一种轻质高强木塑复合托盘及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种轻质高强木塑复合托盘，由如下重量份数的原料制备而得：秸秆粉料、香樟树粉、低密度聚乙烯、聚丁烯树脂、二羧基甘氨酸、氯化聚氯乙烯、竹纤维、苞瑙粉、羟基乙酸钠、硫酸镍、松柏醇、硬脂酸锌、钛酸四丁酯、纳米凹凸棒土、钙锌稳定剂、没食子酸丙酯。本发明还公开了所述轻质高强木塑复合托盘的制备方法。本发明制备的木塑复合托盘力学性能和承重强度均得到一定程度的提升，其弯曲强度可达17.5~19.1MPa，冲击强度可达43.6~46.5J/m，动态承重能力可达8.6~9.6t，满足对木塑复合托盘更高的应用需求，具有良好的应用前景。
【专利说明】
一种轻质高强木塑复合托盘及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于材料领域，具体涉及一种轻质高强木塑复合托盘及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 托盘是货物仓储、物流运输中必不可少的工具之一。运输用托盘一般分为木制托 盘、塑料托盘、钢制托盘、纸制托盘、复合托盘等等。木塑复合托盘是将塑料和木质纤维(如 木粉、稻壳、秸杆等)按照一定的比例混合后加入特定的改性剂，经过高温融合然后挤出一 定性状的型材，再经过组合制成托盘。木塑复合托盘原料来源广，可使用木质剩余物和废弃 的塑料，如此既可以废物利用，同时也使生态环境免受破坏。木塑复合托盘兼具塑料托盘的 防腐蚀、防水、易清洗的优点，以及木质托盘的制作工艺简单、无污染的优点，具有良好的应 用前景。然而，随着托盘的应用范围越来越广，对木塑复合托盘的弯曲强度、耐冲击性能和 承重能力提出了更高的要求。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种轻质高强木塑复合托盘及其制备方法，以改善木塑复 合托盘的弯曲强度、耐冲击性能和承重能力，以适应更广的应用需求。
[0004] 本发明所采用的技术方案为： 本发明公开了一种轻质高强木塑复合托盘，由如下重量份数的原料制备而得:秸杆粉 料15-30份、香樟树粉7-16份、低密度聚乙烯10-18份、聚丁烯树脂3-9份、二羧基甘氨酸4-11 份、氯化聚氯乙烯2.2-13份、竹纤维2-8份、苞瑙粉0.9-3份、羟基乙酸钠2-5份、硫酸镍0.8-7 份、松柏醇4-12份、硬脂酸锌1-9份、钛酸四丁酯2-10份、纳米凹凸棒土 1-4份、钙锌稳定剂 1.5-6份、没食子酸丙酯1.8-3.5份。
[0005] 其中，所述秸杆粉料包括芦苇秸杆、甘蔗秸杆、玉米秸杆、棉花秸杆中的至少两种。
[0006] 其中，所述钙锌稳定剂为硬脂酸钙和硬脂酸锌按重量份为6:4复合的复合物。
[0007] 其中，所述的轻质高强木塑复合托盘由如下重量份数的原料制备而得:秸杆粉料 28份、香樟树粉15份、低密度聚乙烯12份、聚丁烯树脂6份、二羧基甘氨酸7份、氯化聚氯乙烯 5.5份、竹纤维4.2份、苞瑙粉1.6份、羟基乙酸钠3.4份、硫酸镍4.6份、松柏醇8份、硬脂酸锌 5.2份、钛酸四丁酯4.6份、纳米凹凸棒土 2.3份、钙锌稳定剂4.5份、没食子酸丙酯2.7份。
[0008] 本发明的上述轻质高强木塑复合托盘的制备方法，包括以下步骤： 步骤1:按配方称取各原料，将原料中的秸杆粉料、香樟树粉、竹纤维和苞瑙粉在95°C下 干燥16h，备用； 步骤2:将聚丁烯树脂、氯化聚氯乙烯和步骤1中的干燥物料加入高速混合机中，搅拌混 合至均勾，再加入余下原料，继续混合5-25min，得到混合物； 步骤3:将上述混合物投入到平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出，其挤出机的机筒温度 为170-200 °C，挤出转速为100-300rpm; 步骤4:将上述挤出料置于注射机中，控制机筒温度为226-255°C，然后以65-88MPa的注 射压力注射到模具中，其注射时间为3-l〇S; 步骤5:脱模并加工成托盘，经冷却、修整、定型、涂覆等工序即可。
[0009] 其中，所述步骤2中继续混合13min。
[0010] 其中，所述步骤3中其挤出机的机筒温度为186°C，挤出转速为250rpm。
[0011] 其中，所述步骤4中控制机筒温度为242°C，然后以76MPa的注射压力注射到模具 中，其注射时间为6s。
[0012] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果： 本发明制备的木塑复合托盘力学性能和承重强度均得到一定程度的提升，其弯曲强度 可达17.5~19. IMPa，冲击强度可达43.6~46.5J/m，动态承重能力可达8.6~9.6t，此外，该木 塑复合托盘质量轻，满足对木塑复合托盘更高的应用需求，具有良好的应用前景。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不能理解为对本发明保护范 围的限制。需要说明的是，若无具体说明，本发明的以下各种原料均为市售或根据本领域的 常规方法制备得到。
[0014] 实施例1 一种轻质高强木塑复合托盘，由如下重量份数的原料制备而得:秸杆粉料15份、香樟树 粉7份、低密度聚乙烯10份、聚丁烯树脂3份、二羧基甘氨酸4份、氯化聚氯乙烯2.2份、竹纤维 2份、苞瑙粉0.9份、羟基乙酸钠2份、硫酸镍0.8份、松柏醇4份、硬脂酸锌1份、钛酸四丁酯2 份、纳米凹凸棒土 1份、钙锌稳定剂1.5份、没食子酸丙酯1.8份。
[0015] 其中，所述秸杆粉料包括芦苇秸杆和甘蔗秸杆，且两者质量比为1:2。
[0016] 其中，所述钙锌稳定剂为硬脂酸钙和硬脂酸锌按重量份为6:4复合的复合物。
[0017] 所述轻质高强木塑复合托盘的制备方法，包括以下步骤： 步骤1:按配方称取各原料，将原料中的秸杆粉料、香樟树粉、竹纤维和苞瑙粉在95°C下 干燥16h，备用； 步骤2:将聚丁烯树脂、氯化聚氯乙烯和步骤1中的干燥物料加入高速混合机中，搅拌混 合至均勾，再加入余下原料，继续混合5min，得到混合物； 步骤3:将上述混合物投入到平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出，其挤出机的机筒温度 为170°C，挤出转速为lOOrpm; 步骤4:将上述挤出料置于注射机中，控制机筒温度为226°C，然后以65MPa的注射压力 注射到模具中，其注射时间为3s; 步骤5:脱模并加工成托盘，经冷却、修整、定型、涂覆等工序即可。
[0018] 实施例2 一种轻质高强木塑复合托盘，由如下重量份数的原料制备而得:秸杆粉料30份、香樟树 粉16份、低密度聚乙烯18份、聚丁烯树脂9份、二羧基甘氨酸11份、氯化聚氯乙烯13份、竹纤 维8份、苞瑙粉3份、羟基乙酸钠5份、硫酸镍7份、松柏醇12份、硬脂酸锌9份、钛酸四丁酯10 份、纳米凹凸棒土 4份、钙锌稳定剂6份、没食子酸丙酯3.5份。
[0019] 其中，所述秸杆粉料包括甘蔗秸杆、玉米秸杆、棉花秸杆，且三者质量比为2:1:3。
[0020] 其中，所述钙锌稳定剂为硬脂酸钙和硬脂酸锌按重量份为6:4复合的复合物。
[0021]所述轻质高强木塑复合托盘的制备方法，包括以下步骤： 步骤1:按配方称取各原料，将原料中的秸杆粉料、香樟树粉、竹纤维和苞瑙粉在95°C下 干燥16h，备用； 步骤2:将聚丁烯树脂、氯化聚氯乙烯和步骤1中的干燥物料加入高速混合机中，搅拌混 合至均勾，再加入余下原料，继续混合25min，得到混合物； 步骤3:将上述混合物投入到平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出，其挤出机的机筒温度 为200°C，挤出转速为300rpm; 步骤4:将上述挤出料置于注射机中，控制机筒温度为255°C，然后以88MPa的注射压力 注射到模具中，其注射时间为l〇s; 步骤5:脱模并加工成托盘，经冷却、修整、定型、涂覆等工序即可。
[0022] 实施例3 一种轻质高强木塑复合托盘，由如下重量份数的原料制备而得:秸杆粉料22份、香樟树 粉11份、低密度聚乙烯14份、聚丁烯树脂6份、二羧基甘氨酸7份、氯化聚氯乙烯7.6份、竹纤 维5份、苞瑙粉2份、羟基乙酸钠3.5份、硫酸镍3.9份、松柏醇8份、硬脂酸锌5份、钛酸四丁酯6 份、纳米凹凸棒土 2.5份、|丐锌稳定剂3.8份、没食子酸丙酯2.6份。
[0023] 其中，所述秸杆粉料包括芦苇秸杆、玉米秸杆、棉花秸杆。
[0024] 其中，所述钙锌稳定剂为硬脂酸钙和硬脂酸锌按重量份为6:4复合的复合物。
[0025] 所述轻质高强木塑复合托盘的制备方法，包括以下步骤： 步骤1:按配方称取各原料，将原料中的秸杆粉料、香樟树粉、竹纤维和苞瑙粉在95°C下 干燥16h，备用； 步骤2:将聚丁烯树脂、氯化聚氯乙烯和步骤1中的干燥物料加入高速混合机中，搅拌混 合至均勾，再加入余下原料，继续混合15min，得到混合物； 步骤3:将上述混合物投入到平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出，其挤出机的机筒温度 为185°C，挤出转速为200rpm; 步骤4:将上述挤出料置于注射机中，控制机筒温度为240°C，然后以76MPa的注射压力 注射到模具中，其注射时间为6s; 步骤5:脱模并加工成托盘，经冷却、修整、定型、涂覆等工序即可。
[0026] 实施例4 一种轻质高强木塑复合托盘，由如下重量份数的原料制备而得:秸杆粉料28份、香樟树 粉15份、低密度聚乙烯12份、聚丁烯树脂6份、二羧基甘氨酸7份、氯化聚氯乙烯5.5份、竹纤 维4.2份、苞瑙粉1.6份、羟基乙酸钠3.4份、硫酸镍4.6份、松柏醇8份、硬脂酸锌5.2份、钛酸 四丁酯4.6份、纳米凹凸棒土 2.3份、钙锌稳定剂4.5份、没食子酸丙酯2.7份。
[0027] 其中，所述秸杆粉料包括芦苇秸杆、甘蔗秸杆、玉米秸杆、棉花秸杆，且相应的质量 比为3:1:2。
[0028] 其中，所述钙锌稳定剂为硬脂酸钙和硬脂酸锌按重量份为6:4复合的复合物。
[0029] 所述轻质高强木塑复合托盘的制备方法，包括以下步骤： 步骤1:按配方称取各原料，将原料中的秸杆粉料、香樟树粉、竹纤维和苞瑙粉在95°C下 干燥16h，备用； 步骤2:将聚丁烯树脂、氯化聚氯乙烯和步骤1中的干燥物料加入高速混合机中，搅拌混 合至均勾，再加入余下原料，继续混合13min，得到混合物； 步骤3:将上述混合物投入到平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出，其挤出机的机筒温度 为186°C，挤出转速为250rpm; 步骤4:将上述挤出料置于注射机中，控制机筒温度为242°C，然后以76MPa的注射压力 注射到模具中，其注射时间为6s; 步骤5:脱模并加工成托盘，经冷却、修整、定型、涂覆等工序即可。
[0030] 实施例5 一种轻质高强木塑复合托盘，由如下重量份数的原料制备而得:秸杆粉料19份、香樟树 粉12份、低密度聚乙烯15份、聚丁烯树脂6份、二羧基甘氨酸6份、氯化聚氯乙烯9份、竹纤维5 份、苞瑙粉2.1份、羟基乙酸钠3.5份、硫酸镍2.4份、松柏醇6份、硬脂酸锌3份、钛酸四丁酯3 份、纳米凹凸棒土 3份、钙锌稳定剂2.8份、没食子酸丙酯1.9份。
[0031] 其中，所述秸杆粉料包括芦苇秸杆、甘蔗秸杆、玉米秸杆、棉花秸杆中的至少两种。
[0032] 其中，所述钙锌稳定剂为硬脂酸钙和硬脂酸锌按重量份为6:4复合的复合物。
[0033] 所述轻质高强木塑复合托盘的制备方法，包括以下步骤： 步骤1:按配方称取各原料，将原料中的秸杆粉料、香樟树粉、竹纤维和苞瑙粉在95°C下 干燥16h，备用； 步骤2:将聚丁烯树脂、氯化聚氯乙烯和步骤1中的干燥物料加入高速混合机中，搅拌混 合至均勾，再加入余下原料，继续混合15min，得到混合物； 步骤3:将上述混合物投入到平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出，其挤出机的机筒温度 为190°C，挤出转速为180rpm; 步骤4:将上述挤出料置于注射机中，控制机筒温度为245°C，然后以75MPa的注射压力 注射到模具中，其注射时间为7S; 步骤5:脱模并加工成托盘，经冷却、修整、定型、涂覆等工序即可。
[0034] 对比例1 本对比例参照实施例2,不同之处在于:不添加香樟树粉、二羧基甘氨酸和苞瑙粉。
[0035] 对比例2 本对比例参照实施例2,不同之处在于:不添加纳米凹凸棒土、竹纤维和没食子酸丙酯。 [0036]性能测试 对上述各实施例和对比例制备的木塑复合托盘进行相关性能测试，其测试结果如下表 所示：
由上述表的测试结果可知，本发明制备的木塑复合托盘力学性能和承重强度均得到一 定程度的提升，其弯曲强度可达17.5~19. IMPa，冲击强度可达43.6~46.5J/m，动态承重能力 可达8.6~9.6t，满足对木塑复合托盘更高的应用需求，具有良好的应用前景。
【主权项】
1. 一种轻质高强木塑复合托盘，其特征在于，由如下重量份数的原料制备而得:秸杆粉 料15-30份、香樟树粉7-16份、低密度聚乙烯10-18份、聚丁烯树脂3-9份、二羧基甘氨酸4-11 份、氯化聚氯乙烯2.2-13份、竹纤维2-8份、苞瑙粉0.9-3份、羟基乙酸钠2-5份、硫酸镍0.8-7 份、松柏醇4-12份、硬脂酸锌1-9份、钛酸四丁酯2-10份、纳米凹凸棒土 1-4份、钙锌稳定剂 1.5-6份、没食子酸丙酯1.8-3.5份。2. 根据权利要求1所述的轻质高强木塑复合托盘，其特征在于，所述秸杆粉料包括芦苇 秸杆、甘蔗秸杆、玉米秸杆、棉花秸杆中的至少两种。3. 根据权利要求1所述的轻质高强木塑复合托盘，其特征在于，所述钙锌稳定剂为硬脂 酸钙和硬脂酸锌按重量份为6:4复合的复合物。4. 根据权利要求1所述的轻质高强木塑复合托盘，其特征在于，由如下重量份数的原料 制备而得:秸杆粉料28份、香樟树粉15份、低密度聚乙烯12份、聚丁烯树脂6份、二羧基甘氨 酸7份、氯化聚氯乙烯5.5份、竹纤维4.2份、苞瑙粉1.6份、羟基乙酸钠3.4份、硫酸镍4.6份、 松柏醇8份、硬脂酸锌5.2份、钛酸四丁酯4.6份、纳米凹凸棒土2.3份、钙锌稳定剂4.5份、没 食子酸丙酯2.7份。5. 如权利要求1-4任一项所述的轻质高强木塑复合托盘的制备方法，其特征在于，包括 以下步骤： 步骤1:按配方称取各原料，将原料中的秸杆粉料、香樟树粉、竹纤维和苞瑙粉在95°C下 干燥16h，备用； 步骤2:将聚丁烯树脂、氯化聚氯乙烯和步骤1中的干燥物料加入高速混合机中，搅拌混 合至均勾，再加入余下原料，继续混合5-25min，得到混合物； 步骤3:将上述混合物投入到平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出，其挤出机的机筒温度 为170-200 °C，挤出转速为100-300rpm; 步骤4:将上述挤出料置于注射机中，控制机筒温度为226-255°C，然后以65-88MPa的注 射压力注射到模具中，其注射时间为3-l〇S; 步骤5:脱模并加工成托盘，经冷却、修整、定型、涂覆等工序即可。6. 根据权利要求1所述的轻质高强木塑复合托盘的制备方法，其特征在于，所述步骤2 中继续混合13min。7. 根据权利要求1所述的轻质高强木塑复合托盘的制备方法，其特征在于，所述步骤3 中其挤出机的机筒温度为186°C，挤出转速为250rpm。8. 根据权利要求1所述的轻质高强木塑复合托盘的制备方法，其特征在于，所述步骤4 中控制机筒温度为242°C，然后以76MPa的注射压力注射到模具中，其注射时间为6s。
【文档编号】C08L97/02GK105968856SQ201610338435
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】匡学明
【申请人】苏州倍力特物流设备有限公司