一种集装箱底板用高强度竹塑复合材料制造技术

本发明专利技术公开一种集装箱底板用高强度竹塑复合材料，涉及人造板材技术领域。本发明专利技术公开的集装箱底板用高强度竹塑复合材料，是由以下原料组成：改性竹粉、聚乙烯树脂、回收塑料、聚乙烯醇缩丁醛、相容剂、偶联剂、润滑剂、耐老化剂；所述改性竹粉的制备方法为将海藻酸钠加入到盛有10wt％的NaOH溶液的反应釜中高温混匀后，再加入竹粉，于80

【技术实现步骤摘要】
一种集装箱底板用高强度竹塑复合材料


[0001]本专利技术属于人造板材
，尤其涉及一种集装箱底板用高强度竹塑复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]集装箱底板是众多结构用板材中需求量最大的板材之一，不仅要求有极高的强度、刚度和较好的耐久性，还需要进行特殊的化学防虫处理，有较高的技术难度以及质量要求，传统的底板是采用单一锯切单板制造，并且要求板材的气干密度达到0.62～0.82g/cm2，并随着自然资源日渐不足且集装箱用量的持续增长，各国已开始寻求其它材料代替木材制作集装箱底板。
[0003]目前，集装箱底板的材料主要有以下几种：一是金属底板，一般选用钢材作为基材，具有韧性高、抗冲击性强、耐腐蚀、耐老化等优点，但是自身重量大，运输成本高，且难以对货物固定；二是塑料复合底板，来源于高分子复合材料(HDPE、CARIL、Tiber底板等)，有较高的强度、韧性、耐腐蚀耐老化等综合性能优异，但是其制造成本较高，生产复杂，短期内难以推广使用；三是竹材底板，主要是全竹胶合板和竹木胶合板，具有成本低廉、抗弯强度高、耐老化、耐腐蚀等优点，但是铺装过程中衔接部分难以控制，影响胶合强度及机械强度，从而导致底板质量不稳定；四是速生经济林树材底板，资源丰富，环保，成本较低，但是速生树材的力学性能很差，需要对其进行预处理，以提高单板本省的机械性能，具有较好的潜力，是现有研究人员的研究热点之一。
[0004]竹塑复合材料是一种新型结构的材料，具有质轻、抗腐蚀、耐高温、抗老化、易降解等一系列的优点，且有助于提高竹子的利用价值，降低塑料的使用量以及减少环境污染，具有极大的开发利用前景。但是竹纤维本身成分非常复杂，含有纤维素、半纤维素、木质素、多缩戊糖、苯醇抽出物、灰分、水分等，竹纤维分子中含有大量
‑
OH等极性基团，使纤维素大分子链之间及其内部有强烈的氢键作用，加上纤维整体结构上的不对称性，使竹纤维表面具有较强的表面化学性，致使竹材制得的集装箱底板具有极强的吸水性，导致集装箱极易受潮而腐烂，影响集装箱的使用寿命。并且，对于竹塑复合材料而言，竹纤维与塑料的两种不同极性间的界面润湿性和粘合性极差，无法满足高强度的集装箱底板的要求，致使现有竹塑复合材料的强度、抗冲击性、韧性等均较差，不适用于应用在需高强度的集装箱底板上。因此，本专利技术的技术人员针对现有的问题，开发出一种高强度、高耐水的竹塑复合材料，以满足现有集装箱底板的需求，降低生产成本，保护环境。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种集装箱底板用高强度竹塑复合材料，具有优异的抗冲击性、韧性，还具有优异的防水性、阻燃性、耐腐蚀性和耐老化性，提高了竹材的利用率，具有较长的使用寿命，降低了生产成本，减少了环境污染。
[0006]为了实现本专利技术的目的，本专利技术提供了一种集装箱底板用高强度竹塑复合材料，
是由以下质量份数的原料组成：改性竹粉50
‑
70份、聚乙烯树脂25
‑
40份、回收塑料5
‑
10份、聚乙烯醇缩丁醛5
‑
8份、相容剂4
‑
7份、偶联剂2
‑
4份、润滑剂1
‑
3份、耐老化剂0.5
‑
1.5份；
[0007]所述聚乙烯树脂是由HDPE和LLDPE以(2.5
‑
3.6)：1的质量比混合而成；
[0008]所述回收塑料是由回收PE和回收PC混合而成，所述回收PE与回收PC的质量比为1：(2
‑
3)；
[0009]所述改性竹粉的制备方法包括以下步骤：
[0010]S1.将海藻酸钠加入到盛有10wt％的NaOH溶液的反应釜中，升温至60
‑
70℃，搅拌20
‑
30min，然后加入竹粉，升温至80
‑
85℃，搅拌反应1h，冷却至室温，得预处理混合物；
[0011]S2.将上述预处理混合物用稀酸调节pH值至5
‑
6，然后加入聚氧乙烯烷基胺和含氢硅油，升温至50℃，搅拌2h，经抽滤、洗涤、烘干，研磨过400目筛网，制得改性竹粉。
[0012]进一步的，所述竹粉是采用毛竹制备而成的粉末，所述竹粉颗粒过500目筛网，所述竹粉的含水量小于8％。
[0013]进一步的，所述改性竹粉的含量水小于5％。
[0014]进一步的，所述NaOH溶液与所述海藻酸钠的质量比为(80
‑
90)：1，所述海藻酸钠与所述竹粉的质量比为(0.01
‑
0.03)：1，所述聚氧乙烯烷基胺与所述竹粉的质量比为(0.06
‑
0.08)：1，所述含氢硅油与所述竹粉的质量比为(0.09
‑
0.12)：1。
[0015]进一步的，所述相容剂为PE
‑
g
‑
MAH、丙烯酸接枝恶唑啉、EVA
‑
g
‑
MAH中的任意一种。
[0016]进一步的，所述偶联剂为硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂中一种或几种。
[0017]进一步的，所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、乙撑双硬脂酰胺或聚乙烯蜡中的两种及以上，所述润滑剂中包含硬脂酸钙。
[0018]进一步的，所述耐老化剂是由炭黑和防老剂264以质量比为3：1的比例组成。
[0019]本专利技术还提供了一种集装箱底板用高强度竹塑复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
[0020](1)将聚乙烯树脂、回收塑料和聚乙烯醇缩丁醛混合搅拌5min，然后加入改性竹粉和偶联剂，搅拌5
‑
10min，于100
±
5℃下干燥2h，得预备混合物；
[0021](2)将上述预备混合物、相容剂、润滑剂、耐老化剂依次加入到高速混料机中混合10
‑
20min，混合温度为120
‑
130℃，然后直接通入双螺杆挤出机中挤出造粒，其中，挤出机温度为150
‑
185℃，螺杆转速为40
‑
50r/min，即得高强度竹塑复合材料。
[0022]本专利技术取得了以下有益效果：
[0023]1、本专利技术的竹塑复合材料是以改性竹粉、聚乙烯树脂和回收塑料为基体，在相容剂、聚乙烯醇缩丁醛、偶联剂、润滑剂等作用下制得的，该竹塑复合材料中的改性竹粉与聚乙烯树脂和回收塑料之间具有较好的界面结合力，界面粘结性较强，从而提高了竹塑复合材料的力学强度、韧性和抗冲击性能；回收塑料的加入，在降低成本、提升了废物利用率、环保节能的同时，还保证本专利技术的竹塑复合材料具有较优的综合性能，但是回收塑料的含量不易过高；聚乙烯醇缩丁醛的加入，提高了改性塑料与树脂间的结合力，还提高了竹塑复合材料的力学强度、抗冲击强度和防水性；相容剂的加入，使各组分官能团之间进行反应，增加了纤维、树脂、弹性体等之间的界面粘结性，提高了竹塑复合材料的力学强度和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集装箱底板用高强度竹塑复合材料，其特征在于，是由以下质量份数的原料组成：改性竹粉50
‑
70份、聚乙烯树脂25
‑
40份、回收塑料5
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10份、聚乙烯醇缩丁醛5
‑
8份、相容剂4
‑
7份、偶联剂2
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4份、润滑剂1
‑
3份、耐老化剂0.5
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1.5份；所述聚乙烯树脂是由HDPE和LLDPE以(2.5
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3.6)：1的质量比混合而成；所述回收塑料是由回收PE和回收PC混合而成，所述回收PE与回收PC的质量比为1：(2
‑
3)；所述改性竹粉的制备方法包括以下步骤：S1.将海藻酸钠加入到盛有10wt％的NaOH溶液的反应釜中，升温至60
‑
70℃，搅拌20
‑
30min，然后加入竹粉，升温至80
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85℃，搅拌反应1h，冷却至室温，得预处理混合物；S2.将上述预处理混合物用稀酸调节pH值至5
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6，然后加入聚氧乙烯烷基胺和含氢硅油，升温至50℃，搅拌2h，经抽滤、洗涤、烘干，研磨过400目筛网，制得改性竹粉。2.根据权利要求1所述的集装箱底板用高强度竹塑复合材料，其特征在于，所述竹粉是采用毛竹制备而成的粉末，所述竹粉颗粒过500目筛网，所述竹粉的含水量小于8％。3.根据权利要求1所述的集装箱底板用高强度竹塑复合材料，其特征在于，所述改性竹粉的含量水小于5％。4.根据权利要求1所述的集装箱底板用高强度竹塑复合材料，其特征在于，所述NaOH溶液与所述海藻酸钠的质量比为(80
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90)：1，所述海藻酸钠与所述竹粉的质量比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴斌，胡立明，蒋胜，
申请(专利权)人：益阳桃花江竹业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：