一種塑料復合底板、制備方法及其用圖
【技術領域】
[0001]本發明屬于復合材料技術領域，涉及一種塑料復合底板、制備方法及其用途。
【背景技術】
[0002]集裝箱底板是集裝箱的主要承載結構，要求集裝箱底板具有很高的力學性能、精確的加工尺寸、良好的抗沖擊性。長期以來，集裝箱底板主要采用熱帶雨林中生長的高密度硬闊葉木材為主要原料，制作上采用大徑級原木旋切成單板后，多層單板組胚，熱壓成膠合板。由于高密度闊葉樹種的生長周期很長，一般均需50年甚至更長，而集裝箱底板的需求卻日益增加。為了保護世界生態環境，減少熱帶硬木資源的消耗，開發新型集裝箱底板，拓寬底板用材的來源，具有深遠的現實意義。
[0003]專利CN93115652.0中將竹材剖成等寬等厚的篾片，篾片平行排列成片，放入防腐劑與酚醛樹脂的混合液中浸潰后疊層加壓，所生產的竹質集裝箱底板能夠通過國際集裝箱的測試要求，但是竹材的利用率低、制造復雜、加工效率低下，導致竹質集裝箱底板的成本偏高，產能有限，不能大規模用于市場化。
【發明內容】
[0004]針對現有技術中所存在的問題，本發明的目的是提供一種能夠滿足集裝箱載貨強度要求的塑料復合底板，通過纖維增強的熱塑性板材與普通塑料回料進行復合，經過科學的結構設計與膠合工藝，獲得一種符合集裝箱底板使用要求的塑料復合底板，替代傳統的采用東南亞克隆木等熱帶闊葉硬木制造的集裝箱底板用膠合板。
[0005]本發明的另一目的是提供一種上述塑料復合底板的制備方法，該方法將強度大、硬度高、韌性好的纖維增強的熱塑性板材作為表層材料或中間承力層材料，用玻璃纖維和回料塑料為芯層材料，經合理搭配組合，采用科學的膠合工藝可以制成具有高性能的集裝箱底板用塑料復合底板，充分發揮了纖維增強熱塑性板材耐磨、耐酸堿、防水、高模量高強度等特性，在各方面滿足對集裝箱底板所提出的各項機械、物理技術要求。
[0006]本發明的第三個目的是提供一種上述塑料復合底板的用途。
[0007]本發明的技術方案如下:
[0008]本發明提供了一種塑料復合底板，包括從上到下依次排列的面層、芯層和底層，所述芯層包括中芯層和增強層，所述芯層的上下表面分別通過兩性膠粘薄膜與所述面層和所述底層連接。
[0009]所述面層或所述底層為纖維增強熱塑性板材，厚度為2?5mm。
[0010]所述增強層選自纖維單向布或纖維增強熱塑性板材中的一種或兩種。
[0011]面層、底層和增強層為纖維增強熱塑性板材時可以一致。
[0012]所述纖維單向布選自玻璃纖維單向布、碳纖維單向布或玄武巖纖維單向布中，優選玻璃纖維單向布或玄武巖單向布。
[0013]所述增強層的層數為I?5層。
[0014]所述纖維單向布的厚度為0.5?1.0mm,克重為200?500g/m2。
[0015]所述纖維增強熱塑性板材的厚度為2?5mm。
[0016]所述纖維增強熱塑性板材中，纖維的質量百分數為40?55%。
[0017]所述纖維增強熱塑性板材中的熱塑性樹脂選自聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)或聚對苯二甲酸乙二酯(PET)中的一種或一種以上。
[0018]所述纖維增強熱塑性板材中的纖維選自連續玻璃纖維、連續碳纖維或連續玄武巖纖維中的一種或一種以上；優選連續玻璃纖維或連續玄武巖纖維；更優選連續玻璃纖維。
[0019]所述中芯層為回料塑料板材，層數為I?8層，單層厚度為2?16mm。
[0020]所述回料塑料板材選自回料聚丙烯塑料、回料聚乙烯塑料、回料聚苯乙烯塑料或回料PET塑料中的一種或一種以上。
[0021]所述兩性膠粘薄膜為聚乙烯膜，克重為50?100g/m2。
[0022]本發明還提供了一種上述塑料復合底板的制備方法，包括以下步驟:
[0023]在芯層的上下表面均勻覆上一層兩性膠粘薄膜，分別粘上面層和底層，然后熱壓、保壓；再分段降壓和排氣或先冷卻到室溫后卸壓；制得塑料復合底板。
[0024]所述熱壓的溫度為135?145°C。
[0025]所述保壓的壓力為1.5?3.0MPa,時間為10?18min。
[0026]所述分段降壓為壓力降到原先壓力的一半，保持3?5min后卸壓。
[0027]所述面層、所述底層或所述增強層為纖維增強熱塑性板材時由以下方法制得:將纖維鋪展開，與擠出熔融的樹脂基體復合，再經過滾壓后，得到纖維增強熱塑性的預浸帶，纖維占預浸帶的質量百分數為40?55%，然后將預浸帶鋪層，在溫度為160?240°C，壓力為2?4MPa的條件下，熱壓20?30min，再冷壓30?40min，制得纖維增強熱塑性板材。
[0028]所述芯層由以下方法制得:將中芯層和增強層進行鋪放，相鄰兩層間覆上兩性膠粘薄膜，鋪放好后加入熱壓機中經過熱壓成型和冷壓后得到芯層。
[0029]所述中芯層由以下方法制得:將回料樹脂加入擠出機中熔融擠出，冷卻定型后得到回料塑料板材。
[0030]所述鋪放方式為，按照從上到下依次為增強層、中芯層、增強層的順序進行鋪放或按照從上到下依次為中芯層、增強層、中芯層的順序進行鋪放。
[0031]本發明還提供了一種上述塑料復合底板用作集裝箱底板的用途；該塑料復合底板用作集裝箱底板，具有很好的耐磨性、耐腐蝕性、且不吸水、容易清洗等優點。
[0032]本發明與現有技術相比，具有以下優點和有益效果:
[0033]1、本發明中的塑料復合底板，其密度、強度、彈性模量和表面質量等各項性能指標均達到國際集裝箱工業標準的復合集裝箱底板，所以用作集裝箱底板，其可設計性強，能夠根據實際的需求合理的選擇面層和芯層的厚度和密度，以達到最佳的經濟效果。塑料復合底板的面層是纖維增強的熱塑性板材，具有很好的耐磨性、耐腐蝕性，且不吸水、容易清洗，相對于硬木底板，本發明的塑料復合底板使用壽命大大提高，且免除了底面噴漆的工序，對環境保護有利。另外，纖維增強的熱塑性板材不易腐蝕、不生菌，不會存在蟲蛀的問題。
[0034]2、本發明通過對纖維增強熱塑性板材和普通的塑料回料進行結合，節省了木材集裝箱中木材的烘干和處理過程和時間，簡化了工序流程，節省了操作時間，便于大批量的生產，也為木質集裝箱底板材料來源開辟了新途徑。
[0035]3、本發明充分利用塑料回料，為資源的重復利用，環境的友好提供了很大的優勢，使得廢料擁有一條可大量消耗回收的路徑。
[0036]4、本發明的方法將強度大、硬度高、韌性好的纖維增強的熱塑性板材作為表層材料或中間承力層材料，用普通的塑料回料作為芯層材料，經合理搭配組合，采用科學的膠合工藝可以制成具有高性能的集裝箱底板用塑料復合底板，充分發揮了纖維增強熱塑性板材耐磨、耐酸堿、防水、高模量高強度等特性，在各方面滿足對集裝箱底板所提出的各項機械、物理技術要求。
【附圖說明】
[0037]圖1為本發明實施例1的塑料復合底板的截面結構示意圖。
[0038]圖2為本發明實施例2的塑料復合底板的截面結構示意圖。
[0039]圖3為本發明實施例3的塑料復合底板的截面結構示意圖。
[0040]圖4為本發明實施例4的塑料復合底板的截面結構示意圖。
[0041]其中:11為面層，12為增強層，13為中芯層，14為底層，15為芯層；21為面層，22為中芯層，23為增強層一，24為增強層二，25為底層，26為芯層；31為面層，32為增強層一，33為中芯層，34為增強層二，35為底層，36為芯層；41為面層，42為中芯層，43為增強層，44為底層，45為芯層。
【具體實施方式】
[0042]以下結合附圖所示實施例對本發明作進一步的說明。
[0043]纖維增強熱塑性板材，具有重量輕、比強度、比模量高，耐腐蝕、耐水性、耐磨擦性好；對多種酸、堿呈惰性，抗沖擊，致斷應變值高；設計