一种秸秆复合材料及其制备方法、及其制作的托盘与流程

本发明涉及一种秸秆材料领域，更具体地，涉及一种秸秆复合材料及其制备方法、及其制作的托盘。
背景技术：
：木塑复合材料是指以木纤维或植物纤维为主要原料，利用高分子界面化学原理和塑料填充改性的特点，配混一定比例的塑料基料，经专业工艺处理后加工成型的一种可循环利用的新材料，具有无污染、无公害等优点，可循环利用。公告号为cn105419369b的中国专利公开了一种秸秆增强再生塑料复合材料及其制备方法，该秸秆增强再生塑料复合材料包括以下质量百分比的组分：改性秸秆粉50-70％、再生塑料颗粒20-40％、相容剂2-5％、润滑剂1-5％、着色剂1-3％、抗氧剂1-3％、光稳定剂1-3％；其中，改性秸秆粉是由以下质量份数的组分组成：预处理后秸秆粉100-110份、石墨烯纳米片0.1-1份、阳离子表面活性剂1-4份、矿物填充物2-10份、偶联剂4-10份。由于植物纤维材料和塑料的相容性差，当植物纤维含量较大时所得到的符合材料性能较差，通过偶联剂能够改善秸秆与聚合物基体之间的相容性，但是秸秆、聚合物基体与偶联剂之间的相容性并不高，因此偶联剂对秸秆和聚合物基体之间的相容性的改善比较有限，有待改进。技术实现要素：针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种秸秆复合材料及其制备方法、及其制作的托盘，能够提高秸秆、聚合物基体与偶联剂之间的相容性，进而提高偶联剂对秸秆和聚合物基体之间相容性的改善作用。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种秸秆复合材料，以质量百分比计，原料内包括以下组份：秸秆粉50-60％；聚丙烯15-40％；二辛基琥珀酸磺酸钠1-5％；光稳定剂7701-4％；马来酸酐接枝聚丙烯1-4％；滑石粉2-5％；抗氧剂2-4％。通过采用上述技术方案，由于植物纤维材料和塑料的相容性差，当植物纤维含量增大时所得到的复合材料性能较差。马来酸酐接枝聚丙烯由聚丙烯经反应挤出接枝马来酸酐制得，非极性的分子主链上引入了强极性的侧基，马来酸酐接枝聚丙烯可以成为增进极性材料与非极性材料粘接性和相容性的桥梁，以提高秸秆粉和聚丙烯之间的粘接性和相容性。二辛基琥珀酸磺酸钠具有分散的作用，使秸秆粉、聚丙烯以及马来酸酐接枝聚丙烯得到均匀分散，进而提高马来酸酐接枝聚丙烯对秸秆粉和聚丙烯之间粘接性和相容性的改善效果，进一步提高秸秆粉和聚丙烯之间的粘接性和相容性，进而提高了复合材料的性能。同时二辛基琥珀酸磺酸钠还具有润滑的作用，改善了复合材料的加工性能和使用性能。本发明进一步设置为：所述抗氧剂包括2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物和2-巯基苯并咪唑中的一种或两种的混合物。通过采用上述技术方案，2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物是链断裂型抗痒剂，其分子结构中有反应性n-h官能团，在抑制氧化过程中通过与聚合物争夺链增长自由基r和ro2以中断链式反应，但在氢原子转移到过氧化自由基上时，反应中至少有一个分子氢过氧化物生成，2-巯基苯并咪唑可与此氢过氧化物起反应，形成非自由基稳定化合物，进一步降低氧化速率，2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉和2-巯基苯并咪唑具有协同增效的作用，提高了防氧化的效果。本发明进一步设置为：以质量百分比计，所述秸秆托盘原料内包括1-5％六偏磷酸钠。通过采用上述技术方案，六偏磷酸钠能够通过化学反应减少秸秆粉的纤维表面的羟基数目，从而使秸秆粉的纤维表面形成一层憎水性薄膜从而提高其与聚丙烯的相容性和促进秸秆粉的分散，进一步提高了秸秆粉和聚丙烯的相容性。二辛基琥珀酸磺酸钠能够与水发生反应，六偏磷酸钠具有抑制这种反应的作用，且对二辛基琥珀酸磺酸钠具有协同作用，能够进一步增强二辛基琥珀酸磺酸钠的分散和润滑作用，进而提高马来酸酐接枝聚丙烯对秸秆粉和聚丙烯之间相容性的改善，进而进一步提高秸秆粉和聚丙烯之间的粘接性和相容性，提高了复合材料的性能。本发明进一步设置为：以质量百分比计，所述秸秆托盘原料内包括2-6％聚亚甲基聚苯基异氰酸脂。通过采用上述技术方案，聚亚甲基聚苯基异氰酸脂具有亲无机物的基团和亲有机物的基团，具有分散作用，改善填充料的分散度以提高加工性能，进而提高秸秆粉和聚丙烯之间的相容性、提高二辛基琥珀酸磺酸钠对秸秆粉和聚丙烯之间粘接性和相容性的改善作用、提高六偏磷酸钠减少秸秆粉表面羟基的效果、增强六偏磷酸钠与二辛基琥珀酸磺酸钠之间的协同增效，进一步提高了秸秆粉和聚丙烯之间的粘接性和相容性，进而进一步提高复合材料的性能。本发明的另一目的在于提供一种秸秆托盘的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将六偏磷酸钠溶于水，形成浓度为30％的备用水溶液，采用蒸汽热喷放技术对秸秆粉进行蒸汽爆破，再将秸秆粉放入备用水溶液内浸泡10-12小时，取出浸泡后的秸秆粉进行干燥处理，获得改性秸秆粉；步骤2，将改性秸秆粉、聚丙烯、二辛基琥珀酸磺酸钠、马来酸酐接枝聚丙烯、光稳定剂770、滑石粉、抗氧剂，倒入混料机中，充分混合，获得混合料；步骤3，将混合料加入造粒机中，挤出熔融状态的块状物料，冷却后经破碎机破碎成柔软干燥的颗粒料；步骤4，将颗粒料放入挤出机中，经模具挤压并冷却成型，得到复合材料产品；步骤5，对复合材料产品进行表面打磨、拉丝、压花、安装配件中至少一种后处理。通过采用上述技术方案，通过蒸汽爆破后的秸秆粉，高温能够使秸秆粉中木纤维表面的羟基含量降低，有利于其与聚丙烯的粘接；同时蒸汽爆破会引起秸秆粉中纤维的形态和结构发生变化，从而使纤维的强度和表面积增加，其中，强度的增加对复合材料的强度具有加强作用。将秸秆粉浸泡在六偏磷酸钠中，进一步降低木纤维表面的羟基含量，蒸汽爆破后的秸秆粉因为表面积的增加，能够与六偏磷酸钠反应得更加充分，进一步利于秸秆粉与聚丙烯的粘接，提高复合材料的性能；二辛基琥珀酸磺酸钠具有润滑的作用，改善了复合材料的加工性能和使用性能；二辛基琥珀酸磺酸钠能够与水发生反应，六偏磷酸钠具有抑制这种反应的作用，且对二辛基琥珀酸磺酸钠具有协同作用，能够进一步增强二辛基琥珀酸磺酸钠的分散和润滑作用，进而提高马来酸酐接枝聚丙烯对秸秆粉和聚丙烯之间相容性的改善，进而进一步提高秸秆粉和聚丙烯之间的粘接性和相容性，提高了复合材料的性能。本发明进一步设置为：步骤2，将改性秸秆粉、聚丙烯、二辛基琥珀酸磺酸钠、光稳定剂770、滑石粉、抗氧剂、马来酸酐接枝聚丙烯，倒入混料机中，充分混合，获得混合料。通过采用上述技术方案，马来酸酐接枝聚丙烯由聚丙烯经反应挤出接枝马来酸酐制得，非极性的分子主链上引入了强极性的侧基，马来酸酐接枝聚丙烯可以成为增进极性材料与非极性材料粘接性和相容性的桥梁，以提高秸秆粉和聚丙烯之间的粘接性和相容性；二辛基琥珀酸磺酸钠具有分散的作用，使秸秆粉、聚丙烯以及马来酸酐接枝聚丙烯得到均匀分散，进而提高马来酸酐接枝聚丙烯对秸秆粉和聚丙烯之间粘接性和相容性的改善效果，进一步提高秸秆粉和聚丙烯之间的粘接性和相容性，进而提高了复合材料的性能。本发明进一步设置为：步骤2，将改性秸秆粉、聚丙烯、二辛基琥珀酸磺酸钠、光稳定剂770、滑石粉、抗氧剂、聚亚甲基聚苯基异氰酸脂，倒入混料机中，充分混合，获得混合料。通过采用上述技术方案，聚亚甲基聚苯基异氰酸脂具有亲无机物的基团和亲有机物的基团，具有分散作用，改善填充料的分散度以提高加工性能，进而提高秸秆粉和聚丙烯之间的相容性、提高二辛基琥珀酸磺酸钠对秸秆粉和聚丙烯之间粘接性和相容性的改善作用、提高六偏磷酸钠减少秸秆粉表面羟基的效果、增强六偏磷酸钠与二辛基琥珀酸磺酸钠之间的协同增效，进一步提高了秸秆粉和聚丙烯之间的粘接性和相容性，进而进一步提高复合材料的性能。本发明的另一目的在于提供秸秆复合材料所制备的一种秸秆托盘，能够增强使用过程中托盘的稳定性和托盘内蔬果的稳定性：一种秸秆托盘，包括盘底，所述盘底上端面的边沿处呈向外延伸设置有盘壁，所述盘底和盘壁形成容置槽，所述盘底的上端面设置有多个稳定橡胶垫，所述盘底的下端面设置有呈网格状的防滑橡胶垫。通过采用上述技术方案，盘底上端面的稳定橡胶垫能够防止托盘内的蔬果滚动，进而避免了因蔬果的滚动造成托盘的不稳定；当使用人员用手托着托盘的时候，盘底下端面的防滑橡胶垫能够增加托盘与使用人员之间的摩擦力，当托盘放置在桌面上时，防滑橡胶垫还能够增加托盘与桌面的摩擦力，提高了托盘的稳定性。综上所述，本发明具有以下有益效果：1.马来酸酐接枝聚丙烯提高了秸秆粉和聚丙烯之间的粘接性和相容性，进而提高了复合材料的性能；2.二辛基琥珀酸磺酸钠提高了马来酸酐接枝聚丙烯对秸秆粉和聚丙烯之间粘接性和相容性的改善效果，进而提高了复合材料的性能，同时二辛基琥珀酸磺酸钠还具有润滑的作用，改善了复合材料的加工性能和使用性能；3.2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉和2-巯基苯并咪唑具有协同增效的作用，提高了防氧化的效果；4.六偏磷酸钠进一步提高了秸秆粉和聚丙烯的相容性，且六偏磷酸钠对二辛基琥珀酸磺酸钠具有协同作用，能够进一步增强二辛基琥珀酸磺酸钠的分散和润滑作用，进而提高马来酸酐接枝聚丙烯对秸秆粉和聚丙烯之间相容性的改善；5.聚亚甲基聚苯基异氰酸脂具有亲无机物的基团和亲有机物的基团，具有分散作用，改善填充料的分散度以提高加工性能，进而提高秸秆粉和聚丙烯之间的相容性、提高二辛基琥珀酸磺酸钠对秸秆粉和聚丙烯之间粘接性和相容性的改善作用、提高六偏磷酸钠减少秸秆粉表面羟基的效果、增强六偏磷酸钠与二辛基琥珀酸磺酸钠之间的协同增效，进一步提高了秸秆粉和聚丙烯之间的粘接性和相容性，进而进一步提高复合材料的性能。附图说明图1是实施例十三的俯视方向结构示意图；图2是实施例十三的仰视方向结构示意图；图3是实施例十四的俯视方向结构示意图；图4是实施例十四的仰视方向结构示意图；图5是实施例十五的俯视方向结构示意图；图6是实施例十五的仰视方向结构示意图。附图标记说明：1、盘底；2、盘壁；3、手持部；4、橡胶圈；5、稳定橡胶垫；6、防滑橡胶垫；7、握持槽；8、握持橡胶垫。具体实施方式实施例1：一种秸秆复合材料，原料内各组分及质量百分比如表1所示，其中氧化剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉和2-巯基苯并咪唑的混合物。秸秆复合材料的制备方法包括以下步骤，步骤1，采用蒸汽热喷放技术对秸秆粉进行蒸汽爆破，再将蒸汽爆破后的秸秆粉进行干燥处理，获得改性秸秆粉；步骤2，将改性秸秆粉、聚丙烯、二辛基琥珀酸磺酸钠、马来酸酐接枝聚丙烯、光稳定剂770、滑石粉、抗氧剂，倒入混料机中，充分混合，获得混合料；步骤3，将混合料加入造粒机中，挤出熔融状态的块状物料，冷却后经破碎机破碎成柔软干燥的颗粒料；步骤4，将颗粒料放入挤出机中，经模具挤压并冷却成型，得到复合材料产品；步骤5，对复合材料产品进行表面打磨、拉丝、压花、安装配件中至少一种后处理。其中，秸秆粉和聚丙烯的粘接性和相容性直接影响到了结构强度，参见国标gb/t1634.1-2004的塑料硬度测定方法，测定数据如表1所示。实施例2：一种秸秆复合材料，与实施例1的不同之处在于，原料中各组分及质量百分比如表1所示。其中，秸秆粉和聚丙烯的粘接性和相容性直接影响到了结构强度，参见国标gb/t1634.1-2004的塑料硬度测定方法，测定数据如表1所示。实施例3：一种秸秆复合材料，与实施例1的不同之处在于，原料中各组分及质量百分比如表1所示。其中，秸秆粉和聚丙烯的粘接性和相容性直接影响到了结构强度，参见国标gb/t1634.1-2004的塑料硬度测定方法，测定数据如表1所示。实施例4：一种秸秆复合材料，原料内各组分及质量百分比如表1所示，其中氧化剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉和2-巯基苯并咪唑的混合物。秸秆复合材料的制备方法包括以下步骤，步骤1，将六偏磷酸纳溶于水，形成浓度为30％的备用水溶液，采用蒸汽热喷放技术对秸秆粉进行蒸汽爆破，再将蒸汽爆破后的秸秆粉放入备用水溶液中浸泡10-12小时，取出浸泡后的秸秆粉进行干燥处理，获得改性秸秆粉；步骤2，将改性秸秆粉、聚丙烯、二辛基琥珀酸磺酸钠、马来酸酐接枝聚丙烯、光稳定剂770、滑石粉、抗氧剂，倒入混料机中，充分混合，获得混合料；步骤3，将混合料加入造粒机中，挤出熔融状态的块状物料，冷却后经破碎机破碎成柔软干燥的颗粒料；步骤4，将颗粒料放入挤出机中，经模具挤压并冷却成型，得到复合材料产品；步骤5，对复合材料产品进行表面打磨、拉丝、压花、安装配件中至少一种后处理。其中，秸秆粉和聚丙烯的粘接性和相容性直接影响到了结构强度，参见国标gb/t1634.1-2004的塑料硬度测定方法，测定数据如表1所示。实施例5：一种秸秆复合材料，与实施例7的不同之处在于，原料中各组分及质量百分比如表1所示。其中，秸秆粉和聚丙烯的粘接性和相容性直接影响到了结构强度，参见国标gb/t1634.1-2004的塑料硬度测定方法，测定数据如表1所示。实施例6：一种秸秆复合材料，与实施例7的不同之处在于，原料中各组分及质量百分比如表1所示。其中，秸秆粉和聚丙烯的粘接性和相容性直接影响到了结构强度，参见国标gb/t1634.1-2004的塑料硬度测定方法，测定数据如表1所示。实施例7：一种秸秆复合材料，原料内各组分及质量百分比如表1所示，其中氧化剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉和2-巯基苯并咪唑的混合物。秸秆复合材料的制备方法包括以下步骤，步骤1，将六偏磷酸纳溶于水，形成浓度为30％的备用水溶液，采用蒸汽热喷放技术对秸秆粉进行蒸汽爆破，再将蒸汽爆破后的秸秆粉放入备用水溶液中浸泡10-12小时，取出浸泡后的秸秆粉进行干燥处理，获得改性秸秆粉；步骤2，将改性秸秆粉、聚丙烯、二辛基琥珀酸磺酸钠、马来酸酐接枝聚丙烯、光稳定剂770、滑石粉、抗氧剂、聚亚甲基聚苯基异氰酸酯，倒入混料机中，充分混合，获得混合料；步骤3，将混合料加入造粒机中，挤出熔融状态的块状物料，冷却后经破碎机破碎成柔软干燥的颗粒料；步骤4，将颗粒料放入挤出机中，经模具挤压并冷却成型，得到复合材料产品；步骤5，对复合材料产品进行表面打磨、拉丝、压花、安装配件中至少一种后处理。其中，秸秆粉和聚丙烯的粘接性和相容性直接影响到了结构强度，参见国标gb/t1634.1-2004的塑料硬度测定方法，测定数据如表1所示。实施例8：一种秸秆复合材料，与实施例10的不同之处在于，原料中各组分及质量百分比如表1所示。其中，秸秆粉和聚丙烯的粘接性和相容性直接影响到了结构强度，参见国标gb/t1634.1-2004的塑料硬度测定方法，测定数据如表1所示。实施例9：一种秸秆复合材料，与实施例10的不同之处在于，原料中各组分及质量百分比如表1所示。其中，秸秆粉和聚丙烯的粘接性和相容性直接影响到了结构强度，参见国标gb/t1634.1-2004的塑料硬度测定方法，测定数据如表1所示。对比例1：一种秸秆复合材料，原料内各组分及质量百分比如表1所示，其中氧化剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉和2-巯基苯并咪唑的混合物。秸秆复合材料的制备方法包括以下步骤，步骤1，将六偏磷酸纳溶于水，形成浓度为30％的备用水溶液，采用蒸汽热喷放技术对秸秆粉进行蒸汽爆破，再将蒸汽爆破后的秸秆粉放入备用水溶液中浸泡10-12小时，取出浸泡后的秸秆粉进行干燥处理，获得改性秸秆粉；步骤2，将改性秸秆粉、聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、光稳定剂770、滑石粉、抗氧剂，倒入混料机中，充分混合，获得混合料；步骤3，将混合料加入造粒机中，挤出熔融状态的块状物料，冷却后经破碎机破碎成柔软干燥的颗粒料；步骤4，将颗粒料放入挤出机中，经模具挤压并冷却成型，得到复合材料产品；步骤5，对复合材料产品进行表面打磨、拉丝、压花、安装配件中至少一种后处理。其中，秸秆粉和聚丙烯的粘接性和相容性直接影响到了结构强度，参见国标gb/t1634.1-2004的塑料硬度测定方法，测定数据如表1所示。对比例2：一种秸秆复合材料，与实施例4的不同之处在于，原料中各组分及质量百分比如表1所示。其中，秸秆粉和聚丙烯的粘接性和相容性直接影响到了结构强度，参见国标gb/t1634.1-2004的塑料硬度测定方法，测定数据如表1所示。对比例3：一种秸秆复合材料，与实施例4的不同之处在于，原料中各组分及质量百分比如表1所示。其中，秸秆粉和聚丙烯的粘接性和相容性直接影响到了结构强度，参见国标gb/t1634.1-2004的塑料硬度测定方法，测定数据如表1所示。实施例13：一种秸秆复合材料制作的托盘，如图1所示，包括圆盘状的盘底1。盘底1上端面的边沿处呈向外延伸设置有盘壁2，盘底1和盘壁2形成容置槽。盘壁2顶端的侧壁弯折设置有手持部3，该手持部3的外侧壁包裹有橡胶圈4。结合图1、图2，盘底1的上端面固定连接有多个在盘底1均匀间隔排列的稳定橡胶垫5，盘底1的下端面固定连接有呈网格状的防滑橡胶垫6。实施例14：一种秸秆复合材料制作的托盘，如图3所示，包括方板状的盘底1。盘底1的边角处呈圆弧状设置，且盘底1上端面的边沿处呈向外延伸设置有盘壁2，盘底1和盘壁2形成容置槽。其中，两相对盘壁2上贯穿有握持槽7。结合图3、图4，盘底1的上端面固定连接有多个在盘底1均匀间隔排列的稳定橡胶垫5，盘底1的下端面固定连接有呈网格状的防滑橡胶垫6。实施例15：一种秸秆复合材料制作的托盘，如图5、图6所示，与实施例11的区别在于握持槽7内固定连接有握持橡胶垫8，盘底1、盘壁2、稳定橡胶垫5和防滑橡胶垫6的形状不同。表1实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6秸秆粉605052605050聚丙烯183540153240二辛基琥珀酸磺酸钠551551光稳定剂770431431马来酸酐接枝聚丙烯412411滑石粉532532抗氧剂432234六偏磷酸钠000531聚亚甲基聚苯基异氰酸酯000000洛氏硬度值(hrb)222423293230表1-续实施例7实施例8实施例9对比例1对比例2对比例3秸秆粉605250605050聚丙烯152040203341二辛基琥珀酸磺酸钠351000光稳定剂770431431马来酸酐接枝聚丙烯431441滑石粉532542抗氧剂432234六偏磷酸钠251531聚亚甲基聚苯基异氰酸酯362000洛氏硬度值(hrb)363537222323具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12