本發(fā)明涉及隔震技術(shù)領(lǐng)域,具體是涉及一種木塑復(fù)合板/橡膠片疊層隔震支座,該疊層隔震支座可作為村鎮(zhèn)低層建筑的隔震結(jié)構(gòu);本發(fā)明還涉及這種疊層隔震支座的制作方法。
背景技術(shù):
目前實(shí)際應(yīng)用較為成熟的隔震支座是鋼板/橡膠疊層隔震支座,它的制作工藝是將未硫化橡膠片和施行過粘接處理的內(nèi)插鋼板層貼合,成型后,再將它放入模具內(nèi)高溫定型硫化(趙瑞時(shí).隔震用迭層橡膠座的硫化過程及其熱分析[J].世界橡膠工業(yè),2003,2:36-41)。盡管鋼板/橡膠疊層隔震支座性能優(yōu)異,但其制作工藝較復(fù)雜,成本較高,且重量較重,一般用于高層建筑隔震領(lǐng)域。我國村鎮(zhèn)1-5層低層建筑占比極大,鋼板/橡膠疊層隔震支座難以推廣應(yīng)用;同時(shí),國內(nèi)村鎮(zhèn)建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)普遍較低,一旦發(fā)生高烈度地震必將造成大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,因此亟需開發(fā)成本較低,且重量較輕、易于安裝的新型隔震支座產(chǎn)品。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種村鎮(zhèn)低層建筑用木塑復(fù)合板/橡膠片疊層隔震支座。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一個(gè)目的,本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:一種村鎮(zhèn)低層建筑用木塑復(fù)合板/橡膠片疊層隔震支座,包括支座主體,所述支座主體包括橡膠片與木塑復(fù)合板,所述橡膠片與木塑復(fù)合板交替疊加,所述支座主體的兩外層為橡膠片,所述支座主體包括5-10層木塑復(fù)合板。優(yōu)選的,所述木塑復(fù)合板的厚度為2-8mm,所述橡膠片的厚度為2-8mm。優(yōu)選的,所述支座主體的水平截面為矩形或圓形。優(yōu)選的,所述低層建筑為1-5層的建筑。本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供所述的村鎮(zhèn)低層建筑用木塑復(fù)合板/橡膠片疊層隔震支座的制作方法。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二個(gè)目的,本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種村鎮(zhèn)低層建筑用木塑復(fù)合板/橡膠片疊層隔震支座的制作方法,包括以下步驟:S1、木塑復(fù)合板的制作:S101、在高速混合機(jī)中,將聚烯烴50-70質(zhì)量份、木粉25-45質(zhì)量份、填料5-15質(zhì)量份在150-300r/min轉(zhuǎn)速下分散1-2h,之后升溫至100-110℃,再加入相容劑2-5質(zhì)量份、偶聯(lián)劑0.5-1.8質(zhì)量份,在200-400r/min轉(zhuǎn)速下分散3-5min后,轉(zhuǎn)入冷混鍋中冷卻,待溫度降到50℃時(shí)放料,得到初混料;S102、將初混料置于溫度為170-190℃、轉(zhuǎn)速為40-70r/min的雙螺桿擠出機(jī)中混煉0.5-1h后擠出,得到混煉料;S103、采用平板硫化機(jī),將混煉料在180-195℃、15-20MPa下熱壓成型5-10h,制備得到木塑復(fù)合板;S2、支座主體的制作:將橡膠片與上述步驟S1制備的木塑復(fù)合板交替涂抹粘膠劑后疊加,再經(jīng)常溫加壓粘結(jié)成型。優(yōu)選的,所述木粉在90-95℃下真空干燥12h后使用。優(yōu)選的,所述木粉粒徑為40-100目。優(yōu)選的,所述聚烯烴為高密度聚乙烯、等規(guī)聚丙烯或聚1-丁烯中的一種。其中,高密度聚乙烯的密度(ASTMD-792)為0.940-0.965g/cm3,熔體流動(dòng)速率(ASTMD-1238)為5.0-8.0g/10min;等規(guī)聚丙烯的密度(ISO1183)為0.900-0.910g/cm3,熔體流動(dòng)速率(230℃,2.16kg;ISO1133)為19-21g/10min;聚1-丁烯的密度(ISO1183)為0.890-0.915g/cm3,熔體流動(dòng)速率(230℃,2.16kg;ISO1133)為0.5-1.5g/10min。優(yōu)選的,所述的填料為滑石粉、輕質(zhì)碳酸鈣或針狀硅灰石中的一種,填料的粒徑為10-40μm。優(yōu)選的,所述的相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯或馬來酸酐接枝聚乙烯中的一種。優(yōu)選的,所述的偶聯(lián)劑為美國聯(lián)碳公司A-171或A-151硅烷偶聯(lián)劑。優(yōu)選的,步驟S2中的成型壓力為2-5MPa,加壓時(shí)間為24-36h。優(yōu)選的,所述步驟S2中的常溫為20-35℃。優(yōu)選的,所述步驟S2中的粘膠劑為Henkel公司Loctite3038或LoctiteH4800中的一種。上述步驟S2中的橡膠片為市售產(chǎn)品,其水平截面的形狀和尺寸與木塑復(fù)合板相同,其厚度為2-8mm,其性能達(dá)到建筑隔震橡膠支座用橡膠材料的國標(biāo)(GB20688.3-2006)所規(guī)定的要求。本發(fā)明以木塑復(fù)合板取代鋼板,采用粘膠劑,將木塑復(fù)合板與橡膠片交替疊加,經(jīng)常溫加壓粘結(jié)成型,制備得到一種適用于村鎮(zhèn)1-5層低層建筑隔震的新型木塑復(fù)合板/橡膠片疊層隔震支座。本發(fā)明所述的木塑復(fù)合板/橡膠片疊層隔震支座科技含量高,具創(chuàng)新性,在村鎮(zhèn)低層建筑隔震領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。與現(xiàn)有的疊層鋼板/橡膠隔震支座相比較,本發(fā)明以木塑復(fù)合板取代鋼板,將具有以下顯著優(yōu)勢:(1)制作工藝更簡便,質(zhì)量更可控?,F(xiàn)有的疊層鋼板/橡膠隔震支座需在高溫條件下經(jīng)較長時(shí)間硫化成型,當(dāng)橡膠內(nèi)部欠硫橡膠和內(nèi)插鋼板之間粘接不良、當(dāng)制品的水平彈性常數(shù)與設(shè)計(jì)目標(biāo)值相差過大時(shí),固有震動(dòng)頻率發(fā)生變化,就會起不到預(yù)期的隔震效果,所以迭層橡膠硫化條件設(shè)定確實(shí)存在著相當(dāng)?shù)碾y度(趙瑞時(shí).隔震用迭層橡膠座的硫化過程及其熱分析[J].世界橡膠工業(yè),2003,2:36-41)。由于本發(fā)明直接采用已硫化成型、性能穩(wěn)定的橡膠,可以避免疊層橡膠硫化中橡膠內(nèi)部欠硫橡膠或內(nèi)插鋼板之間粘接不良等問題;而且,本發(fā)明提供的疊層支座的制作不需要高溫硫化定型,只需常溫加壓粘結(jié)即可成型,因此,其制作工藝更簡便,質(zhì)量更可控。(2)成本較低。本發(fā)明中木塑復(fù)合板/橡膠片疊層隔震支座的制作不需要高溫硫化定型環(huán)節(jié),其制作工藝更簡便。基于材料和加工成本核算,木塑復(fù)合板/橡膠片疊層支座的成本低于相同規(guī)格的疊層鋼板/橡膠隔震支座,非常適合在村鎮(zhèn)地區(qū)廣泛推廣應(yīng)用。(3)重量較輕,運(yùn)輸和安裝便利。木塑復(fù)合板的密度比鋼板的密度小,因此,木塑復(fù)合板/橡膠片疊層隔震支座比相同規(guī)格的疊層鋼板/橡膠隔震支座輕,尤其利于在交通不便的山區(qū)等村鎮(zhèn)地區(qū)的長途運(yùn)輸和安裝。附圖說明圖1為本發(fā)明村鎮(zhèn)低層建筑用木塑復(fù)合板/橡膠片疊層隔震支座的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明如下:1:支座主體,2:木塑復(fù)合板,3橡膠片。具體實(shí)施方式為了更好的理解本發(fā)明,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。其中本發(fā)明中使用的聚烯烴、木粉、填料、相容劑和偶聯(lián)劑均為市售產(chǎn)品。實(shí)施例1如圖1所示,本發(fā)明村鎮(zhèn)低層建筑用木塑復(fù)合板/橡膠片疊層隔震支座包括支座主體1,所述支座主體包括橡膠片3與木塑復(fù)合板2,所述橡膠片3與木塑復(fù)合板2交替疊加,所述支座主體1的兩外層為橡膠片3,所述支座主體1包括5-10層木塑復(fù)合板2。優(yōu)選的,所述低層建筑為1-5層的建筑。優(yōu)選的,所述木塑復(fù)合板2的厚度為2-8mm,所述橡膠片3的厚度為2-8mm。進(jìn)一步優(yōu)選的,所述支座主體1的水平截面為矩形或圓形。實(shí)施例2本發(fā)明村鎮(zhèn)低層建筑用木塑復(fù)合板/橡膠片疊層隔震支座的制作法,包括以下步驟:S1、木塑復(fù)合板的制作:將粒徑為40目的木粉置于高速混合機(jī)中,在90℃下真空干燥12h,待用;S101、將等規(guī)聚丙烯65質(zhì)量份、木粉25質(zhì)量份和粒徑為40μm的針狀硅灰石5質(zhì)量份裝入高速混合機(jī)中,在200r/min轉(zhuǎn)速下分散1h后,升溫至105℃,再加入馬來酸酐接枝聚丙烯2質(zhì)量份和A-171硅烷偶聯(lián)劑0.5質(zhì)量份,在300r/min轉(zhuǎn)速下分散3min后,放入冷混鍋中冷卻,待溫度降到50℃時(shí)放料,得到初混料;S102、將初混料置于溫度為180℃、轉(zhuǎn)速為50r/min的雙螺桿擠出機(jī)中混煉0.5h后擠出,得到混煉料;S103、采用平板硫化機(jī),將混煉料在185℃、18MPa下熱壓成型7h,制備得到木塑復(fù)合板;上述步驟S101中的等規(guī)聚丙烯的密度(ISO1183)為0.910g/cm3,熔體流動(dòng)速率(230℃,2.16kg;ISO1133)為19g/10min。上述步驟S1制作的木塑復(fù)合板的厚度為4mm,其水平截面為直徑為200mm的圓形,其彎曲強(qiáng)度為83MPa,拉伸強(qiáng)度為65MPa;S2、支座主體的制作:選取市售橡膠片,其水平截面為直徑為200mm的圓形,其厚度為4mm,其性能達(dá)到GB20688.3-2006所規(guī)定的要求。采用Henkel公司LoctiteH4800膠,將上述步驟S1的木塑復(fù)合板與橡膠片交替涂膠疊加后,再在25℃和2MPa的條件下加壓時(shí)間28h即粘結(jié)成型。所述支座主體1中木塑復(fù)合板層數(shù)為8,橡膠片層數(shù)為9。實(shí)施例3本實(shí)施例中村鎮(zhèn)低層建筑用木塑復(fù)合板/橡膠片疊層隔震支座的制作法,包括以下步驟:S1、木塑復(fù)合板的制作:將粒徑為80目的木粉置于高速混合機(jī)中,在95℃下真空干燥12h,待用;S101、將聚1-丁烯60質(zhì)量份、木粉30質(zhì)量份和粒徑為20μm的滑石粉15質(zhì)量份裝入高速混合機(jī)中,在260r/min轉(zhuǎn)速下分散2h,之后升溫至110℃,再加入馬來酸酐接枝聚丙烯4質(zhì)量份和A-151硅烷偶聯(lián)劑0.9質(zhì)量份,在350r/min轉(zhuǎn)速下分散5min后,放入冷混鍋中冷卻,待溫度降到50℃時(shí)放料,得到初混料;S102、將初混料置于溫度為190℃、轉(zhuǎn)速為60r/min的雙螺桿擠出機(jī)中混煉1h后擠出,得到混煉料;S103、采用平板硫化機(jī),將混煉料在195℃、20MPa下熱壓成型8h,制備得到木塑復(fù)合板;上述步驟S101中的聚1-丁烯的密度(ISO1183)為0.915g/cm3,熔體流動(dòng)速率(230℃,2.16kg;ISO1133)為0.5g/10min。上述步驟S1制作的木塑復(fù)合板的厚度為6mm,其水平截面為200mm×100mm的矩形,其彎曲強(qiáng)度為92MPa,拉伸強(qiáng)度為70MPa;S2、支座主體的制作:選取市售橡膠片,其水平截面為200mm×100mm的矩形,其厚度為6mm,其性能達(dá)到GB20688.3-2006所規(guī)定的要求。采用Henkel公司LoctiteH3038膠,將上述步驟S1的木塑復(fù)合板與橡膠片交替涂膠疊加后,再在35℃和4MPa的條件下加壓時(shí)間32h即粘結(jié)成型。該支座主體中木塑復(fù)合板層數(shù)為7,橡膠片層數(shù)為8。實(shí)施例4本實(shí)施例中村鎮(zhèn)低層建筑用木塑復(fù)合板/橡膠片疊層隔震支座的制作法,包括以下步驟:S1、木塑復(fù)合板的制作:將粒徑為60目的木粉置于高速混合機(jī)中,在95℃下真空干燥12h,待用;S101、將高密度聚乙烯50質(zhì)量份、木粉40質(zhì)量份和粒徑為10μm的輕質(zhì)碳酸鈣10質(zhì)量份裝入高速混合機(jī)中,在150r/min轉(zhuǎn)速下分散1.5h后,升溫至100℃,再加入馬來酸酐接枝聚乙烯3質(zhì)量份和A-171硅烷偶聯(lián)劑1.5質(zhì)量份,在200r/min轉(zhuǎn)速下分散4min后,放入冷混鍋中冷卻,待溫度降到50℃時(shí)放料,得到初混料;S102、將初混料置于溫度為170℃、轉(zhuǎn)速為40r/min的雙螺桿擠出機(jī)中混煉0.5h后擠出,得到混煉料;S103、采用平板硫化機(jī),將混煉料在180℃、15MPa下熱壓成型5h,制備得到木塑復(fù)合板;上述步驟S101中的高密度聚乙烯的密度(ASTMD-792)為0.965g/cm3,熔體流動(dòng)速率(ASTMD-1238)為5.0g/10min。上述步驟S1制作的木塑復(fù)合板的厚度為2mm,其水平截面為直徑為100mm的圓形,其彎曲強(qiáng)度為76MPa,拉伸強(qiáng)度為51MPa;S2、支座主體的制作:選取市售橡膠片,其水平截面為直徑為100mm的圓形,其厚度為2mm,其性能達(dá)到GB20688.3-2006所規(guī)定的要求;采用Henkel公司LoctiteH4800膠,將上述步驟S1的木塑復(fù)合板與橡膠片交替涂膠后疊加后,再在20℃和3MPa的條件下加壓時(shí)間36h即粘結(jié)成型。該支座主體中木塑復(fù)合板層數(shù)為9,橡膠片層數(shù)為10。實(shí)施例5本實(shí)施例中村鎮(zhèn)低層建筑用木塑復(fù)合板/橡膠片疊層隔震支座的制作法,包括以下步驟:S1、木塑復(fù)合板的制作:將粒徑為100目的木粉置于高速混合機(jī)中,在92℃下真空干燥12h,待用。S101、將等規(guī)聚丙烯70份、木粉45份和粒徑為40μm的輕質(zhì)碳酸鈣15份裝入高速混合機(jī)中,在300r/min轉(zhuǎn)速下分散2h后,升溫至110℃,再加入馬來酸酐接枝聚乙烯2.5份和A-151硅烷偶聯(lián)劑1.8份,在400r/min轉(zhuǎn)速下分散4.5min后,放入冷混鍋中冷卻,待溫度降到50℃時(shí)放料,得到初混料;S102、將初混料置于溫度為185℃、轉(zhuǎn)速為70r/min的雙螺桿擠出機(jī)中混煉1h后擠出,得到混煉料;S103、采用平板硫化機(jī),將混煉料在190℃、16MPa下熱壓成型10h,制備得到木塑復(fù)合板;上述步驟S101中的等規(guī)聚丙烯的密度(ISO1183)為0.900g/cm3,熔體流動(dòng)速率(230℃,2.16kg;ISO1133)為21g/10min。上述步驟S1制作的木塑復(fù)合板的厚度為8mm,其水平截面形狀為150mm×150mm的正方形,其彎曲強(qiáng)度為106MPa,拉伸強(qiáng)度為84MPa;S2、支座主體的制作:選取市售橡膠片,其水平截面形狀為150mm×150mm的正方形,其厚度為8mm,其性能達(dá)到GB20688.3-2006所規(guī)定的要求;采用Henkel公司LoctiteH3038膠,將上述步驟1的木塑復(fù)合板與橡膠片交替涂膠后疊加后,再在30℃和5MPa的條件下加壓時(shí)間30h即粘結(jié)成型。該支座主體中木塑復(fù)合板層數(shù)為6,橡膠片層數(shù)為7。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。