[发明专利]一种用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料，其特征在于：包括发泡聚苯乙烯芯材和树脂浸渍的玻璃纤维包覆层，所述包覆层按照芯材的形状进行包覆，通过真空导入树脂浸渍所述玻璃纤维包覆层并原位聚合，与所述发泡聚苯乙烯芯材复合在一起。

2.根据权利要求1所述的一种用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料，其特征在于：所述发泡聚苯乙烯芯材所用的原料为白色抗冲击改性聚苯乙烯发泡珠粒，发泡剂含量为5～6wt％，在预发机上用90～105℃蒸汽预发获得20～30g/L的容重，预发后珠粒熟化4～8h，再模压成型，得到所述发泡聚苯乙烯芯材。

3.根据权利要求1所述的一种用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料，其特征在于：所述玻璃纤维包覆层为树脂浸渍的玻璃纤维布包覆层，总厚度为2～5mm；所述玻璃纤维布为无碱玻璃纤维平纹布，规格为200～600g/m²，单层厚度为0.2～0.8mm，所述包覆层的叠合层数为5～20层。

4.根据权利要求3所述的一种用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料，其特征在于：所述玻璃纤维布需进行硅烷处理：预先在真空下300℃～450℃高温烧0.5～5min，充分除去玻璃纤维布表面的杂质，再用硅烷偶联剂处理液对玻璃纤维布进行浸泡处理，以提高玻璃纤维布与后续浸渍树脂的界面结合；硅烷偶联剂处理液处理后的玻璃纤维布在真空下100℃～250℃下干燥2～10min，除去表面吸附的水分。

5.根据权利要求3所述的一种用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料，其特征在于：所述玻璃纤维布的浸渍树脂由苯乙烯单体、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、引发剂、交联剂和阻燃剂的共混物组成；所述共混物按重量份计包括以下组分：苯乙烯单体50～80份，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物20～50份，引发剂0.1～0.5份，交联剂0.5～1份，阻燃剂10～20份。

6.根据权利要求4所述的一种用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料，其特征在于：所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量为15～40％；所述引发剂为偶氮二异丁腈，过氧化二苯甲酰中的一种；所述交联剂为三烯丙基三聚氰酸酯，三烯丙基异氰脲酸酯，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，二乙烯基苯中的一种；所述阻燃剂为间苯二酚双(二苯基磷酸酯)，对苯二酚双(二苯基磷酸酯)，双酚双(二苯基磷酸酯)，双酚S双(二苯基磷酸酯)，磷酸甲苯-二苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸(2-乙基己基)-二苯酯中的一种或多种。

7.如权利要求1～6任一所述的一种用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)通过模压成型出所需形状规格的发泡聚苯乙烯芯材；

(2)先对发泡聚苯乙烯芯材的下表面进行包覆，具体包括以下子步骤：

a)玻璃纤维布经硅烷处理后，在不锈钢成型模具表面逐层堆叠，然后用制备好的发泡聚苯乙烯芯材压紧；

b)借助真空泵把浸渍树脂共混物抽到发泡聚苯乙烯芯材与成型模具之间，充分浸润玻璃纤维布层，并排除气泡，真空加热固化后，将固化好制品从不锈钢成型模具中取出，沿泡沫芯材边缘对多余的玻璃纤维布进行剪切修整；

(3)再对发泡聚苯乙烯芯材的上表面进行包覆，上下表面包覆层在托盘边缘部分叠合，实现对发泡聚苯乙烯芯材的全包裹，具体操作同步骤(2)中的子步骤a)、b)。

8.根据权利要求7所述的一种用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，模压成型的模压温度180～230℃，模压时间为10～30分钟。

9.根据权利要求7所述的一种用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：子步骤b)中，真空加热固化的工艺条件为：真空度为-0.08～-0.01MPa，固化温度为90～140℃，固化时间为4～6h。

10.根据权利要求8所述的一种用于承重托盘的发泡聚苯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：子步骤b)中，所述浸渍树脂共混物的制备如下：按重量份数计，将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯和阻燃剂混合，并加热至50～80℃，机械搅拌均匀至无色透明状态，搅拌速率100～500转/分钟。然后加入引发剂和交联剂，在50～80℃下继续搅拌10～30min至混合均匀，停止搅拌，即得到所述浸渍树脂共混物。