架网；纤维网在钢丝表面形成保护膜，避免围栏材料对钢丝的侵蚀，增加其承载力和延性，利于使用的永久性；所述纤维丝采用碳纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、聚乙烯纤维等编织成；
步骤二、填充剂的制备：将核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉、磷石膏粉、玄武岩纤维混合后高速搅拌至混合均一，添加醇醚羧酸盐、氯化石蜡和钛酸酯偶联剂进行混合改性；
步骤三、发泡混合料的制备：取pvc树脂颗粒、聚氯乙烯、酚醛树脂颗粒和钡锌复合盐混合分散，搅拌下，先后加入对苯二胺、钛白粉以及抗静电剂混合均匀，冷却至60℃以下，搅拌下先后加入填充剂和发泡剂，待发泡完成后，得到发泡混合料；
步骤四、将发泡混合料投入挤出机，通过挤出至定型模具内形成底层，在底层上铺设钢骨架网作为中层，再挤入发泡混合物至定型模具内形成表层，最后压辊挤压，得到钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料。
进一步地，步骤二中：所述核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉的制备过程如下：将核桃壳、玉米芯、杜仲壳分别清洗后于150~200℃干燥改性去除易分解组分和水分，粉碎分别制成核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉。粉碎后的粉末表面积增大，孔径保持，利于后续进行改性和进行填充的致密性。
进一步地，步骤二中，所述磷石膏粉预处理过程如下：将磷石膏经100~150℃高温煅烧后，自然冷却，粉碎得到磷石膏粉。通过高温煅烧，利于改善其后续的分散度，提高其过饱和度。
进一步地，步骤二中，核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉的粒径均小于100目。特定的粒径不仅利于保持其表面积的吸附性能，还利于保留孔径的数目。所述磷石膏粉的粒径小于200目，利于后续填充的密实度，保证所制得材料的强度和分散性。
进一步地，步骤二中，所述混合改性的温度在80~100℃搅拌10~30min，搅拌转速为400r/min。在特定温度下进行混合改性可以保证其混合均匀的流动性，也利于均一度的保持，利于后续发泡混合料的制备。
进一步地，步骤三中，所述混合均匀过程如下：搅拌升温至60~100℃混合均匀。
进一步地，步骤四中，所述发泡混合料经挤出机挤出时，保持物料的温度为50~70℃，挤出压力为8~11mpa，螺杆转速为60~80r/min。
一方面，本发明提供一种钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料的应用，其用于制作建筑用围挡。
pvc树脂颗粒分子结构中引入聚氯乙烯和酚醛树脂的重复结构单元，形成网格状的结构，稳定剂的加入能消除材料中含有不饱和双键对材料性能的影响，增强了抗风压性、刚性、韧性、耐冷热性能；对苯二胺、钛白粉以及抗静电剂加入后分布在网格结构中，能保证其原本的性能；填充剂被包覆在网格周边，既能保证填充剂本身携带的吸附性能，又能增强材料的高强度，还能使整个材料的质量得到控制；发泡剂连续发泡均匀，使得细孔结构理想。本申请的各组分之间相互协同，不仅能保证材料气泡均匀，增加强韧性，pvc的强度也得到改善，利用填充剂的外围作用，使得材料具有高强度的同时质量得到控制，还具有保温、隔音、耐火阻燃的性能，能代替现有的围挡。
填充剂中各组分混合均匀后，核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉本身具有的大的表面积及吸附作用使得磷石膏粉和玄武岩纤维分散均匀并填充，经醇醚羧酸盐、氯化石蜡和钛酸酯偶联剂进行改性包覆后形成致密性的结构；磷石膏粉和玄武岩纤维的加入，使得整个材料的机械强度明显增强，量的控制可确保整个材料质量不会太重；核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉本身经过改性作用可与很好的与pvc等有机分子结合，保证材料的吸附、隔音、保温等性能。
有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果：
本发明提供一种钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料，其通过pvc、聚氯乙烯、酚醛树脂颗粒间以分子形态进行混合，控制材料的微观形态和分子级构造；通过控制将具有抗氧化性能、耐光及抗静电性能的颗粒分散在分子级构造的材料中，使得材料具有上述性能；通过填充剂的加入使得产品性能稳定；通过发泡剂的发泡性能保证各组分的性能得到控制。
本发明以钢网作为材料支柱芯模板制作钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏，不仅其强度基本不随使用时间而降低，使用寿命长，而且耐腐蚀性能高，不会产生铁锈等，降低围栏的重量，安全性高。实现在使用过程不仅具有不易变形、质轻、强度高的特点，还能避免氧化风化，而且稳定性高。
具体实施方式
以下结合具体实施方式，对本发明作进一步的详细描述，但不应将此理解为，本发明所述主题范围仅限于以下实施例。
下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置；所有化学品用料均可来自于商购。
实施例1
一种钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料，按重量份数计，包括以下组分：
pvc树脂颗粒85份、聚氯乙烯15.5份、酚醛树脂颗粒5份、对苯二胺0.5份、钡锌复合盐0.2份、ac-16002.5份、填充剂0.5份、钛白粉0.3份、脂肪醇-c12-15-聚氧乙烯醚0.5份；
所述填充剂由核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉、磷石膏粉、玄武岩纤维、醇醚羧酸盐、氯化石蜡、钛酸酯偶联剂组成；其中，它们的重量比例为：1：0.5：0.1：1：7：0.1：0.5：0.5。
钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将表面涂覆有耐候性涂层的钢丝编织成钢丝网，用高抗拉强度且耐腐蚀性的纤维丝缠绕达到15~20mm厚加固成钢骨架网；所述纤维丝采用碳纤维编织成；
步骤二、填充剂的制备：将核桃壳、玉米芯、杜仲壳分别清洗后于150℃干燥改性去除易分解组分和水分，粉碎分别制成核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉；将磷石膏经120℃高温煅烧后，自然冷却，粉碎得到磷石膏粉；核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉均小于100目；磷石膏粉的粒径小于200目；将核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉、磷石膏粉、玄武岩纤维混合后高速搅拌至混合均一，添加醇醚羧酸盐、氯化石蜡和钛酸酯偶联剂在90℃进行混合改性，搅拌转速为400r/min；
步骤三、取pvc树脂颗粒、聚氯乙烯、酚醛树脂颗粒和钡锌复合盐混合，搅拌升温至80℃混合均匀后，加入对苯二胺、钛白粉以及抗静电剂，搅拌降温至60℃，加入填充剂和发泡剂，待发泡完成后，得到发泡混合料；
步骤四、将发泡混合料投入挤出机，通过挤出至定型模具内形成底层，在底层上铺设钢骨架网作为中层，再挤入发泡混合物至定型模具内形成表层，最后压辊挤压，得到钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料，挤出机挤出时，保持物料的温度为60℃，挤出压力为9mpa，螺杆转速为70r/min。
实施例2
一种钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料，按重量份数计，包括以下组分：
pvc树脂颗粒87份、聚氯乙烯4份、酚醛树脂颗粒4份、对苯二胺0.1份、钡锌复合盐0.4份、ac-16003.5份、填充剂0.4份、钛白粉0.1份、脂肪醇-c12-15-聚氧乙烯醚0.5份；
所述填充剂由核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉、磷石膏粉、玄武岩纤维、醇醚羧酸盐、氯化石蜡、钛酸酯偶联剂组成；其中，它们的重量比例为：1：0.2：0.1：0.6：8：0.3：0.8：0.3。
钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将表面涂覆有耐候性涂层的钢丝编织成钢丝网，用高抗拉强度且耐腐蚀性的纤维丝缠绕达到15~20mm厚加固成钢骨架网；所述纤维丝采用聚乙烯纤维编织成；
步骤二、填充剂的制备：将核桃壳、玉米芯、杜仲壳分别清洗后于200℃干燥改性去除易分解组分和水分，粉碎分别制成核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉；将磷石膏经140℃高温煅烧后，自然冷却，粉碎得到磷石膏粉；核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉均小于100目；磷石膏粉的粒径小于200目；将核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉、磷石膏粉、玄武岩纤维混合后高速搅拌至混合均一，添加醇醚羧酸盐、氯化石蜡和钛酸酯偶联剂80℃进行混合改性；
步骤三、取pvc树脂颗粒、聚氯乙烯、酚醛树脂颗粒和钡锌复合盐混合，搅拌升温至80~100℃混合均匀后，搅拌加入对苯二胺、钛白粉以及抗静电剂，冷却至60℃以下，加入填充剂和发泡剂，待发泡完成后，得到发泡混合料；
步骤四、将发泡混合料投入挤出机，通过挤出至定型模具内形成底层，在底层上铺设钢骨架网作为中层，再挤入发泡混合物至定型模具内形成表层，最后压辊挤压，得到钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料，挤出机挤出时，保持物料的温度为70℃，挤出压力为11mpa，螺杆转速为80r/min。
实施例3
一种钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料，按重量份数计，包括以下组分：
pvc树脂颗粒75份、聚氯乙烯5份、酚醛树脂颗粒10份、对苯二胺0.5份、钡锌复合盐0.2份、碳酸氢钠5份、填充剂3.5份、钛白粉0.3份、脂肪醇-c12-15-聚氧乙烯醚0.5份。
所述填充剂由核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉、磷石膏粉、玄武岩纤维、醇醚羧酸盐、氯化石蜡、钛酸酯偶联剂组成；其中，它们的重量比例为：1：0.5：0.05：0.5：8：0.5：1：0.5。
钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将表面涂覆有耐候性涂层的钢丝编织成钢丝网，用高抗拉强度且耐腐蚀性的纤维丝缠绕达到15~20mm厚加固成钢骨架网；所述纤维丝采用玄武岩纤维编织成；
步骤二：填充剂的制备：将核桃壳、玉米芯、杜仲壳分别清洗后于170℃干燥改性去除易分解组分和水分，粉碎分别制成核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉；将磷石膏经110℃高温煅烧后，自然冷却，粉碎得到磷石膏粉；核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉的粒径均小于100目；磷石膏粉的粒径小于200目；将核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉、磷石膏粉、玄武岩纤维混合后高速搅拌至混合均一，添加醇醚羧酸盐、氯化石蜡和钛酸酯偶联剂在100℃进行混合改性；
步骤三、取pvc树脂颗粒、聚氯乙烯、酚醛树脂颗粒和钡锌复合盐混合，搅拌升温至60~70℃混合均匀后，搅拌加入对苯二胺、钛白粉以及抗静电剂，冷却至60℃以下，加入填充剂和发泡剂，待发泡完成后，得到发泡混合料；
步骤四、将发泡混合料投入挤出机，通过挤出至定型模具内形成底层，在底层上铺设钢骨架网作为中层，再挤入发泡混合物至定型模具内形成表层，最后压辊挤压，得到钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料，挤出机挤出时，保持物料的温度为50~70℃，挤出压力为8~11mpa，螺杆转速为60~80r/min。
实施例4
一种钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料，按重量份数计，包括以下组分：
pvc树脂颗粒80份、聚氯乙烯6份、酚醛树脂颗粒5份、对苯二胺0.5份、钡锌复合盐0.5份、ac-16005份、填充剂2份、钛白粉0.5份、脂肪醇-c12-15-聚氧乙烯醚0.5份。
所述填充剂由核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉、磷石膏粉、玄武岩纤维、醇醚羧酸盐、氯化石蜡、钛酸酯偶联剂组成；其中，它们的重量比例为：1：0.4：0.08：0.5：7：0.3：0.5：0.2。
钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将表面涂覆有耐候性涂层的钢丝编织成钢丝网，用高抗拉强度且耐腐蚀性的纤维丝缠绕达到15~20mm厚加固成钢骨架网；所述纤维丝采用耐碱玻璃纤维编织成；
步骤二、填充剂的制备：将核桃壳、玉米芯、杜仲壳分别清洗后于170℃干燥改性去除易分解组分和水分，粉碎分别制成核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉；将磷石膏经130℃高温煅烧后，自然冷却，粉碎得到磷石膏粉；核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉的粒径均小于100目；磷石膏粉的粒径小于200目；将核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉、磷石膏粉、玄武岩纤维混合后高速搅拌至混合均一，添加醇醚羧酸盐、氯化石蜡和钛酸酯偶联剂在90℃进行混合改性；
步骤三、取pvc树脂颗粒、聚氯乙烯、酚醛树脂颗粒和钡锌复合盐混合，搅拌升温至70~80℃混合均匀后，搅拌加入对苯二胺、钛白粉以及抗静电剂，冷却至60℃以下，搅拌加入填充剂和发泡剂，待发泡完成后，得到发泡混合料；
步骤四、将发泡混合料投入挤出机，通过挤出至定型模具内形成底层，在底层上铺设钢骨架网作为中层，再挤入发泡混合物至定型模具内形成表层，最后压辊挤压，得到钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料，挤出机挤出时，保持物料的温度为50~70℃，挤出压力为8~11mpa，螺杆转速为60~80r/min。
将本发明实施例1-4所得产品切片样品在300以上高温的炉内进行加热2小时，没有发现燃烧的迹象，仅有微弱膨胀；制得的材料抗折强度大于50mpa，大于传统围栏材料；分别在酸、碱类溶液中浸泡1小时范围内，几无变化，耐腐蚀性强。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为被包含在本发明的保护范围内。
1.一种钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：
pvc树脂颗粒70～85份、聚氯乙烯5~15份、酚醛树脂颗粒5~15份、对苯二胺0.1~0.5份、钡锌复合盐0.1~0.5份、发泡剂1～5份、填充剂0.5~3份、钛白粉0.1~0.5份、抗静电剂0.1~0.5份。
2.根据权利要求1所述的钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料，其特征在于，所述发泡剂选自ac-1600、碳酸氢钠或氧化锌；
所述抗静电剂为非离子型有机表面活性剂，优选为脂肪醇-c12-15-聚氧乙烯醚。
3.根据权利要求1所述的钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料，其特征在于，所述填充剂由核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉、磷石膏粉、玄武岩纤维、醇醚羧酸盐、氯化石蜡、钛酸酯偶联剂组成。
4.根据权利要求1所述的钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：
pvc树脂颗粒85份、聚氯乙烯15.5份、酚醛树脂颗粒5份、对苯二胺0.5份、钡锌复合盐0.2份、发泡剂2.5份、填充剂0.5份、钛白粉0.3份、抗静电剂0.5份。
5.一种权利要求1~4任一项所述钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将表面涂覆有耐候性涂层的钢丝编织成钢丝网，用高抗拉强度且耐腐蚀性的纤维丝缠绕达到15~20mm厚加固成钢骨架网；
步骤二、填充剂的制备：将核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉、磷石膏粉、玄武岩纤维混合后高速搅拌至混合均一，添加醇醚羧酸盐、氯化石蜡和钛酸酯偶联剂进行混合改性；
步骤三、发泡混合料的制备：取pvc树脂颗粒、聚氯乙烯、酚醛树脂颗粒和钡锌复合盐混合分散，搅拌下，先后加入对苯二胺、钛白粉以及抗静电剂混合均匀，冷却至60℃以下，搅拌下先后加入填充剂和发泡剂，待发泡完成后，得到发泡混合料；
步骤四、将发泡混合料投入挤出机，通过挤出至定型模具内形成底层，在底层上铺设钢骨架网作为中层，再挤入发泡混合物至定型模具内形成表层，最后压辊挤压，得到钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料。
6.根据权利要求5所述的钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料的制备方法，其特征在于，所述纤维丝采用碳纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维或聚乙烯纤维编织成。
7.根据权利要求5所述的钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料的制备方法，其特征在于，步骤二中：所述核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉的制备过程如下：将核桃壳、玉米芯、杜仲壳分别清洗后于150~200℃干燥改性去除易分解组分和水分，粉碎分别制成核桃壳粉、玉米芯粉、杜仲壳粉；所述磷石膏粉预处理过程如下：将磷石膏经100~150℃高温煅烧后，自然冷却，粉碎得到磷石膏粉；
所述混合改性的温度在80~100℃搅拌10~30min，搅拌转速为400r/min。
8.根据权利要求所述的钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述混合分散过程如下：搅拌升温至60~100℃混合均匀。
9.根据权利要求所述的钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述发泡混合料经挤出机挤出时，保持物料的温度为50~70℃，挤出压力为8~11mpa，螺杆转速为60~80r/min。
10.一种权利要求1~4任一项所述钢芯复合pvc材料制备的建筑用围栏材料的应用，其特征在于，其用于制作建筑用围挡。
技术总结