用于混凝土灌注模板的免脱模剂的可多次使用的基于聚合物的合成材料复合材料及其制造方法和应用.pdf

一种基于聚合物的复合材料，包括一种聚合物，如高密度聚乙烯，一种或多种功能填充材料，如申请文件中描述的金属颗粒、碳微粒或陶瓷颗粒。这种复合材料可以应用在混凝土灌注施工中。例如，这种基于聚合物的复合材料可以被加工成薄片，碾压在诸如胶合板等基片之上用作混凝土灌注模。这种基于聚合物的复合材料可也能被用作金属混凝土灌注模的衬片和隔线。这种模板能在不使用脱模剂的情况下多次反复使用，且表面保持光滑，并未对硬化了的混凝土造成物理损坏。这种基于聚合物的复合材料可以有各种各样的表面纹理、样式和图案。本申请文件还描述了将这种基于聚合物的复合材料与各种各样的非金属和金属基片粘结在一起的方法。

1、  一种用于混凝土灌注模板的复合材料，该复合材料包括至少一种热塑性材料和至少一种填充材料，其中热塑性材料选自聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯，
其中，复合材料的至少一个表面被加工成能与被灌注的混凝土的至少一个表面接触的形状，并且
其中，该复合材料能在不使用隔离剂的情况下与硬化了的混凝土分脱离，而且脱离后留下的复合材料的至少一个表面及先前与它结合在一起的硬化了的混凝土的至少一个表面光滑且未遭受损坏。

2、  根据权利要求1所述的复合材料，其中至少一种填充材料选自金属、陶瓷、活性炭、非活性炭、粉尘、玻璃、天然纤维、合成纤维、芳香族聚酰胺树脂、天然橡胶、合成橡胶、锯木屑及其组合。

3、  根据权利要求1所述的复合材料，其中热塑性材料和填充材料所需重量含量应当满足能够使这种复合材料表面能少于或约等于30dynes/cm的要求。

4、  根据权利要求1所述的复合材料，其中热塑性材料和填充材料所需重量含量应当满足能够使这种复合材料的洛氏硬度高于或约等于30的要求。

5、  根据权利要求1所述的复合材料，其中热塑性材料和填充材料所需重量含量应当满足能够使这种复合材料表面能少于或约等于30dynes/cm并且复合材料的洛氏硬度高于或约等于30的要求。

6、  根据权利要求3，4或5所述的复合材料，其中热塑性材料在复合材料中所占重量百分比含量在40％至95％之间，填充材料在复合材料中所占重量百分比含量在5％至60％之间。

7、  根据权利要求3，4或5所述的复合材料，其中热塑性材料在复合材料中所占重量百分比含量在55％至75％之间，填充材料在复合材料中所占重量百分比含量在25％至45％之间。

8、  根据权利要求1所述的复合材料，其中这种复合材料在不使用脱模剂的情况下具有进行混凝土灌注至少30次的所需的脱模特性。

9、  根据权利要求1所述的复合材料，该复合材料被加工成薄片，并且通过胶粘剂与一种基片的至少一个表面粘结在一起，形成薄板，基片选自胶合板、赛璐珞、金属和另一种复合材料。

10、  根据权利要求9所述的复合材料，其中胶粘剂选自单-丙烯酸酯、双-丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂、热熔胶、聚醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物和压敏胶，单独或者组合和/或一起配制使用。

11、  根据权利要求9所述的复合材料，其中薄片的厚度至少约为0.008英寸。

12、  根据权利要求9所述的复合材料，其中基片的暴露表面被涂敷，涂层可以除去在混凝土灌注期间可能和基片接触的过剩的混凝土。

13、  根据权利要求12所述的复合材料，其中涂层包括陶瓷颗粒。

14、  根据权利要求12所述的复合材料，其中涂层包括金属颗粒。

15、  根据权利要求9所述的复合材料，其中复合材料的另一薄片通过胶粘剂与所述基片的另一表面粘结在一起，形成一种双面薄板，其中该双面薄板的每一个表面都能在不使用脱模剂的情况下至少进行混凝土灌注30次。

16、  根据权利要求1所述的复合材料，其中对该复合材料的表面进行处理，从而改进对基片的黏附力。

17、  根据权利要求16所述的复合材料，其中所述的表面处理选自电晕放电处理、火焰处理、等离子体处理，及其组合。

18、  根据权利要求1所述的复合材料，其中至少一个表面包含选自单-丙烯酸酯、双-丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂、热熔胶、聚醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物和压敏胶，单独或者组合和/或一起配制使用的胶粘剂。

19、  根据权利要求18所述的复合材料，进一步包含放置在至少部分胶粘剂之上的可以除去的保护层。

20、  一种制备用于混凝土灌注施工的薄板的方法，该方法包括如下步骤：
提供一种复合材料，该复合材料包括至少一种热塑性材料和至少一种填充材料；
将复合材料加工成厚度非常均匀的薄片；以及
将薄片与基片粘结在一起形成一种薄板，该薄板的至少一个表面能在不使用脱模剂的情况下与硬化了的混凝土分离，且先前接触的两表面光滑而未遭损坏。

21、  根据权利要求20所述的方法，薄片用胶粘剂与基片粘结。

22、  根据权利要求20所述的方法，进一步将含有复合材料的薄板与灌注的混凝土接触。

23、  根据权利要求20所述的方法，其中至少一种热塑性材料选自聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯

24、  根据权利要求20所述的方法，其中至少一种填充材料选自金属、陶瓷、活性炭、非活性炭、粉尘、玻璃、天然纤维、合成纤维、芳香族聚酰胺树脂、天然橡胶、合成橡胶、锯木屑，及其组合。

25、  根据权利要求21所述的方法，其中所述的胶粘剂选自单-丙烯酸酯、双-丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂、热熔胶、聚醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物和压敏胶，单独或者组合和/或一起配制使用。

26、  根据权利要求20所述的方法，其中热塑性材料和填充材料所需重量含量应当满足能够使这种复合材料表面能少于或约等于30dynes/cm的要求。

27、  根据权利要求20所述的方法，其中热塑性材料和填充材料所需重量含量应当满足能够使这种复合材料的洛氏硬度高于或约等于30的要求。

28、  根据权利要求20所述的方法，其中热塑性材料和填充材料所需重量含量应当满足能够使这种复合材料表面能少于或约等于30dynes/cm并且复合材料的洛氏硬度高于或约等于30的要求。

29、  根据权利要求26，27或28所述的方法，其中至少一种热塑性材料在复合材料中所占重量百分比含量在40％至95％之间，填充材料在复合材料中所占重量百分比含量在5％至60％之间。

30、  根据权利要求26，27或28所述的方法，其中至少一种热塑性材料在复合材料中所占重量百分比含量在45％至75％之间，填充材料在复合材料中所占重量百分比含量在25％至45％之间。

31、  根据权利要求20所述的方法，其中基片选自胶合板、赛璐珞、金属和另一种复合材料。

32、  根据权利要求20所述的方法，其中薄片的厚度至少约为0.008英寸。

33、  根据权利要求22所述的方法，该方法进一步包括基片的暴露表面，涂层可以除去在混凝土灌注期间可能和基片接触的过剩的混凝土。

34、  根据权利要求33所述的方法，其中涂层包括陶瓷颗粒。

35、  根据权利要求33所述的方法，其中涂层包括金属颗粒。

36、  根据权利要求20所述的方法，其中复合材料进行了表面处理，从而改进对基片黏附力。

37、  根据权利要求36所述的方法，其中所述的表面处理选自电晕放电处理、火焰处理、等离子体处理及其组合。

38、  一种制备用于混凝土灌注施工的双面薄板的方法，该方法包括如下步骤：
提供一种复合材料，该复合材料包括至少一种热塑性材料和至少一种填充材料；
将复合材料加工成厚度非常均匀的第一和第二薄片；以及
将第一和第二薄片分别与所述基片的正反两面粘结在一起，形成一种双面薄板，该双面薄板在不使用脱模剂的情况下能与硬化了的混凝土分离，从而双面薄板的至少一个表面和硬化混凝土的至少一个表面保持光滑而未遭受损坏。

39、  一种混凝土灌注模板用复合材料，该复合材料包含至少一种热塑性材料和至少一种填充材料，该复合材料在不使用脱模剂的情况下能与硬化了的混凝土脱离，且先前接触的复合材料及硬化了的混凝土的表面脱离后保持光滑而未遭损坏。

40、  一种混凝土灌注模板用复合材料制备方法，该方法包括如下步骤：
选择至少一种热塑性材料和至少一种填充材料；以及
将该至少一种热塑性材料和该至少一种填充材料结合，加工成一种复合材料，该复合材料在不使用脱模剂的情况下能与硬化了的混凝土脱离，且先前接触的复合材料及硬化了的混凝土的表面脱离后保持光滑而未遭受损坏。

41、  一种使灌注混凝土硬化的方法，该方法包括如下步骤：
用复合材料装配成将要灌注混凝土的模，该复合材料包含至少一种热塑性材料和至少一种填充材料，以及
将混凝土灌入已经装配好的模板，
其中这种复合材料能在不使用脱模剂的情况下与硬化了的混凝土脱离，且先前接触的复合材料及硬化了的混凝土的表面脱离后保持光滑而未遭受损坏。

42、  一种制造用于混凝土灌注施工中的模的方法，该包括如下步骤：
将一种薄板加工成形为一种能灌注混凝土的模板，该薄板包含一种与基片粘结在一起的复合材料，该复合材料能在不使用脱模剂的情况下与硬化了的混凝土脱离，且先前接触的复合材料及硬化了的混凝土的表面脱离后保持光滑而未遭受损坏。

43、  一种用于混凝土灌注模的复合材料，该复合材料包含至少一种聚合物材料和至少一种填充材料，所述聚合物材料选自一种热塑性材料和热固性材料，
其中该复合材料的至少一个表面被成形为能与硬化了的混凝土的至少一个表面接触，以及
其中该复合材料能在不使用脱模剂的情况下与硬化了的混凝土脱离，且先前接触的复合材料及硬化了的混凝土的表面脱离后保持光滑而未遭受损坏。

44、  一种制造用于混凝土灌注施工中的薄板的方法，该方法包括如下步骤：
提供一种复合材料，该复合材料包含至少一种聚合物材料和至少一种填充材料，所述聚合物材料选自一种热塑性材料和热固性材料；
将复合材料加工成厚度非常均匀的薄片；以及
将上述薄片与基片粘结在一起形成一种薄板，该薄板能在不使用脱模剂的情况下与硬化了的混凝土脱离，薄板的至少一个表面及硬化了的混凝土的至少一个表面脱离后保持光滑而未遭受损坏。

用于混凝土灌注模板的免脱模剂的可多次使用的基于聚合物的合成材料复合材料及其制造方法和应用
涉及的相关申请
根据35U.S.C.ξ119(e)的规定，本申请要求优先权申请日期为2004年4月5日的美国临时申请No.60/559,005的优先权，该申请的名称为“用于混凝土灌注模板的免脱模剂的可多次使用的基于聚合物的合成材料复合材料及其制造方法和应用”。临时申请No.60/559,005的整个内容在这里作为参考。
技术领域
本发明主要涉及用于混凝土灌注施工的基于聚合物的复合材料，具体的，本发明涉及包括这种材料的薄板，以及涉及制造该薄板的方法和该薄板在混凝土灌注模板中的应用。
背景技术
在建筑业中，夹板和其它类似的非金属材料(即主要是BB胶合板和在夹板或者或碎木板基片覆盖一层树脂绝缘纸的HDO/MDO板)，还有铝板、钢板，按所需的结构特征被加工成平板状的和非平板状的(即有形状的或波纹状的)，常被用作混凝土灌注模板。这些模板可以根据硬化的混凝土产品的特殊形状和尺寸构造成所需的形状。在传统施工过程中，模板在灌注混凝土之前，要先涂覆一层例如模壳或柴油或其他油之类的脱模剂，以便混凝土在硬化过程中与之接触的不是那么牢固，在混凝土硬化后拆除模板，混凝土及模板的表面不会遭到损坏，这样模板就可以反复使用多次。
简单的夹板和金属板，如再进行灌注施工，还得再次使用脱模剂。
建筑业经验表明，经处理过的混凝土灌注产品，例如BB胶合板和HDO/MDO覆膜板，在进行有限次的灌注后，由于表面粘有混凝土和机械划伤，就必须再次涂覆脱模剂，通常少于五次。覆盖在基片之上的保护层(如浸渍胶膜纸)非常薄，且在进行混凝土混合和对模板的正常处理过程中，保护层很容易受到因混凝土混合料强碱性及沙子、石渣和其他聚集体而造成的物理损伤。
上述类型的混凝土灌注产品，相对于不要求脱模剂的耐用模板，存在诸多缺陷：1)需要付出额外的时间和劳动来将脱模剂涂覆在模板上，而且还得在移去硬化了的混凝土产品之后将模板上残存的脱模剂清理干净；2)在移去模板后，还需要付出额外的时间和劳动来清理硬化了的混凝土产品表面上的残留的脱模剂或者因脱模剂产生的锈蚀；3)如果脱模剂的质量不好或者硬化了的混凝土产品表面脱模效果不好，还得花费时间和相应的材料进行修复；4)模板会因为混凝土混合料的碱性太强和混凝土混合料中的沙子、砾石及其他聚集体和脱模剂中的化学物质而受到损坏，使用寿命缩短，需要购买和被废弃的模板数量上升；5)而且还有因脱模剂的使用而导致的潜在对环境的影响及其他相关影响，包括工人暴露在油污的环境中，施工场地的污染，重新清理施工场地所耗费的时间、劳动及相关费用，还有因这种暴露和/或污染而被OSHA和/或EPA处罚而缴纳的罚款。
此外，即便使用了脱模剂，当前使用的混凝土灌注模板也很难与硬化了的混凝土干净而快捷的脱离，这极大地限制了模板灌注面具有的功能性、装饰性纹理、样式和图案的效果的发挥，尤其是当这些纹理、样式和图案包含精美细节的时候。
近年来，为了消除或者极大地减轻现有技术灌注模板产品存在的如上所述的固有问题，许多其他的材料被碾压在合适的基片之上用作灌注接触面。这些其他的材料主要包括聚乙烯、聚丙烯和聚氨酯、玻璃纤维树脂(包括有和没有玻璃纤维的)，和各种各样的工程塑料。建筑业经验表明，这些材料在进行有限次的灌注作业后还再次涂覆脱模剂，典型的少于十次灌注作业，和/或相对于现有技术的灌注模板和灌注作业没有价格上的竞争优势。
相应地，提供一种耐用的混凝土灌注模板，尽管它表面有上述的纹理和图案但仍具有优良的脱模特性，并且在不使用脱模剂的情况下能反复多次使用，并且它相对于现有技术的灌注模板和灌注作业具有价格上的竞争优势，这将是非常有益的。
发明内容
一方面，一种用于混凝土灌注模板的复合材料，这种复合材料包括至少一种热塑性材料和最少一种填充材料。这种热塑性材料选自聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯。这种复合材料至少有一个表面被成形，与硬化了的混凝土的至少一个表面接触。在不使用脱模剂的情况下，这种复合材料能与硬化了的混凝土脱离，而且脱离后留下的复合材料的至少一个表面和被灌注混凝土的一个表面保持光滑而未遭受损坏。这最少一种的填充材料可以选自金属、陶瓷、活性炭、非活性炭、粉尘、玻璃、天然纤维、合成纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺、天然橡胶、合成橡胶、锯木屑及其组合。
热塑性材料和填充材料各自的重量含量应当满足能够使这种复合材料表面能小于或约等于30dynes/cm的要求。热塑性材料和填充材料各自的重量含量应当满足能够使这种复合材料的洛氏硬度高于或约等于30的要求。热塑性材料和填充材料所需重量含量应当满足能够使这种复合材料表面能少于或约等于30dynes/cm并且复合材料的洛氏硬度高于或约等于30的要求。热塑性塑料材料在复合材料中所占重量百分比含量可以在40％至95％之间，填充材料在复合材料中所占重量百分比含量可以在5％至60％之间。典型地，热塑性塑料材料在复合材料中所占重量百分比含量可以在55％至75％之间，填充材料在复合材料中所占重量百分比含量可以在25％至45％之间。这种复合材料可以达到在不使用脱模剂的情况下进行最少30次混凝土灌注的所期望的脱模特性。
复合材料可以加工成薄片，并使用胶粘剂与一种基片的至少一个表面粘合在一起，加工成一种薄板，这种基片可以选自单-丙烯酸酯、双-丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂、热熔胶、聚醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物和压敏胶，其单独或者组合和/或一起配制使用。薄片的厚度大概为0.008英寸(0.008″)。被暴露的基片表面可以涂上涂层。在混凝土灌注期间涂层可以除去过剩的混凝土，使基片与过剩的混凝土免于接触。涂层可以包括陶瓷颗粒，也可以包括金属颗粒。可以用胶粘剂将另一复合材料薄片与基片的另一面粘结在一起，加工成一种双面薄板。双面薄板的每一面都可以在不使用脱模剂的情况下进行混凝土灌注至少30次。复合材料也可以进行一种旨在提高对基片黏附力的处理。这种表面处理可以选自光环放电处理、火焰处理、等离子体处理及其组合。
复合材料的至少一个表面可以包含选自单-丙烯酸酯、双-丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂、热熔胶、聚醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物和压敏胶，单独或者组合和/或一起配制使用的胶粘剂。这种复合材料还可以进一步包含放置在至少部分胶粘剂之上的可以除去的保护层。
另一方面，本发明提供一种在混凝土灌注施工中有用的薄板的制造方法。方法包括如下步骤：提供一种复合材料，复合材料包括至少一种热塑性材料和至少一种填充材料；将复合材料加工成一种厚度非常均匀的薄片；并且将薄片与基片粘结在一起，加工成一种薄板，这种薄板能够在不使用脱模剂的情况下与硬化了的混凝土脱离，而且脱离后薄板的至少一个表面及硬化了的混凝土的至少一个保持表面光滑而未遭受损坏。可以使用一种胶粘剂将薄片与基片粘结在一起。进一步本方法包含将含有复合材料的薄板的一个表面与硬化了的混凝土接触。这至少一种的热塑性材料可以选自聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯。至少一种的填充材料可以选自金属、陶瓷、活性炭、非活性炭、粉尘、玻璃、天然纤维、合成纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺、天然橡胶、合成橡胶、锯木屑及其组合。胶粘剂可以选自单-丙烯酸酯、双-丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂、热熔胶、聚醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物和压敏胶，其可以单独或者组合和/或一起配制使用。
热塑性材料和填充材料所需重量含量应当满足能够使这种复合材料表面能少于或约等于30dynes/cm的要求。热塑性材料和填充材料所需重量含量应当满足能够使这种复合材料的洛氏硬度高于或约等于30的要求。热塑性材料和填充材料所需重量含量应当满足能够使这种复合材料表面能少于或约等于30dynes/cm并且复合材料的洛氏硬度高于或约等于30的要求。热塑性材料在复合材料中所占重量百分比含量可以在40％至95％之间，填充材料在复合材料中所占重量百分比含量可以在5％至60％之间。典型地，热塑性材料在复合材料中所占重量百分比含量可以在55％至75％之间，填充材料在复合材料中所占重量百分比含量可以在25％至45％之间。
基片可以选自胶合板、赛璐珞、金属和另一种复合材料。薄片的厚度至少大约有0.008英寸。方法可以进一步包括在暴露的基片表面进行涂层。在混凝土灌注期间涂层可以除去过剩的混凝土，使基片与过剩的混凝土免于接触。涂层可以包括陶瓷颗粒，也可以包括金属颗粒。复合材料也进行一种旨在提高对基片黏附力的处理。这种表面处理可以选自光环放电处理、火焰处理、等离子体处理及其组合。
在另外一方面，本发明还提供一种在混凝土灌注施工中有用的双面薄板的制造方法。方法包括如下步骤：提供一种复合材料，这种复合材料包括至少一种热塑性材料和至少一种填充材料；把这种复合材料加工成两种薄片，每种薄片厚度都非常均匀；并且将第一种和第二种薄片与基片的正反两面粘结在一起，加工成一种双面薄板，这种双面薄板能在不使用脱模剂的情况下与硬化了的混凝土分脱离开，且脱离后留下的双面薄板的至少一个表面和混凝土的至少一个表面光滑而未遭受损坏。
另一个方面，本发明提供一种用于混凝土灌注模板的复合材料。这种复合材料包括至少一种热塑性材料和至少一种填充材料。这种复合材料能在不使用脱模剂的情况下与硬化了的混凝土脱离，而且脱离后先前彼此接触在一起的复合材料和硬化了的混凝土的表面保持光滑而未遭受损坏。
另一方面，本发明提供一种用于混凝土灌注施工的复合材料的制造方法。方法包括如下步骤：选择至少一种热塑性材料和至少一种填充材料，将这至少一种的热塑性材料和这至少一种的填充材料结合，加工成一种复合材料，这种复合材料能在不使用脱模剂的情况下与硬化了的混凝土脱离，而且脱离后先前彼此接触在一起的复合材料和硬化了的混凝土的表面保持光滑而未遭受损坏。
另一方面，提供一种灌注混凝土以使其硬化的方法。方法包括如下步骤：用复合材料装配成将要灌注混凝土的模板，这种复合材料包含至少一种热塑性材料和至少一种填充材料，将混凝土灌入已经装配好的模板，这种复合材料能在不使用脱模剂的情况下与硬化了的混凝土脱离，且先前接触的复合材料及硬化了的混凝土的表面脱离后保持光滑而未遭受损坏。
另一方面，一种在混凝土灌注施工中有用的模的制造方法，包括如下步骤：将一种薄板加工成形为一种能注混凝土模板，这种薄板包含一种与一种基片粘结在一起的复合材料，这种复合材料能在不使用脱模剂的情况下与硬化了的混凝土脱离，且先前接触的复合材料及硬化了的混凝土的表面脱离后保持光滑而未遭受损坏。
另一方面，一种用于混凝土灌注模的复合材料，这种复合材料包含至少一种聚合物材料和至少一种填充材料，这种聚合物材料选自一种热塑性材料和热固性材料，这种复合材料的至少一个表面被成形为能与硬化了的混凝土的至少一个表面接触，这种复合材料能在不使用脱模剂的情况下与硬化了的混凝土脱离，且先前接触的复合材料及硬化了的混凝土的表面脱离后保持光滑而未遭受损坏。
另一个方面，一种在混凝土灌注施工中有用的薄板的制造方法，包括如下步骤：提供一种复合材料，这种复合材料包含至少一种聚合物材料和至少一种填充材料，这种聚合物材料选自一种热塑性材料和热固性材料；将这种复合材料加工成厚度非常均匀的薄片；并且将这种薄片与基片粘结在一起做成一种薄板，这种薄板能在不使用脱模剂的情况下与硬化了的混凝土脱离，薄板的至少一个表面及硬化了的混凝土的至少一个表面在脱离后保持光滑而未遭损坏。这种复合材料包括一种聚合物材料和至少一种填充材料，其中聚合物材料选自热塑性材料和热固性材料。
附图说明
图1是一种依照本发明的具体实施例，包含通过一胶粘剂层与基片粘结在一起的基于聚合物的复合材料薄片的薄板的横剖面图。
图2是一种依照本发明的进一步的具体实施例，包含通过一胶粘剂层与基片粘结在一起的基于聚合物的复合材料薄片和在被暴露的基片表面上进一步包含涂层的薄板的横剖面图。
图3是依照本发明的进一步具体实施例，以这种薄板加工成的混凝土灌注模板的示意图。
图4是使用如图3所示的混凝土模板制造成的混凝土块的示意图。
具体实施方式
本发明涉及一种薄板，这种薄板包含一种与合适的基片主表面粘结在一起的基于聚合物的复合材料薄片，还涉及这种薄板的制造方法和这种薄板混凝土灌注模板中的应用。
图1为一种依照本发明第一具体实施例的薄板10的横剖面图，薄板10包含通过一胶粘剂层14与基片主表面16粘结在一起的基于聚合物的复合材料薄片12。薄板10能用于混凝土灌注。薄板10可以是平板形的或者要求的形状。
薄板10可以被切，被锯，被钉，被螺丝拧紧，加外框，被夹紧，可以采取如一般建筑施工领域其它非金属混凝土灌注模板产品一样的方式进行使用、处理和储存，采用同样的工具和设备及同样的工业标准惯例。
根据进一步的实施例，基于聚合物的复合材料薄片12包括一种或多种聚合物材料，如一种热塑性材料或热固性材料，和一种或多种功能性填充材料。优选的，一种或多种热塑性材料，选自聚乙烯、聚丙烯和/或聚氯乙烯，热塑性材料占复合材料总重量的百分含量在40％到95％之间，并且余量为单独使用或者组合使用的功能性填充材料。更优选的，薄片12包括其重量百分比含量为55％至75％之间的一种或多种热塑性材料，和其重量百分比含量在25％至45％之间的一种或多种功能性填充材料。优选的功能性填充材料包括金属、陶瓷、活性炭、非活性炭、粉尘、玻璃、天然纤维、合成纤维、芳香族聚酰胺树脂、天然橡胶、合成橡胶、锯木屑及其组合。选择合适加料量、类型(即新鲜的或回收的)、形态(即粉末状的、小球状的或者纤维状的)、等级/品质和和颗粒大小和形状的填充材料，以使薄板10达到预期的表面光洁度、预期的硬度和预期的脱模特性。
基于聚合物的复合材料薄片12，在不使用模板用油、柴油或化学制品的脱模剂的情况下提供一种简单、快捷和清洁的混凝土脱模方式，这些脱模剂如模板用油、柴油或化学制品，它们或是单纯隔离物或是反应型的。包含这种基于聚合物的复合材料薄片的薄板10可以被用来加工成可以重复使用的混凝土灌注模板。例如，这种薄板能在不使用脱模剂的情况下进行至少30次的灌注作业。基于聚合物的复合材料薄片12具有的简单、快捷和清洁的混凝土脱模特性是指硬化了的混凝土及基于聚合物的复合材料薄片12的表面在薄板10与硬化了的混凝土分离后保持光滑而未遭到损坏。可以采用可购得的建筑业用工具、设备，依照本领域惯用的操作方法，将这种薄板加工成混凝土灌注模板。
不希望被理论所限制，研究人员认为本发明基于聚合物的复合材料薄片具有的在无需使用脱模剂的情况下，快捷、容易和干净地脱模能力至少部分因为薄片具有较低的表面能。基于聚合物的复合材料薄片12中的聚合物和功能填料的类型及加料量还有薄片12的加工方法决定了它具有较低的表面能。表面能量可以采用如通过测量在薄片12上的蒸馏水液滴的接触角度的方法进行测定。水滴呈珠状的趋势也强，接触角度也大，表面能也越低。例如，一张基于聚合物的复合材料薄片12被测量具有大约24.5dynes/cm的表面能。优选的，本发明中典型的薄片12表面能大约小于或等于30dynes/cm。
研究人员认为，薄片12表面硬度提高，将有助于薄片12快捷、容易和清洁的与硬化了的混凝土脱离，并且脱离后混凝土及薄片的表面保持光滑而未遭受损坏。表面硬度是在罗克韦尔(″R″)等级上测量而得的(即洛氏硬度)，例如，按照ASTM D785-98标准进行测试。在本发明更优选的实施例中，这种以聚合物为基础的复合材料薄片12表面硬度至少为30(洛氏硬度)。
当基于聚合物的复合材料薄片12上面存有残留的混凝土时，可以采用常规的方法进行清理。如当硬化了的混凝土被移去后，用布直接擦拭薄片表面，或者用布或刷子(市售的非金属毛刷)沾水擦拭。这种基于聚合物的复合材料薄片12可以有协调一致的功能性或装饰性表面纹理、样式或图案，而且表面处理不要求使用脱模剂，因为脱模容易、快捷和清洁或如前所述改变了清理方式。基于聚合物的复合材料薄板12，优选的，厚度至少大约0.008英寸(0.008″)，这个厚度与典型的MDO覆膜板的一致，能够保证材料的如下功能不受影响：1)在不使用脱模剂的情况下能快捷、容易和清洁的脱模形式和2)这种材料的耐久性，至少可以进行混凝土灌注作业30次。
基片16可以是夹板或赛璐珞、金属或者其它复合材料，这种复合材料必须具备稳定的结构和尺寸，且符合建筑工业上对混凝土脱模产品要求的其它性能规定，例如APA夹板。胶粘剂层14可以选自单-丙烯酸酯、双-丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂、热熔胶、聚醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物和压敏胶，其单独或者组合和/或一起配制使用。使用的胶粘剂应该不会受水、碱和石油化学制品影响。而且，胶粘剂的使用量应该能使基于聚合物的薄片12与如上所述的各种材质的基片有效的粘结在一起。更优选的，在薄板10使用寿命期内(即30次灌注作业)，包括对薄板10采用在建筑施工和环境下通常使用的工具设备和操作进行脱模、处理、清理及存贮等作业，粘结层一致保持完好和有效。
更优选的，为了提高基于聚合物的复合材料薄片12的黏着性，对其需要粘结的表面进行表面处理(即电晕放电处理、火焰处理和/或等离子处理)。这种基于聚合物的复合材料薄片12在混凝土灌注产品应用中可以独立地用作饰面或作为金属基片的衬垫。如果提供一种合适的胶粘剂，基于聚合物的薄板12可以金属或非金属粘结在一起，应用于已经存在的或新的模板领域。
图2为薄板10的剖面图，更为具体的，薄板10包含在暴露的基片16表面覆盖涂层18。涂层具有更好的防水、防碱、抵抗石油化学品侵蚀、抗冲击和抗磨损功能，这对于保证薄板10的使用寿命(即至少30次灌注作业)是有益的。涂层18可能是油漆。涂层18可以包括热绝缘填充物，如一种或多种类型和颗粒形态和/或粒度的陶瓷颗粒，和/或包括导热填充物，如一种或多种类型和颗粒形态和/或粒度的金属颗粒和/或金属薄片。
在薄板10的使用过程中，在涂层18没有遭到任何功能性损坏的情况下，可以采用手工或者其它方式快捷、容易和清洁的清理溅落在涂层18上的混凝土。出于美观目的，上述清理后能存留在涂层18上的混凝土残留物，可以进一步采用沾水的布或者合适的非金属毛刷清除。出于存货管理、安全和/或者资产控制目的，涂层18可以提供各种各样的颜色。
可选择的，本实施例中用基于聚合物的复合材料薄片12或者一种合适的可以通过胶粘剂层14与基片16表面粘结在一起的聚合物薄片替代涂层18，制造成一种有用的可以进行至少60次灌注作业的双层薄板(即双层薄板的每一面能进行至少30次灌注作业)。
更为具体的，基片16被暴露的边缘被涂层18密封，以防止在多次使用过程中被水侵蚀和物理损坏。一种可供选择的具体实施例，可以采用一种合适的市售的边缘密封胶。
在实验室中，设计了各种各样基于聚合物的复合材料薄片的配方。这些薄片包含一种聚合物和一种或多种功能性填充物。基于聚合物的复合材料薄片的配方包括聚丙烯、聚乙烯和聚氯乙烯，聚合物在总配方中的重量百分比含量从40％到75％。功能性填充物选自各种各样的类型(即新线的或回收的)、形态(即粉状的、小球状的或纤维状的)、等级/品质、颗粒大小和形状的金属、陶瓷、碳(活性的和非活性的)、粉尘、玻璃、芳族聚酰胺、天然橡胶、合成橡胶及相关材料、硬木屑及其组合。功能性填充物为聚合物的余量。
根据具体的实施例，一种基于聚合物的复合材料薄片，包括重量百分比含量为55％-65％的高密度聚乙烯，28％-42％的氧化铝粉和3％-7％粉碎的碳纤维。更优选的这种基于聚合物的复合材料薄片的厚度为至少大约0.008英寸(0.008″)。
一种基于聚合物的复合材料薄片，通过一个胶粘剂与基片赛璐珞的主表面结粘结在一起。基片赛璐珞是厚0.75英寸的七层夹板。优选的胶粘剂包括单-丙烯酸酯、双-丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂、热熔胶、聚醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物和压敏胶，其单独或者组合和/或一起配制使用。基片赛璐珞在与复合材料薄片粘结之前最好先清理、干燥以除去尘土、油渍和其它杂质。将要与基片粘结的复合材料薄片的那个表面可以被粗糙化和/或进行旨在改进黏附力的火焰处理。
基片夹板被暴露的表面，包括基片与基于聚合物的复合材料薄片粘结面的背面和夹板被暴露的边缘可以用水基的易干燥的的油漆涂覆。优选的，油漆组分包括重量含量为5％-20％的陶瓷填充物。
对于许多薄板而言，可以使用市售的边缘密封胶产品来密封边缘。涂层提高了夹板被暴露的表面防水能力及抗磨强度，这有利于延长薄板的使用寿命，使之能达到进行灌注作业至少30次的标准。陶瓷填充物的添加，提高了薄板的绝热性能，这有利于粘性物质的硬化。可以采用两种或更多种的油漆。可以采用市售的刷子、辊子和喷枪等设备进行涂覆作业。
根据本发明的具体实施例，如上述所得的薄板被用作一个无顶的箱体的壁和底，内部具有一个尺寸大约为宽5”×高10”×长12”的长方体空腔，基于聚合物的复合材料的表面朝里，混凝土灌注作业在箱体的内表面进行。图3为混凝土灌注模板30的示意图。混凝土灌注模板30充满了包括强碱性水泥与多种大小和形状各异材料混合的混凝土，如包括沙子和边缘锋利的砾石。在将混凝土灌入模板30中之前，在基于聚合物的复合材料薄片表面不使用脱模油、其它的油或脱模剂。按建筑工业领域惯例，振动、夯实模板中的混凝土，以驱走其中残留的气泡，使混凝土组分更密实。然后让混凝土在这个箱体内硬化。
当混凝土硬化后，箱体被拆卸了，并将硬化了的混凝土块移走。在薄板被拆卸后，基于聚合物的复合材料薄片形成的箱体的壁和底的内壁面很容易与硬化了的混凝土块脱离。观察到的基于聚合物的复合材料薄片的表面都是光滑且未遭受损伤的。更进一步，所有基于聚合物的复合材料薄片上残留的混凝土尘土可以用水轻易的洗掉，溅落在涂覆于暴露的基片之上的混凝土也可以通过在不对涂层构成损坏的情况下手工清除掉。
如图4，使用混凝土模板30加工成的混凝土块。从图4可以看出，这个混凝土块没有显现出缺陷，并且表面相对光滑。
箱体30被重新组装，并用来加工另一块混凝土块，按上面描述的方式制造出了几乎50块的混凝土块。而且在每次加工中：1)基于聚合物的复合材料薄片形成的箱体的壁和底的内壁面快捷、容易和干净地与硬化了的混凝土块脱离；2)观察到的基于聚合物的复合材料薄片的表面都遭到损伤的；3)如果在基于聚合物的复合材料薄片上有残留的混凝土尘土，可以用水轻易的洗掉；4)溅落在涂覆于暴露的基片之上的混凝土也可以通过在不对涂层构成损坏的情况下手工清除掉，并且残余物可以用水轻易的洗掉；并且5)这些混凝土块没有显现出缺陷，并且表面相对光滑。因此，这种薄板可以在不使用脱模剂的情况下重复进行混凝土灌注作业。
大量的市售尺寸的具有以0.75″厚×4宽×8长的七层夹板为基片16的薄板10样品，其被暴露的基片表面涂覆涂层18，按照制造市售薄板类似的工艺进行加工。这些大量的样品提供了与如上所述的薄板30一样的测试结果。因此可以确认这些大量的薄板也可以在不使用任何脱模剂的情况下多次重复进行混凝土灌注作业。
如下表1，对根据本发明的各种用于混凝土灌注作业的复合材料进行了相关测试。在每个实施例中使用的热塑性材料是高密度聚乙烯，填充材料是氧化铝或者碳纤维或者氧化铝和碳纤维。每种复合材料具有一个样品编号，采用接触角度测试法测试表面能，使用Rockwell洛氏硬度ASTM D785-98测试法测试硬度。其结果如表1。
表1

在本发明选择性的具体实施例中，这种复合材料可以包括另一种聚合物材料和另一种填充材料。可以被用来制造薄片12所含复合材料的聚合物材料包括热塑性材料、热固性材料、人造橡胶、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)，聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚酰胺、聚酯，聚碳酸酯，回收的聚合物、聚丁烯对苯二甲酸酯(PBT)、聚酮、酚醛树脂、ABS和SAN。可用来制造薄片12所含复合材料的填充材料包括矿石、滑石、云母、硅树脂、含氟聚合物、芳香族聚酰胺、天然纤维、玻璃纤维、碳纤维、陶瓷、碳化物、氧化硅，氧化钛、氧化锆、氧化镁、黏土和氮化物。
前面描述了被认为是本发明比较优选的实施例，但是本发明并不受这些已经揭示的实施例的限制。相反，本发明的范围延及包含各从属权利要求精神及范围的各种修正和等价的技术方案。权利要求的保护的范围与包含所有这些修正和等价的结构及功能的最宽解释一致。