CN115572490B - 一种工业塑料托盘材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及C08L23/06，具体涉及一种工业塑料托盘材料及其制备方法。包括乙烯基聚合物8‑15份，丙烯基聚合物12‑17份，硅粉27‑35份。本发明通过控制工业塑料托盘的结构以及体系中各物质组分及其含量成型加工性好，提高其承载能力，可清洗洁性更好，并进一步提高了塑料托盘的力学性能。

Description

一种工业塑料托盘材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及C08L23/06，具体涉及一种工业塑料托盘材料及其制备方法。
背景技术
托盘作为一种现代化流通工具，可以用于生产运输，物流周转和贮存展示等众多领域，为机械化操作提供了极大便利。其中塑料托盘是一种最常用的托盘，相比与木制托盘和金属托盘，塑料托盘具有质轻，环保，实用寿命长，耐腐蚀性更好等优点，具有广阔的应用前景。
专利CN201410282943.8一种用于托盘的塑料复合材料通过高密度聚乙烯或聚丙烯，聚四氟乙烯，乙烯-甲基丙烯酸共聚物，硅烷偶联剂，纳米填料等物质提高了托盘的抗破裂和抗冲击性能，
专利CN202011178578.8一种耐用型复合材料托盘及其生产方法通过高密度聚乙烯，共聚型聚丙烯，混合纤维，塑料再生料等物质制备得到的托盘具有拉伸强度和弯曲断裂强度高，抗冲击韧性好等优异性能。
但塑料托盘需要不停的进行周转搬运过程中容易收到摩擦造成一定的磨损现象，尤其是在搬运液体过程中，表面的磨损容易造成其耐腐蚀性变差，被污染后难以清理，降低使用寿命。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种工业塑料托盘材料，按重量份计，所述工业塑料托盘材料的原料包括乙烯基聚合物8-15份，丙烯基聚合物12-17份，硅粉27-35份。
优选的，所述乙烯基聚合物包括第一乙烯基聚合物，第二乙烯基聚合物，第三乙烯基聚合物。所述第一乙烯基聚合物，第二乙烯基聚合物，第三乙烯基聚合物的质量比为(8.5-10)：(0.4-0.5)：(1-1.5)。
优选的，所述第一乙烯基聚合物在190℃/2.16kg的熔融指数为20-25g/10min。
优选的，所述第一乙烯基聚合物包括低密度聚乙烯，中密度聚乙烯，高密度聚乙烯的至少一种。
进一步优选的，所述第一乙烯基聚合物为低密度聚乙烯。
优选的，所述第二乙烯基聚合物为改性聚乙烯。
优选的，所述改性聚乙烯包括氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、交联聚乙烯的至少一种。
进一步优选的，所述改性聚乙烯为氯化聚乙烯。
优选的，所述第三乙烯基聚合物在190℃/2.16kg的熔融指数为25-35g/10min。
优选的，所述第三乙烯基聚合物为乙烯基共聚物。
优选的，所述乙烯基共聚物包括乙烯-醋酸乙烯共聚物，乙烯-乙烯醇共聚物，乙烯-丙烯酸丁酯共聚物，辛烯-乙烯共聚物，己烯-乙烯共聚物的至少一种。
进一步优选的，所述乙烯基共聚物为辛烯-乙烯共聚物。
优选的，所述第一乙烯基聚合物和丙烯基聚合物的熔融指数的比为(20-25)：(15-30)。
塑料托盘具有质轻，耐腐蚀等众多优点，但其加工复杂，加工成型性差，成本较高，严重限制了其应用。本发明意外研究发现通过控制第一乙烯基聚合物和丙烯基聚合物的熔融指数的比例在(20-25)：(15-30)，在此条件下，第一乙烯基聚合物和丙烯基聚合物具有一定的彼此之间相互容纳的能力，增强了界面应力的传递，有利于第一乙烯基聚合物和丙烯基聚合物在体系中形成分散和界面粘结性，从而具有较好的加工成型性。当熔融指数的比例发生变化，丙烯基聚合物只能以大分子存在，导致体系中各物质产生的相互作用力的集中效应加剧，导致加工性能变差，甚至制备得到的塑料托盘性能降低，无法满足要求。
优选的，所述丙烯基聚合物在190℃/2.16kg的熔融指数为15-30g/10min。
进一步优选的，所述丙烯基聚合物的熔融指数为17-27g/10min。
进一步优选的，所述硅粉的含量为30-33份。
优选的，所述硅粉中二氧化硅含量≥92％，氯离子≤0.02％，三氧化二铁≤1％，氧化铝≤1％，氧化钙≤1％，氧化镁≤1.2％，氧化钾≤1.2％。
塑料托盘在搬运过程中由于不停的进行搬运容易造成磨损，尤其是在液体搬运过程中，若液体发生泄漏，使清洗难度提高，使用寿命降低。本发明意外研究发现通过控制硅粉中各物质含量可以降低塑料托盘的摩擦损耗，提高耐久性。推测是由于硅粉中含有的二氧化硅，氧化铝，铁等可以在体系中起到粒子的承载作用，当进行摩擦时有效的将外力进行转移的同时有效降低摩擦过热造成磨损加剧的现象，当体系中的物质含量发生变化，容易破坏体系原有的连续性，降低塑化均匀度，使塑料托盘变脆，耐磨损性下降。
优选的，所述工业塑料托盘材料的制备原料还包括烷基酸0.4-0.55份，烃类混合物0.2-0.3份，C1-C5料0.5-0.7份，助剂0.5-1.5份。
优选的，所述烷基酸的酸值为200-230mg KOH/g；皂化值200-220mg KOH/g。
优选的，所述烷基酸的碳链长度为C16-C20。
优选的，所述烃类混合物的碳链长度为C18-C30。
优选的，所述烃类混合物的运动粘度为3.5-4cst。
优选的，所述C1-C5料依次为：C1：Al2O3、C2：MgO、C3：烃类混合物、C4： C36H70O4Zn、C5：SiO2和Al2O3混合物。
优选的，所述C1：C2：C3：C4：C5的质量比为(2-3)：(2-3)：(1-2)：(1-2)： (2-3)。优选的，所述助剂包括抗氧剂，阻燃剂，相容剂。所述抗氧剂，阻燃剂，相容剂的质量比为(2-4)：(3-5)：(5-7)。
一种工业塑料托盘材料，所述制备得到的工业塑料托盘包括托盘本体1，防滑销2，紧固件3，所述紧固件3通过防滑销2与托盘本体1活动连接。
优选的，所述托盘本体1和紧固件3上设有安装口6和底孔7，所述防滑销 2通过安装口6***托盘本体1和通过底孔7***紧固件3起到固定作用。
优选的，所述托盘本体1设有插槽8。所述插槽8用于安装紧固件3。
优选的，所述托盘本体1设有支撑脚4和支撑柱5。
优选的，所述托盘本体1，防滑销2，紧固件3均才由上述原料制得。
本发明的第二个方面提供了一种工业塑料托盘材料的制备方法，包括以下步骤：将硅粉与偶联剂加入高速混合机中搅拌18-27min；在160-175℃条件下，加入其他原料混合均匀，加热15-20s，升高温度在170-220℃条件下密炼13-16min；然后经挤出造粒，合模压制即得。
优选的，所述偶联剂包括KH550，KH560，KH570的至少一种。
优选的，所述偶联剂用量为硅粉总质量的1-3wt％。
有益效果：
1)塑料托盘作为一种生产运输，物流周转用工具，使用过程中不可避免的会出现磨损，导致其耐腐蚀性，耐久性等性能降低。本发明通过控制体系中加入的硅粉中各物质的含量，防止摩擦过程中造成的磨损，提高其承载能力，尤其适用于液体方面的运输，可清洗洁性更好。
2)塑料托盘具有众多优点，但其加工成本严重限制了其应用，本发明通过控制乙烯基聚合物的熔融指数，以及丙烯基聚合物的熔融指比，使其具有更好的彼此容纳能力，成型加工性好，并进一步提高了塑料托盘的力学性能，降低了其生产成本。
3)本发明通过控制工业塑料托盘的结构以及体系中各物质组分及其含量，通过各物质在体系之间的彼此协同作用，使得制备得到的工业塑料托盘材料具有更高的承载能力，抗破裂性能，使用周期长。
附图说明：
图1本发明工业塑料托盘实际产品图。
图2杂质检测谱图。
具体实施方式
实施例
实施例1
一种工业塑料托盘材料，按重量份计，所述工业塑料托盘材料的原料包括乙烯基聚合物11.02份，丙烯基聚合物14.07份，硅粉31.2份，烷基酸0.47份，烃类混合物0.23份，C1-C5料0.6份，助剂0.8份。
所述乙烯基聚合物包括第一乙烯基聚合物，第二乙烯基聚合物，第三乙烯基聚合物。所述第一乙烯基聚合物，第二乙烯基聚合物，第三乙烯基聚合物的质量比为9.38：0.47：1.17。
所述第一乙烯基聚合物的熔融指数为22g/10min。所述第一乙烯基聚合物为低密度聚乙烯。购自埃克森化工，型号：LDPE 650。
所述第二乙烯基聚合物为改性聚乙烯。所述改性聚乙烯为氯化聚乙烯。购自青岛海瑞特化工材料有限公司，型号135A。
所述第三乙烯基聚合物的熔融指数为20g/10min。所述第三乙烯基聚合物为乙烯基共聚物。所述乙烯基共聚物为辛烯-乙烯共聚物。购自购自东莞市鼎信塑胶原料有限公司，型号埃克森6202。
所述丙烯基聚合物熔融指数为25g/10min。购自东莞市屹立塑胶有限公司，型号GRADE PHYSICAL PROPERTY 225粉。
所述硅粉中二氧化硅含量≥92％，氯离子≤0.02％，三氧化二铁≤1％，氧化铝≤1％，氧化钙≤1％，氧化镁≤1.2％，氧化钾≤1.2％。所述二氧化硅来源于江苏永顺新材料科技有限公司。
所述烷基酸的酸值为200-230mg KOH/g；皂化值211.4mg KOH/g。所述烷基酸的碳链长度为C18。所述烷基酸为硬脂酸1801。购自广州市西陆化工有限公司。
所述烃类混合物的碳链长度为C18-C30。所述烃类混合物的运动粘度为 3.5-4cst。所述烃类混合物为石蜡，购自上海点闯实业有限公司，型号：昆仑58 号。
所述C1-C5料依次为：C1：Al2O3、C2：MgO、C3：烃类混合物、C4：C36H70O4Zn、 C5：SiO2和Al2O3混合物。所述C1：C2：C3：C4：C5的质量比为2.8：2.6：1.6： 2.4：2.4。
所述C1购自南通润丰石油化工有限公司，型号：工业级；所述C2购自连云港恒海镁业有限公司，型号：轻质氧化镁；所述C3购自山东京昊化工有限公司，型号：工业级石蜡；所述C4购自常州市乐环商贸有限公司，型号：硬脂酸锌168；所述C5购自上海汇精亚纳米新材料有限公司，型号：陶瓷微粉6000。
所述助剂包括抗氧剂，阻燃剂，相容剂。所述抗氧剂，阻燃剂，相容剂的质量比为3：4：6。
所述抗氧剂包括抗氧剂1010和氧剂168。所述抗氧剂1010和抗氧剂168的质量比为1:2，购自常州新策高分子材料有限公司，型号：抗氧剂215。
所述阻燃剂为聚磷酸铵。购自什邡市长丰化工有限公司，型号：CF-APP202。
所述相容剂为马来酸酐接枝级LDPE，型号：SH-14L。
一种工业塑料托盘材料，所述制备得到的工业塑料托盘包括托盘本体1，防滑销2，紧固件3，所述紧固件3通过防滑销2与托盘本体1活动连接。
所述托盘本体1和紧固件3上设有安装口6和底孔7，所述防滑销2通过安装口6***托盘本体1和通过底孔7***紧固件3起到固定作用。
所述托盘本体1设有插槽8。所述插槽8用于安装紧固件3。
所述托盘本体1设有支撑脚4和支撑柱5。
所述托盘本体1，防滑销2，紧固件3均采用上述制备原料制得。
一种工业塑料托盘的制备方法，包括以下步骤：将硅粉与偶联剂加入高速混合机中搅拌20min；在165℃条件下，加入其他原料混合均匀，加热17s，升高温度在180℃条件下密炼15min；然后经挤出造粒，合模压制即得。
所述偶联剂为KH570。所述偶联剂用量为硅粉总质量的2wt％。
实施例2
一种工业塑料托盘材料，具体实施方式同实施例1，不同之处在于所述第一乙烯基聚合物，第二乙烯基聚合物，第三乙烯基聚合物的质量比为10：1.5：0.5。
实施例3
一种工业塑料托盘材料，具体实施方式同实施例1，不同之处在于所述工业塑料托盘材料的原料包括乙烯基聚合物15份，熔融指数为25g/10min的丙烯基聚合物17份，硅粉33份，烷基酸0.55份，烃类混合物0.3份，C1-C5料0.7份，助剂0.8份。
对比例1
一种工业塑料托盘材料，具体实施方式同实施例1，不同之处在于所述第一乙烯基聚合物的熔融指数为8g/10min，型号：LDPE 251。
对比例2
一种工业塑料托盘材料，具体实施方式同实施例1，不同之处在于所述硅粉的含量为25份。
性能测试
1.耐磨损性测试：用摩擦磨损试验机进行测试，压力为2.4MPa，转速为 200r/min，时间为1h。
2.缺口冲击强度测试：按照GB/T1843进行测试，测试三次取平均值。
3.塑料托盘动载，静载测试：按照GB/T4995和GB/T4996进行测试。
表1性能测试结果
表2实施例1部分性能测试结果
表3杂质检测，测试谱图见图2

Claims (2)

1.一种工业塑料托盘材料，其特征在于，按重量份计，所述工业塑料托盘材料原料包括乙烯基聚合物8-15份，丙烯基聚合物12-17份，硅粉31.2份，烷基酸0.4-0.55份，烃类混合物0.2-0.3份，C1-C5料0.5-0.7份，助剂0.5-1.5份；
所述乙烯基聚合物包括第一乙烯基聚合物，第二乙烯基聚合物，第三乙烯基聚合物；
所述第一乙烯基聚合物，第二乙烯基聚合物，第三乙烯基聚合物的质量比为：(8.5-10)：(0.4-0.5)：(1-1.5)；
所述第一乙烯基聚合物为低密度聚乙烯，所述第一乙烯基聚合物在190℃/2.16kg的熔融指数为20-25g/10min；所述第二乙烯基聚合物为氯化聚乙烯；所述第三乙烯基聚合物为辛烯-乙烯共聚物，所述第三乙烯基聚合物在190℃/2.16kg的熔融指数为25-35g/10min；
所述丙烯基聚合物在190℃/2.16kg的熔融指数为15-30g/10min；
所述硅粉中二氧化硅含量≥92%，氯离子≤0.02%，三氧化二铁≤1%，氧化铝≤1%，氧化钙≤1%，氧化镁≤1.2%，氧化钾≤1.2%；
所述烷基酸为硬脂酸，所述烃类混合物为石蜡，所述 C1-C5 料依次为：C1：Al2O 3、C2：MgO、C3：石蜡、C4：硬脂酸锌、C5：SiO2和 Al2O 3混合物；所述 C1：C2：C3：C4：C5 的质量比为2 .8：2 .6：1 .6：2 .4：2 .4；
所述的工业塑料托盘材料的制备方法，包括以下步骤：将硅粉与偶联剂加入高速混合机中搅拌18-27min；在160-175℃条件下，加入其他原料混合均匀，加热15-20s，升高温度在170-220℃条件下密炼13-16min；然后经挤出造粒，合模压制即得。
2.根据权利要求1所述的一种工业塑料托盘材料，其特征在于，所述制备得到的工业塑料托盘包括托盘本体（1），防滑销（2），紧固件（3），所述紧固件（3）通过防滑销（2）与托盘本体（1）活动连接。
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