一种纤维增强阻燃包装箱材料及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种纤维增强阻燃包装箱材料及其制备方法。由以下步骤制备而成：（1）将γ?巯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙酮和异丙醇混合，用磁力搅拌机搅拌；（2）加入玻璃纤维、竹纤维和氧化锡搅拌，静置；（3）过滤，放入烘箱中烘干；（4）将双酚A型不饱和聚酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂、硼酸锌和氧化锑放入烘箱中干燥；（5）将上述组分和溴化聚苯乙烯、聚乙烯蜡、过氧化甲乙酮、环烷酸钴、亚磷酸酯混合，用高速分散机分散；（6）加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒；（7）经注塑机注塑成型即得。本发明的纤维增强阻燃包装箱材料具有卓越的阻燃性能，同时还具有良好的力学性能，弹性及韧性佳。
【专利说明】
一种纤维増强阻燃包装箱材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及材料领域，具体涉及一种纤维增强阻燃包装箱材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着经济社会的快速发展，互联网的广泛运用，使得物流行业也得到了飞速的发 展，从而也带动了包装行业的高速发展。同时也随着人们生活水平的提高，对于产品包装的 要求也越来越高，不仅仅从视觉上有了更高的要求，对于其安全性的要求更是极为严格，一 方面是保证运输的安全性，同时也保证物品的安全性，减少不必要的损失。而包装箱材料的 抗冲击性和阻燃性能在运输过程中对物品的完整性和安全性起到了非常大的作用，因物品 的碰撞、摩擦和天气炎热等因素，包装材料非常容易破损以及引起火灾，因此，研发具有良 好的耐冲击性和高阻燃性的包装材料对于保证运输的安全性，提高安全保障具有重要的意 义。
[0003]
【发明内容】
[0004] 要解决的技术问题:本发明的目的是提供一种纤维增强阻燃包装箱材料，具有卓 越的阻燃性能，同时还具有良好的力学性能，弹性及韧性佳。
[0005] 技术方案:一种纤维增强阻燃包装箱材料，由以下成分以重量份制备而成:双酚A 型不饱和聚酯树脂20-40份、环氧丙烯酸酯树脂20-40份、玻璃纤维4-8份、竹纤维1-3份、氧 化锡2-5份、硼酸锌1-3份、氧化锑1-3份、溴化聚苯乙烯1-3份、γ-巯丙基三甲氧基硅烷1-3 份、乙烯基三乙氧基硅烷2-4份、聚乙烯蜡1-2份、过氧化甲乙酮2-5份、环烷酸钴1-3份、亚磷 酸酯0.2-0.5份、丙酮30-50份、异丙醇20-40份。
[0006] 进一步优选的，所述的一种纤维增强阻燃包装箱材料，由以下成分以重量份制备 而成：双酚Α型不饱和聚酯树脂25-35份、环氧丙烯酸酯树脂25-35份、玻璃纤维5-7份、竹纤 维1.5-2.5份、氧化锡3-4份、硼酸锌1.5-2.5份、氧化锑1.5-2.5份、溴化聚苯乙烯1.5-2.5 份、γ -巯丙基三甲氧基硅烷1.5-2.5份、乙烯基三乙氧基硅烷2.5-3.5份、聚乙烯蜡1.2-1.8 份、过氧化甲乙酮3-4份、环烷酸钴1.5-2.5份、亚磷酸酯0.3-0.4份、丙酮35-45份、异丙醇 25-35份。
[0007] 上述纤维增强阻燃包装箱材料的制备方法包括以下步骤： (1) 将γ-巯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙酮和异丙醇混合，用磁力搅 拌机在转速60_80r/min下搅拌20-40分钟； (2) 加入玻璃纤维、竹纤维和氧化锡，在温度50-70°C下搅拌20-40分钟，静置2-3小时； (3) 过滤，放入烘箱中，在温度70-90°C下烘干； (4) 将双酚A型不饱和聚酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂、硼酸锌和氧化锑放入烘箱中，在 温度40-60°C下干燥12小时； (5) 将所有组分混合，用高速分散机分散2-5分钟； (6)加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆转速为100-150r/min，挤出温度为190-220 °C； (7 )经注塑机注塑成型即得，温度为190-230 °C，注塑压力为70-90MPa，保压压力为65-75MPa〇
[0008] 进一步优选的，步骤(1)中转速为65-75r/min，搅拌时间为25-35分钟。
[0009]进一步优选的，步骤(2)中温度为55-65°C，搅拌时间为25-35分钟，静置时间为2.5 小时。
[0010] 进一步优选的，步骤(3)中温度为75-85°C。
[0011] 进一步优选的，步骤(4)中温度为45-55°C。
[0012] 进一步优选的，步骤(5)中分散时间为3-4分钟。
[0013] 进一步优选的，步骤(6)中螺杆转速为110-140r/min，挤出温度为200-210°C。
[0014] 进一步优选的，步骤（7)中温度为200-220°C，注塑压力为75-85MPa，保压压力为 70MPa。有益效果:本发明的纤维增强阻燃包装箱材料具有卓越的阻燃性能，其氧指数高达 34%，阻燃等级也达到了V-0级，同时本发明还具有良好的力学性能，其弯曲强度和拉伸强度 分别达到了 128MPa和184Mpa，弹性及韧性佳。
[0015]
【具体实施方式】
[0016] 实施例1 一种纤维增强阻燃包装箱材料，由以下成分以重量份制备而成:双酸A型不饱和聚酯树 脂20份、环氧丙烯酸酯树脂20份、玻璃纤维4份、竹纤维1份、氧化锡2份、硼酸锌1份、氧化锑1 份、溴化聚苯乙烯1份、γ -巯丙基三甲氧基硅烷1份、乙烯基三乙氧基硅烷2份、聚乙烯蜡1 份、过氧化甲乙酮2份、环烷酸钴1份、亚磷酸酯0.2份、丙酮30份、异丙醇20份。
[0017]上述纤维增强阻燃包装箱材料的制备方法为： (1) 将γ-巯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙酮和异丙醇混合，用磁力搅 拌机在转速60r/min下搅拌20分钟； (2) 加入玻璃纤维、竹纤维和氧化锡，在温度50°C下搅拌20分钟，静置2小时； (3) 过滤，放入烘箱中，在温度70°C下烘干； (4) 将双酚A型不饱和聚酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂、硼酸锌和氧化锑放入烘箱中，在 温度40 °C下干燥12小时； (5) 将所有组分混合，用高速分散机分散2分钟； (6) 加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆转速为100r/min，挤出温度为190°C ; (7) 经注塑机注塑成型即得，温度为190°C，注塑压力为70MPa，保压压力为65MPa。
[0018] 实施例2 一种纤维增强阻燃包装箱材料，由以下成分以重量份制备而成:双酸A型不饱和聚酯树 脂25份、环氧丙烯酸酯树脂25份、玻璃纤维5份、竹纤维1.5份、氧化锡3份、硼酸锌1.5份、氧 化锑1.5份、溴化聚苯乙烯1.5份、γ -巯丙基三甲氧基硅烷1.5份、乙烯基三乙氧基硅烷2.5 份、聚乙烯蜡1.2份、过氧化甲乙酮3份、环烷酸钴1.5份、亚磷酸酯0.3份、丙酮35份、异丙醇 25份。
[0019] 上述纤维增强阻燃包装箱材料的制备方法为： (1) 将γ-巯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙酮和异丙醇混合，用磁力搅 拌机在转速65r/min下搅拌25分钟； (2) 加入玻璃纤维、竹纤维和氧化锡，在温度55°C下搅拌25分钟，静置2-3小时； (3) 过滤，放入烘箱中，在温度75°C下烘干； (4) 将双酚A型不饱和聚酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂、硼酸锌和氧化锑放入烘箱中，在 温度45°C下干燥12小时； (5) 将所有组分混合，用高速分散机分散3分钟； (6) 加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆转速为110r/min，挤出温度为200°C ; (7) 经注塑机注塑成型即得，温度为200°C，注塑压力为75MPa，保压压力为70MPa。
[0020] 实施例3 一种纤维增强阻燃包装箱材料，由以下成分以重量份制备而成:双酸A型不饱和聚酯树 脂30份、环氧丙烯酸酯树脂30份、玻璃纤维6份、竹纤维2份、氧化锡3.5份、硼酸锌2份、氧化 锑2份、溴化聚苯乙烯2份、γ -巯丙基三甲氧基硅烷2份、乙烯基三乙氧基硅烷3份、聚乙烯蜡 1.5份、过氧化甲乙酮3.5份、环烷酸钴2份、亚磷酸酯0.35份、丙酮40份、异丙醇30份。
[0021 ]上述纤维增强阻燃包装箱材料的制备方法为： (1) 将γ-巯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙酮和异丙醇混合，用磁力搅 拌机在转速70r/min下搅拌30分钟； (2) 加入玻璃纤维、竹纤维和氧化锡，在温度60°C下搅拌30分钟，静置2.5小时； (3) 过滤，放入烘箱中，在温度80°C下烘干； (4) 将双酚A型不饱和聚酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂、硼酸锌和氧化锑放入烘箱中，在 温度50°C下干燥12小时； (5) 将所有组分混合，用高速分散机分散3.5分钟； (6) 加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆转速为125r/min，挤出温度为205°C ; (7) 经注塑机注塑成型即得，温度为210°C，注塑压力为80MPa，保压压力为70MPa。 [0022] 实施例4 一种纤维增强阻燃包装箱材料，由以下成分以重量份制备而成:双酸A型不饱和聚酯树 脂35份、环氧丙烯酸酯树脂35份、玻璃纤维7份、竹纤维2.5份、氧化锡4份、硼酸锌2.5份、氧 化锑2.5份、溴化聚苯乙烯2.5份、γ -巯丙基三甲氧基硅烷2.5份、乙烯基三乙氧基硅烷3.5 份、聚乙烯蜡1.8份、过氧化甲乙酮4份、环烷酸钴2.5份、亚磷酸酯0.4份、丙酮45份、异丙醇 35份。
[0023]上述纤维增强阻燃包装箱材料的制备方法为： (1) 将γ-巯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙酮和异丙醇混合，用磁力搅 拌机在转速75r/min下搅拌35分钟； (2) 加入玻璃纤维、竹纤维和氧化锡，在温度65°C下搅拌35分钟，静置2.5小时； (3) 过滤，放入烘箱中，在温度85°C下烘干； (4) 将双酚A型不饱和聚酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂、硼酸锌和氧化锑放入烘箱中，在 温度55°C下干燥12小时； (5) 将所有组分混合，用高速分散机分散4分钟； (6) 加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆转速为140r/min，挤出温度为210°C ; (7) 经注塑机注塑成型即得，温度为220°C，注塑压力为85MPa，保压压力为70MPa。
[0024] 实施例5 一种纤维增强阻燃包装箱材料，由以下成分以重量份制备而成:双酸A型不饱和聚酯树 脂40份、环氧丙烯酸酯树脂40份、玻璃纤维8份、竹纤维3份、氧化锡5份、硼酸锌3份、氧化锑3 份、溴化聚苯乙烯3份、γ-巯丙基三甲氧基硅烷3份、乙烯基三乙氧基硅烷4份、聚乙烯蜡2 份、过氧化甲乙酮5份、环烷酸钴3份、亚磷酸酯0.5份、丙酮50份、异丙醇40份。
[0025] 上述纤维增强阻燃包装箱材料的制备方法为： (1) 将γ-巯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙酮和异丙醇混合，用磁力搅 拌机在转速80r/min下搅拌40分钟； (2) 加入玻璃纤维、竹纤维和氧化锡，在温度70°C下搅拌40分钟，静置3小时； (3) 过滤，放入烘箱中，在温度90°C下烘干； (4) 将双酚A型不饱和聚酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂、硼酸锌和氧化锑放入烘箱中，在 温度60°C下干燥12小时； (5) 将所有组分混合，用高速分散机分散5分钟； (6) 加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆转速为150r/min，挤出温度为220°C ; (7) 经注塑机注塑成型即得，温度为230°C，注塑压力为90MPa，保压压力为75MPa。
[0026] 对比例1 本实施例与实施例5的区别在于不含有竹纤维。具体地说是： 一种纤维增强阻燃包装箱材料，由以下成分以重量份制备而成:双酸A型不饱和聚酯树 脂40份、环氧丙烯酸酯树脂40份、玻璃纤维8份、氧化锡5份、硼酸锌3份、氧化锑3份、溴化聚 苯乙烯3份、γ-巯丙基三甲氧基硅烷3份、乙烯基三乙氧基硅烷4份、聚乙烯蜡2份、过氧化甲 乙酮5份、环烷酸钴3份、亚磷酸酯0.5份、丙酮50份、异丙醇40份。
[0027] 上述纤维增强阻燃包装箱材料的制备方法为： (1) 将γ-巯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙酮和异丙醇混合，用磁力搅 拌机在转速80r/min下搅拌40分钟； (2) 加入玻璃纤维和氧化锡，在温度70°C下搅拌40分钟，静置3小时； (3) 过滤，放入烘箱中，在温度90°C下烘干； (4) 将双酚A型不饱和聚酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂、硼酸锌和氧化锑放入烘箱中，在 温度60°C下干燥12小时； (5) 将所有组分混合，用高速分散机分散5分钟； (6) 加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆转速为150r/min，挤出温度为220°C ; (7) 经注塑机注塑成型即得，温度为230°C，注塑压力为90MPa，保压压力为75MPa。
[0028] 对比例2 本实施例与实施例5的区别在于不含有氧化锡和硼酸锌。具体地说是： 一种纤维增强阻燃包装箱材料，由以下成分以重量份制备而成:双酸A型不饱和聚酯树 脂40份、环氧丙烯酸酯树脂40份、玻璃纤维8份、竹纤维3份、氧化锑3份、溴化聚苯乙烯3份、 γ-巯丙基三甲氧基硅烷3份、乙烯基三乙氧基硅烷4份、聚乙烯蜡2份、过氧化甲乙酮5份、环 烷酸钴3份、亚磷酸酯0.5份、丙酮50份、异丙醇40份。
[0029] 上述纤维增强阻燃包装箱材料的制备方法为： (1) 将γ-巯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙酮和异丙醇混合，用磁力搅 拌机在转速80r/min下搅拌40分钟； (2) 加入玻璃纤维、竹纤维和氧化锡，在温度70°C下搅拌40分钟，静置3小时； (3) 过滤，放入烘箱中，在温度90°C下烘干； (4) 将双酚A型不饱和聚酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂、硼酸锌和氧化锑放入烘箱中，在 温度60°C下干燥12小时； (5) 将所有组分混合，用高速分散机分散5分钟； (6) 加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆转速为150r/min，挤出温度为220°C ; (7) 经注塑机注塑成型即得，温度为230°C，注塑压力为90MPa，保压压力为75MPa。
[0030] 本发明材料的实施例和对比例的部分性能指标见下表，我们可以看到，本发明材 料具有卓越的阻燃性能，其氧指数高达34%，阻燃等级也达到了V-0级，同时本发明还具有良 好的力学性能，其弯曲强度和拉伸强度分别达到了 128MPa和184Mpa，弹性及韧性佳。
[0031 ]表1纤维增强阻燃包装箱材料的部分性能指标
【主权项】
1. 一种纤维增强阻燃包装箱材料，其特征在于：由以下成分以重量份制备而成:双酚A 型不饱和聚酯树脂20-40份、环氧丙烯酸酯树脂20-40份、玻璃纤维4-8份、竹纤维1-3份、氧 化锡2-5份、硼酸锌1-3份、氧化锑1-3份、溴化聚苯乙烯1-3份、γ-巯丙基三甲氧基硅烷1-3 份、乙烯基三乙氧基硅烷2-4份、聚乙烯蜡1-2份、过氧化甲乙酮2-5份、环烷酸钴1-3份、亚磷 酸酯0.2-0.5份、丙酮30-50份、异丙醇20-40份。2. 根据权利要求1所述的一种纤维增强阻燃包装箱材料，其特征在于：由以下成分以重 量份制备而成:双酸Α型不饱和聚酯树脂25-35份、环氧丙烯酸酯树脂25-35份、玻璃纤维5-7 份、竹纤维1.5-2.5份、氧化锡3-4份、硼酸锌1.5-2.5份、氧化锑1.5-2.5份、溴化聚苯乙烯 1.5-2.5份、γ -巯丙基三甲氧基硅烷1.5-2.5份、乙烯基三乙氧基硅烷2.5-3.5份、聚乙烯蜡 1.2-1.8份、过氧化甲乙酮3-4份、环烷酸钴1.5-2.5份、亚磷酸酯0.3-0.4份、丙酮35-45份、 异丙醇25-35份。3. 权利要求1至2任一项所述的一种纤维增强阻燃包装箱材料的制备方法，其特征在 于:包括以下步骤： (1)将γ-巯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙酮和异丙醇混合，用磁力搅 拌机在转速60_80r/min下搅拌20-40分钟； (2 )加入玻璃纤维、竹纤维和氧化锡，在温度50-70 °C下搅拌20-40分钟，静置2-3小时； (3 )过滤，放入烘箱中，在温度70-90 °C下烘干； (4)将双酚A型不饱和聚酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂、硼酸锌和氧化锑放入烘箱中，在 温度40-60°C下干燥12小时； (5 )将所有组分混合，用高速分散机分散2-5分钟； (6) 加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆转速为100-150r/min，挤出温度为190-220 °C； (7) 经注塑机注塑成型即得，温度为190-230°C，注塑压力为70-90MPa，保压压力为65-75MPa〇4. 根据权利要求3所述的一种纤维增强阻燃包装箱材料的制备方法，其特征在于:所述 步骤(1)中转速为65-75r/min，搅拌时间为25-35分钟。5. 根据权利要求3所述的一种纤维增强阻燃包装箱材料的制备方法，其特征在于:所述 步骤(2)中温度为55-65°C，搅拌时间为25-35分钟，静置时间为2.5小时。6. 根据权利要求3所述的一种纤维增强阻燃包装箱材料的制备方法，其特征在于:所述 步骤(3)中温度为75-85°C。7. 根据权利要求3所述的一种纤维增强阻燃包装箱材料的制备方法，其特征在于:所述 步骤(4)中温度为45-55°C。8. 根据权利要求3所述的一种纤维增强阻燃包装箱材料的制备方法，其特征在于:所述 步骤(5 )中分散时间为3-4分钟。9. 根据权利要求3所述的一种纤维增强阻燃包装箱材料的制备方法，其特征在于:所述 步骤(6)中螺杆转速为110-140r/min，挤出温度为200-210°C。10. 根据权利要求3所述的一种纤维增强阻燃包装箱材料的制备方法，其特征在于:所 述步骤(7)中温度为200-220°C，注塑压力为75-85MPa，保压压力为70MPa。
【文档编号】C08K5/524GK105968762SQ201610334463
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】匡学明
【申请人】苏州倍力特物流设备有限公司