本發(fā)明涉及玄武巖纖維領(lǐng)域，且特別涉及一種集裝箱板材及其制備方法。
背景技術(shù)：
玄武巖纖維具有優(yōu)異的性能：
⑴化學(xué)性能：玄武巖纖維含有k2o、mgo和tio2，使得玄武巖纖維具有比無堿玻璃纖維更好的耐酸性、耐堿性和耐水性；
⑵物理性能：玄武巖屬于難熔礦石，熔化溫度達到1500℃，燒結(jié)溫度達1060℃，使得玄武巖纖維具有優(yōu)異的耐高溫和耐低溫性能，此外，玄武巖纖維的還具有較好的隔音性能、絕熱性能和電絕緣性能；最重要的，玄武巖纖維的抗拉強度和彈性模量高于無堿玻璃纖維或玻璃纖維，具備較好的機械強度。
目前，現(xiàn)有的集裝箱材料雖然使用復(fù)合材料來減輕重量和提高耐性，但現(xiàn)有的符合材料在強度和耐性均有待提供。有鑒于此，提出本發(fā)明。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種集裝箱板材的制備方法，能夠?qū)⑿鋷r纖維應(yīng)用于板材領(lǐng)域，實現(xiàn)集裝箱板材的制備。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種集裝箱板材，集裝箱板材以玄武巖纖維為骨架材料，具有了玄武巖纖維的阻燃性好、耐腐性強和質(zhì)量輕化的特點，同時，具有較高的機械強度。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
本發(fā)明提出一種集裝箱板材的制備方法，包括：
將第一樹脂與固化劑混合得到樹脂池，在樹脂池內(nèi)鋪設(shè)布料后，將玄武巖纖維散落于樹脂池內(nèi)并分布于布料，將第二樹脂淋涂于玄武巖纖維，在第二樹脂覆蓋薄膜，進行壓輥擠膠和加熱成型。
一種集裝箱板材，根據(jù)上述的集裝箱板材的制備方法制得。
本發(fā)明實施例的有益效果是：
發(fā)明實施例的集裝箱板材制備方法，能夠?qū)⑿鋷r纖維應(yīng)用于板材領(lǐng)域，實現(xiàn)集裝箱板材的制備。通過將第一樹脂與固化劑混合得到樹脂池，在樹脂池內(nèi)鋪設(shè)布料后，將玄武巖纖維散落于樹脂池內(nèi)并分布于布料，將第二樹脂淋涂于玄武巖纖維，在第二樹脂的表面覆蓋薄膜，進行壓輥擠膠和加熱成型。具有方法簡單和易于操作等特點。·
本發(fā)明實施例的集裝箱板材以玄武巖纖維為骨架材料，具有了玄武巖纖維的阻燃性好、耐腐性強和質(zhì)量輕化的特點，同時，具有較高的機械強度。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
下面對本發(fā)明實施例的一種集裝箱板材及其制備方法進行具體說明。
一種集裝箱板材的制備方法，包括：
備取第一樹脂。第一樹脂選自不飽和聚酯樹脂。不飽和聚酯樹脂可以選自鄰苯二甲酸型不飽和聚酯、間苯二甲酸型不飽和聚酯、雙酚a型不飽和聚酯和乙烯基酯型不飽和聚酯中的至少一種。例如，不飽和聚酯樹脂例如可以具體為191型樹脂、196型樹脂、197型樹脂或198型樹脂。
備取固化劑。固化劑選自過氧化甲乙酮，通過過氧化甲乙酮引發(fā)不飽和聚酯樹脂發(fā)生，從而加快不飽和聚酯樹脂的固化。
備取促進劑。促進劑選自無色鈷水，無色鈷水為不飽和聚酯樹脂20～25℃固化成型的無色促進劑。無色鈷水與不飽和聚酯樹脂固化后呈無色和無味；而且，具有固化性能良好、放熱溫度較低和澆注體不開裂等特點。
備取阻燃劑。阻燃劑選自無機阻燃劑；例如為氫氧化鋁、氫氧化鎂、赤磷、多聚磷酸銨、硼酸鋅、氧化銻和鉬化合物等。通過添加無機阻燃劑，不僅能夠提高膠衣樹脂的阻燃性能還能夠提高制備的集裝箱板材的阻燃性能。
作為優(yōu)選，阻燃劑選自氫氧化鋁與其它無機阻燃劑的混合物。例如為氫氧化鋁與氫氧化鎂的混合物。其中，氫氧化鋁的分解溫度為200℃，氫氧化鎂的分解溫度為430℃，通過選用氫氧化鋁與氫氧化鎂的混合物作為阻燃劑，能夠彌補氫氧化鋁因其分解溫度較低而導(dǎo)致膠衣樹脂的阻燃性能下降的缺陷，并且使復(fù)合阻燃劑在材料氧化分解過程中也具有較好的阻燃效果。
備取玄武巖纖維。
玄武巖纖維是集裝箱板材的骨架材料，可以由以下方式制得：
以玄武巖礦石為原料，將破碎后玄武巖礦石在1450℃～1550℃的溫度下進行熔融，得到熔融物。將熔融物通過拉絲漏板先拉成粗纖維后，再將粗纖維由拉絲機拉制成連續(xù)的玄武巖纖維。
將制得的玄武巖纖維送至南京玻璃纖維研究設(shè)計院質(zhì)檢中心(即：國家玻璃纖維產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心)，按照gb/t25-45-2010對玄武巖纖維進行性能檢測，其檢驗報告為：玻纖質(zhì)檢(tsw)字，第(16060418)號。其檢測結(jié)果如表1?？梢岳斫猓鋷r纖維具備如表1的技術(shù)指標(biāo)。
表1玄武巖纖維技術(shù)指標(biāo)
注1：耐堿性處理條件為：試樣在60℃的溫度和1.0mol/l的naoh溶液中浸泡120min。
耐溫處理條件為：試樣在300℃的溫度下放置120min。
注2：浸膠紗試樣采用sw2511-1a/bs環(huán)氧樹脂。固化條件：25℃的溫度下處理24h，80℃的溫度下處理8h。浸膠紗拉伸強度和拉伸彈性模量以玻璃密度為2.60g/cm3進行計算。
注3：棒狀復(fù)合材料采用金陵帝斯曼樹脂有限公司生產(chǎn)的p65-901不飽和聚酯樹脂制作。固化條件：20～20℃的溫度下處理24h，80℃的溫度下處理24h。棒狀符合材料玻璃纖維質(zhì)量含量為63.6％。
從表1可以看出，采用上述技術(shù)指標(biāo)的玄武巖纖維制得的集裝箱板材，具有了阻燃性好、耐腐性強和質(zhì)量輕化的特點，同時，具有較高的機械強度。
作為優(yōu)選，玄武巖纖維為玄武巖纖維短絲。玄武巖纖維短絲的長度以3～7cm為宜，優(yōu)選為5cm。
備取第二樹脂，第二樹脂為膠衣樹脂和抗老化劑混合物。
備取膠衣樹脂。膠衣樹脂是制作玻璃鋼制品膠衣層的專用樹酯，是不飽和聚酯中的一個特殊品種。通過在玄武巖纖維表面淋涂膠衣樹脂并呈連續(xù)性的薄層完全覆蓋玄武巖纖維表面，能夠給予集裝箱板材的基體樹脂(第一樹脂)和層合材料(玄武巖纖維)提供一個保護層，以提高制品的耐候性、耐腐蝕和耐磨性等，并賦予集裝箱板材以顏色。
備取抗老化劑。抗老化劑可以選自納米級二氧化鈦(tio2)或常規(guī)的塑料抗老化劑。通過填加抗老化劑，能夠保證集裝箱板材在惡劣的環(huán)境下使用壽命。
上述各種原料的用量為，按重量份數(shù)計包括：27～45重量份的第一樹脂、1～5重量份的固化劑、0.06～0.12重量份的促進劑、6～12重量份的阻燃劑、30～60重量份的玄武巖纖維和11～20重量份第二樹脂。其中，第二樹脂包括9～15重量份的膠衣樹脂和2～5重量份的抗老化劑。
將第一樹脂和固化劑混合后，在40～60℃的溫度下將第一樹脂和固化劑的混合物采用自然流淌和/或淋涂的方式制成厚度均勻的膠層，得到的厚度均勻的膠層即為樹脂池。
在優(yōu)選方案中，將第一樹脂、固化劑、促進劑和阻燃劑混合后，在40～60℃的溫度下流淌為厚度均勻的膠層，即得到樹脂池。
在樹脂池內(nèi)鋪設(shè)布料。
布料為纖維布或斜紋布。纖維布或網(wǎng)格布具有通孔，將布料鋪設(shè)于樹脂池后，膠層通過上述布料的通孔透過布料，實現(xiàn)對布料的充分浸氈。通過填加布料，能夠增加玄武巖纖維板材的機械強度。
將玄武巖纖維均勻散落于樹脂池內(nèi)并均勻分散于浸氈的布料。散落是在距樹脂池1～2m的高度，無規(guī)則地將玄武巖纖維短絲散落于樹脂池內(nèi)并在透過布料的膠層內(nèi)累計。
散落的過程中，只要保證散落的玄武巖纖維在樹脂池內(nèi)累計的厚度均勻即可。
在散落過程中根據(jù)集裝箱板材制品的厚度要求，將散落于樹脂池內(nèi)的玄武巖纖維短絲累計到該集裝箱板材要求的厚度。
在樹脂池的表面覆蓋薄膜。
薄膜選擇單面電暈離型膜。擇單面電暈離型膜具有較高的抗斷裂強度和較好的表面光滑度。將薄膜平整和均勻覆蓋于樹脂池能夠防止玄武巖纖維短絲在樹脂池的表面凸出形成毛刺影響集裝箱板材的質(zhì)量。此外，通過在樹脂池的表面覆蓋薄膜能夠方便于玄武巖板材后續(xù)的加工。
將薄膜覆蓋于樹脂池后，對其進行壓輥擠膠。通過壓輥擠膠能夠使玄武巖纖維短絲充分在樹脂池內(nèi)浸膠，并將玄武巖纖維短絲之間的氣泡壓除使得多個玄武巖纖維短絲之間充分接觸形成具有集裝箱板材的骨架。
對壓輥擠膠的產(chǎn)物進行加熱成型。加熱成型包括對壓輥擠膠的產(chǎn)物進行分段加熱后，通過模具擠壓成型。
分段加熱包括連續(xù)設(shè)置的第一加熱段、第二加熱段和第三加熱段。其中，第一加熱段的溫度為65～85℃；第二加熱段的溫度為60～90℃；第三加熱段的溫度為40～60℃。通過設(shè)置多個加熱段能夠加快樹脂池的固化速度和改善樹脂池的固化效果，實現(xiàn)樹脂池的連續(xù)固化。
在對壓輥擠膠產(chǎn)物進行分段加熱的同時通過模具擠壓成型。模具包括上模具和下模具。上模具和下模具相對設(shè)置并位于第一加熱段和第二加熱段內(nèi)。
一種根據(jù)上述的集裝箱板材制備方法制備的集裝箱板材。
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的特征和性能作進一步的詳細描述。
實施例1
將28kg的雙酚a型不飽和聚酯、1kg的過氧化甲乙酮、0.06kg的無色鈷水、3kg的氫氧化鋁和3kg的氫氧化鎂混合均勻后，在50℃的溫度下，將上述物料的混合物自然流淌為厚度均勻的膠層，即為樹脂池。
將32kg的長度為5cm的玄武巖纖維短絲散落于樹脂池。將9kg的膠衣樹脂和2kg的二氧化鈦混合均勻，得到第二樹脂。第二樹脂淋涂于玄武巖纖維短絲的表面。
在第二樹脂的表面覆蓋薄膜后，進行壓輥擠膠。
將壓輥擠膠產(chǎn)物在80℃溫度下的第一加熱段、80℃溫度下的第二加熱段和50℃溫度下的第三加熱段加熱，并在第一加熱段和第二加熱段使用模具擠壓成型。
實施例2
將33kg的雙酚a型不飽和聚酯、2.7kg的過氧化甲乙酮、0.09kg的無色鈷水、4.5kg的氫氧化鋁和3kg的氫氧化鎂混合均勻后，在50℃的溫度下，將上述物料的混合物自然流淌為厚度均勻的膠層，即為樹脂池。
將40kg的長度為5cm的玄武巖纖維短絲散落于樹脂池。將11kg的膠衣樹脂和3kg的二氧化鈦混合均勻，得到第二樹脂。第二樹脂淋涂于玄武巖纖維短絲的表面。
在第二樹脂的表面覆蓋薄膜后，進行壓輥擠膠。
將壓輥擠膠產(chǎn)物在78℃溫度下的第一加熱段、80℃溫度下的第二加熱段和50℃溫度下的第三加熱段加熱，并在第一加熱段和第二加熱段使用模具擠壓成型。
實施例3
將37kg的雙酚a型不飽和聚酯、3kg的過氧化甲乙酮、0.1kg的無色鈷水、4.5kg的氫氧化鋁和4.5kg的氫氧化鎂混合均勻后，在50℃的溫度下，將上述物料的混合物自然流淌為厚度均勻的膠層，即為樹脂池。
將45kg的長度為5cm的玄武巖纖維短絲散落于樹脂池。將12kg的膠衣樹脂和4kg的二氧化鈦混合均勻，得到第二樹脂。第二樹脂淋涂于玄武巖纖維短絲的表面。
在第二樹脂的表面覆蓋薄膜后，進行壓輥擠膠。
將壓輥擠膠產(chǎn)物在75℃溫度下的第一加熱段、85℃溫度下的第二加熱段和48℃溫度下的第三加熱段加熱，并在第一加熱段和第二加熱段使用模具擠壓成型。
實施例4
將40kg的雙酚a型不飽和聚酯、4.5kg的過氧化甲乙酮、0.1kg的無色鈷水、5kg的氫氧化鋁和5kg的氫氧化鎂混合均勻后，在50℃的溫度下，將上述物料的混合物自然流淌為厚度均勻的膠層，即為樹脂池。
將53kg的長度為5cm的玄武巖纖維短絲散落于樹脂池。將14kg的膠衣樹脂和5kg的二氧化鈦混合均勻，得到第二樹脂。第二樹脂淋涂于玄武巖纖維短絲的表面。
在第二樹脂的表面覆蓋薄膜后，進行壓輥擠膠。
將壓輥擠膠產(chǎn)物在75℃溫度下的第一加熱段、88℃溫度下的第二加熱段和60℃溫度下的第三加熱段加熱，并在第一加熱段和第二加熱段使用模具擠壓成型。
實施例5
將45kg的雙酚a型不飽和聚酯、4.5kg的過氧化甲乙酮、0.12kg的無色鈷水、6kg的氫氧化鋁和5.5kg的氫氧化鎂混合均勻后，在50℃的溫度下，將上述物料的混合物自然流淌為厚度均勻的膠層，即為樹脂池。
將40kg的長度為5cm的玄武巖纖維短絲散落于樹脂池。將15kg的膠衣樹脂和5kg的塑料抗老化劑混合均勻，得到第二樹脂。第二樹脂淋涂于玄武巖纖維短絲的表面。
在第二樹脂的表面覆蓋薄膜后，進行壓輥擠膠。
將壓輥擠膠產(chǎn)物在80℃溫度下的第一加熱段、85℃溫度下的第二加熱段和55℃溫度下的第三加熱段加熱，并在第一加熱段和第二加熱段使用模具擠壓成型。
對比例1
(1)按上述配比稱取各組分原料，首先將38重量份聚丙烯放入高速混合機中，然后再放5重量份的納米tio2、1重量份的偶聯(lián)劑，加入沒有先后順序，混合溫度為25～40℃，采用低速模式混料，混合時間為100～180s，然后將混合好的料放入擠出機中擠出淋膜和連續(xù)玻璃纖維復(fù)合成預(yù)浸帶，預(yù)浸帶的厚度為0.20～0.25mm。
其中，聚丙烯(pp)為均聚聚丙烯(pp)，連續(xù)纖維為玻璃纖維，偶聯(lián)劑為3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
(2)將56重量份的連續(xù)玻璃纖維增強聚丙烯(pp)材料預(yù)浸帶放入熱壓機托板上鋪列，鋪列方式為長方向長度為2370mm，短方向的長度為1350mm，相鄰層預(yù)浸帶間為0°/45°排列，最終制作的集裝箱頂板的厚度為5.2mm，預(yù)浸帶的厚度為0.20mm，鋪列層數(shù)為27層。
(3)鋪列完成后，在托板的四周放上厚度為5mm的墊條，最后將托板送入熱壓機中控制溫度為175℃，首先閉模，使上模板接觸到鋪好的預(yù)浸帶，不要施加壓力，預(yù)熱10min，預(yù)熱完成后加壓至1mpa，保壓時間為30min。
(4)保壓完成后出熱壓機，進入冷壓機，壓力為1.5mpa，冷壓時間為30min，冷卻方式為壓板中通水。
(5)最后將壓好的板材切割成(1270±2mm)×(2320±2mm)，即得到連續(xù)玻璃纖維增強聚丙烯(pp)材料制作集裝箱頂板。
對實施例1～5以及對比例1制備的集裝箱板材進行性能檢測，檢測環(huán)境為：溫度為22℃，相對濕度為58％。檢測結(jié)果見表2。
表2集裝箱板材的性能檢測結(jié)果
從表2可以看出，實施例1～5制備的集裝箱板材具備較好的機械性能，均具有較高的拉伸強度和拉伸彈性模量。與對比例1現(xiàn)有技術(shù)的集裝箱板材相比，實施例1～5的集裝箱板材的拉伸強度具有顯著提高。
綜上所述，本發(fā)明實施例的集裝箱板材制備方法，能夠?qū)⑿鋷r纖維應(yīng)用于板材領(lǐng)域，實現(xiàn)集裝箱板材的制備。通過將第一樹脂與固化劑混合得到樹脂池，在樹脂池內(nèi)鋪設(shè)布料后，將玄武巖纖維散落于樹脂池內(nèi)并分布于布料，將第二樹脂淋涂于玄武巖纖維，在第二樹脂的表面覆蓋薄膜，進行壓輥擠膠和加熱成型。具有方法簡單和易于操作等特點。
本發(fā)明實施例的集裝箱板材以玄武巖纖維為骨架材料，具有了玄武巖纖維的阻燃性好、耐腐性強和質(zhì)量輕化的特點，同時，具有較高的機械強度。
以上所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。