[发明专利]一种集装箱底板用复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料和运输技术领域，涉及一种集装箱底板用复合材料及其制备方法。

背景技术

目前，全世界的货物运输都在向集装箱化发展。集装箱用底板对强度、刚度、耐磨性以及耐水性等都有很高的技术要求，因此，自集装箱运输诞生的几十年里，集装箱底板几乎全部依赖于热带雨林中生长的高密度硬阔叶木材，通过多层复合而成。而这些硬木主要从东南亚的进口，由于硬木的生长周期很长，且随着全球对环境和气候的保护，对维护生态环境的日益重视，一些国家已经开始限制这些的硬木的砍伐和出口。为解决硬木短缺的问题，采取很多的措施，主要用竹木复合板，由于竹的硬度较大，在制造与加工过程中产生很多的问题，其应用也受到一定的影响。开发新型的集装箱用底板，减少热带硬木资源的消耗，拓宽底板的用材来源，具有非常重要的现实意义。

发明内容

本发明的发明目的就是为克服现有技术的缺陷而提供一种集装箱底板用复合材料及其制备方法，该复合材料能够满足国际集装箱工业标准的底板要求，达到替代硬木或竹木复合板的目的。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种集装箱底板用复合材料，该复合材料为夹芯结构，包括芯层和覆盖在芯层上下表面的覆盖面板，所述的芯层为玻璃毡增强热塑性复合材料板，所述的覆盖面板为热塑性树脂和纤维制成的纤维增强的热塑性板材。

所述的芯材中有机树脂的含量为5％～90％，优选为20％～80％，更优选为30％～60％。

所述的芯层为多孔结构，其中孔隙率为10％～80％，优选为30～60％。

所述的芯层中的纤维为无机纤维，优选玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维，进一步优选玻璃纤维。

所述的芯层中的有机树脂选自热塑性树脂，优选聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、热塑性聚酯、聚酰胺(PA6、PA66等)、丙烯氰-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)、聚氯乙烯(PVC)、苯乙烯(PS)或聚碳酸酯(PC)等中的一种或一种以上，优选聚乙烯、聚丙烯、对苯甲酸二乙醇酯、热塑性聚酯或聚酰胺中的一种或一种以上，更优选聚乙烯、聚丙烯或对苯甲酸二乙醇酯。

所述的热塑性聚酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)；

所述的聚酰胺选自尼龙6(PA6)或尼龙66(PA66)。

所述的芯层为轻质玻璃毡增强热塑性复合材料板，优选滁州杰事杰新材料有限公司的轻质长纤维增强热塑性复合材料板材、韩国韩华的轻质板材(前身为Azdel公司)或瑞士Quadrant Plastic Composites(QPC)公司的轻质板材或其他同类材料。

所述的覆盖面板为短纤维增强的热塑性板材、长纤维增强的热塑性板材或连续纤维增强的热塑性板材。

所述的覆盖面板的纤维选自无机纤维，优选玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维等中的一种或一种以上，进一步优选玻璃纤维或玄武岩纤维，更优选玻璃纤维。

所述的覆盖面板中纤维的重量含量为10～90％，优选为20～80％，更优选为30～70％。

所述的覆盖面板的热塑性树脂选自聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、热塑性聚酯(PET、PTT或PBT)、聚酰胺(PA6或PA66等)、丙烯氰-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)、聚氯乙烯(PVC)、苯乙烯(PS)或聚碳酸酯(PC)等中的一种或一种以上。

一种上述集装箱底板用复合材料的制备方法，包含以下步骤：

(1)在覆盖面板上铺放由有机树脂和纤维组成的芯层，然后在芯层上再放置覆面板材；

(2)将上述铺放好的材料加热熔融，将熔融后的材料转移到冷却压机上，冷却定型，经裁剪即可得到夹芯复合材料。

所述的步骤(2)中，铺放好的材料通过热压机加热融入，其加热温度高于板材中所含树脂的熔点。热压机压力可设定为0.1～10MPa，优选为0.2～5MPa；加热时间为3～30分钟，优选为5～15分钟，以实际操作过程中，复合材料的树脂融融为标准。

该复合材料是一种夹心结构，芯层由有机树脂和玻璃纤维构成的，芯材含有很多空隙，即为轻质玻璃毡增强热塑性复合材料板材(LW-GMT)或同类材料结构的轻质材料，以达到减重的目的。这种芯材可以采用滁州杰事杰新材料有限公司的轻质长纤维增强热塑性复合材料板材，韩国韩华的轻质板材(前身为Azdel公司)，瑞士Quadrant Plastic Composites(QPC)公司的才或其他同类材料。