一种用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料，包括发泡聚苯乙烯芯材和树脂浸渍玻璃纤维包覆层，所述包覆层按照芯材的形状进行包覆，实现对发泡芯材的全包裹；其制备方法包括以下步骤：先通过模压成型出所需形状规格的发泡聚苯乙烯芯材，再用硅烷处理后的玻璃纤维布依次对发泡聚苯乙烯芯材的下表面、上表面进行包覆。本发明专利技术通过真空导入树脂浸渍玻璃纤维布并原位聚合，实现对发泡芯材的全包裹，充当托盘的增强层和阻燃层，有效提高界面强度，制备的托盘承载能力强，抗冲击性能好，阻燃，耐潮湿，耐腐蚀，自重轻，成本低，可以替代传统的金属托盘或者木质托盘，减轻托盘重量，避免在潮湿环境中生锈、腐烂，存放方便，提高承重托盘的使用寿命。寿命。
【技术实现步骤摘要】
一种用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料及其制备方法
[0001]本专利技术涉及复合材料
，具体涉及一种用于承重托盘的玻璃纤维增强发泡聚苯乙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
[0002]托盘是一种用于集装、堆放、搬运和运输的放置作为单元负荷的货物和制品的水平平台装置。根据不同的制造材料，可分为铁制托盘、木制托盘、胶合板托盘、塑料托盘几大类别。其中铁制托盘因自重过大、成本高，在实际转运中具有一定的局限性；木制托盘和胶合板托盘是现在使用最广的，因为其价格便宜、结实，但是制造复杂，体积和自重都很大，且木制托盘和胶合板托盘都比较容易受潮、防火性能差，且生产过程中浪费大量母料，对环境具有一定的破坏性，且木制托盘由于在转运过程中容易传播寄生虫，因此需要熏蒸，熏蒸时使用的溴甲烷对人体具有一定的危害；塑料托盘安全卫生、可循环利用，具有重量轻、耐用、耐酸碱、免清洗的优点，但是其单价相对较高，且防火性差，载重也较小，且受生产模具的影响，塑料托盘结构及尺寸随意性差，仍存在较多需要克服的问题。
[0003]随着物流现代化步伐的加快，塑料托盘凭借着重量轻、耐用、耐酸碱、免清洗等优势发展迅速，塑料托盘在托盘市场中的占比从2013年的14.3％已增长至2020年的19.2％。目前物流工业的急速发展，塑料托盘作为其产业链中重要的一员，其性能和成本将成为众多企业的焦点。根据原材料不同，塑料托盘通常采用聚烯烃塑料制成，如PP塑料托盘、PE塑料托盘、PS塑料托盘等，聚烯烃材料通常存在易燃、长期使用易老化、易变形等缺点，严重的甚至会发生泡沫颗粒剥落，造成托盘损坏和环境污染，燃烧时产生大量黑烟和有毒气体，这使得塑料托盘在实际转运中存在较大的安全隐患。
[0004]而且，塑料托盘在使用过程中容易存在强度、刚度不足的问题，在载荷下同时伴随着过大的蠕变、断裂的现象，此种现象变相的降低了承重托盘的使用寿命以及提高了使用的成本。国内大多数企业通过添加刚度硬度较高的材料，如添加钢管等，这样虽然提高了托盘的力学性能，但导致了在旧塑料托盘存在不易完全回收的问题，也同样提高了其回收过程中的成本，从而限制了塑料托盘的推广应用。
技术实现思路
[0005]针对上述问题，本专利技术的首要目的是提供一种质量轻、抗冲击、高阻燃、耐潮湿、耐腐蚀、成本低、制造方便的用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料及其制备方法，以替代传统的金属托盘或者木质托盘，减轻托盘重量，避免在潮湿环境中生锈、腐烂，存放方便，提高承重托盘的使用寿命。
[0006]一种用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料，包括发泡聚苯乙烯芯材和树脂浸渍的玻璃纤维包覆层，所述包覆层按照芯材的形状进行包覆，通过真空导入树脂浸渍所述玻璃纤维包覆层并原位聚合，与所述发泡聚苯乙烯芯材复合在一起。
[0007]优选地，所述发泡聚苯乙烯芯材所用的原料为白色抗冲击改性聚苯乙烯发泡珠
粒，发泡剂含量为5～6wt％，在预发机上用90～105℃蒸汽预发获得20～30g/L的容重，预发后珠粒熟化4～8h，再模压成型，得到所述发泡聚苯乙烯芯材。
[0008]优选地，所述玻璃纤维包覆层为树脂浸渍的玻璃纤维布包覆层，总厚度为2～5mm。
[0009]优选地，所述玻璃纤维布为无碱玻璃纤维平纹布，规格为200～600g/m2，单层厚度为0.2～0.8mm，所述包覆层的叠合层数为5～20层。
[0010]优选地，所述玻璃纤维布需进行硅烷处理：预先在真空下300℃～450℃高温烧0.5～5min，充分除去玻璃纤维布表面的杂质，再用硅烷偶联剂处理液对玻璃纤维布进行浸泡处理，以提高玻璃纤维布与后续浸渍树脂的界面结合；硅烷偶联剂处理液处理后的玻璃纤维布在真空下100℃～250℃下干燥2～10min，除去表面吸附的水分。
[0011]优选地，所述硅烷偶联剂结构通式为：Y
‑
R
‑
Si(OR)3(式中Y为有机官能基，OR为烷氧基)，优选乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β
‑
甲氧乙氧基)硅烷、γ
‑
(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
[0012]优选地，所述硅烷偶联剂处理液为浓度0.5wt％～5wt％的硅偶联剂水溶液。
[0013]优选地，所述玻璃纤维布的浸渍树脂由苯乙烯单体、乙烯
‑
乙酸乙烯酯共聚物、引发剂、交联剂和阻燃剂的共混物组成。
[0014]优选地，所述浸渍树脂的共混物按重量份计包括以下组分：苯乙烯单体50～80份，乙烯
‑
乙酸乙烯酯共聚物20～50份，引发剂0.1～0.5份，交联剂0.5～1份，阻燃剂10～20份。
[0015]优选地，所述乙烯
‑
乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量为15～40％。
[0016]优选地，所述引发剂为偶氮二异丁腈，过氧化二苯甲酰中的一种。
[0017]优选地，所述交联剂为三烯丙基三聚氰酸酯，三烯丙基异氰脲酸酯，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，二乙烯基苯中的一种。
[0018]优选地，所述阻燃剂为间苯二酚双(二苯基磷酸酯)，对苯二酚双(二苯基磷酸酯)，双酚双(二苯基磷酸酯)，双酚S双(二苯基磷酸酯)，磷酸甲苯
‑
二苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸(2
‑
乙基己基)
‑
二苯酯中的一种或多种。
[0019]一种用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0020](1)通过模压成型出所需形状规格的发泡聚苯乙烯芯材；
[0021](2)先对发泡聚苯乙烯芯材的下表面进行包覆，具体包括以下子步骤：
[0022]a)玻璃纤维布经硅烷处理后，在不锈钢成型模具表面逐层堆叠，然后用制备好的发泡聚苯乙烯芯材压紧；
[0023]b)借助真空泵把浸渍树脂共混物抽到发泡聚苯乙烯芯材与成型模具之间，充分浸润玻璃纤维布层，并排除气泡，真空加热固化后，将固化好制品从不锈钢成型模具中取出，沿泡沫芯材边缘对多余的玻璃纤维布进行剪切修整；
[0024](3)再对发泡聚苯乙烯芯材的上表面进行包覆，上下表面包覆层在托盘边缘部分叠合，实现对发泡聚苯乙烯芯材的全包裹，具体操作同步骤(2)中的子步骤a)、b)。
[0025]优选地，步骤(1)中，通过模压成型出与托盘形状规格一致的发泡聚苯乙烯芯材，所用聚苯乙烯发泡珠粒发泡剂含量大约为5～6wt％，可以在普通预发机或全自动预发机上预发，用90～105℃的蒸汽预发获得20～30g/L的容重，预发后珠粒熟化4～8h再模压成型。
[0026]优选地，步骤(1)中，模压成型的模压温度180～230℃，模压时间为10～30分钟。
[0027]优选地，硅烷处理后的玻璃纤维布对发泡聚苯乙烯芯材的包覆分两步进行，先对
下表面进行包覆，再对上表面进行包覆，上下表面包覆层在托盘边缘部分叠合，具体如步骤(2)、步骤(3)所示。
[0028]优选地本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料，其特征在于：包括发泡聚苯乙烯芯材和树脂浸渍的玻璃纤维包覆层，所述包覆层按照芯材的形状进行包覆，通过真空导入树脂浸渍所述玻璃纤维包覆层并原位聚合，与所述发泡聚苯乙烯芯材复合在一起。2.根据权利要求1所述的一种用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料，其特征在于：所述发泡聚苯乙烯芯材所用的原料为白色抗冲击改性聚苯乙烯发泡珠粒，发泡剂含量为5～6wt％，在预发机上用90～105℃蒸汽预发获得20～30g/L的容重，预发后珠粒熟化4～8h，再模压成型，得到所述发泡聚苯乙烯芯材。3.根据权利要求1所述的一种用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料，其特征在于：所述玻璃纤维包覆层为树脂浸渍的玻璃纤维布包覆层，总厚度为2～5mm；所述玻璃纤维布为无碱玻璃纤维平纹布，规格为200～600g/m2，单层厚度为0.2～0.8mm，所述包覆层的叠合层数为5～20层。4.根据权利要求3所述的一种用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料，其特征在于：所述玻璃纤维布需进行硅烷处理：预先在真空下300℃～450℃高温烧0.5～5min，充分除去玻璃纤维布表面的杂质，再用硅烷偶联剂处理液对玻璃纤维布进行浸泡处理，以提高玻璃纤维布与后续浸渍树脂的界面结合；硅烷偶联剂处理液处理后的玻璃纤维布在真空下100℃～250℃下干燥2～10min，除去表面吸附的水分。5.根据权利要求3所述的一种用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料，其特征在于：所述玻璃纤维布的浸渍树脂由苯乙烯单体、乙烯
‑
乙酸乙烯酯共聚物、引发剂、交联剂和阻燃剂的共混物组成；所述共混物按重量份计包括以下组分：苯乙烯单体50～80份，乙烯
‑
乙酸乙烯酯共聚物20～50份，引发剂0.1～0.5份，交联剂0.5～1份，阻燃剂10～20份。6.根据权利要求4所述的一种用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料，其特征在于：所述乙烯
‑
乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量为15～40％；所述引发剂为偶氮二异丁腈，过氧化二苯甲酰中的一种；所述交联剂为三烯丙基三聚氰酸酯，三烯丙基异氰脲酸酯，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁鸿展，
申请(专利权)人：广州恺创新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。