一種基于復(fù)合材料的厚壁吸塑托盤及其成型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及物流托盤制造領(lǐng)域，尤其涉及一種基于復(fù)合材料的厚壁吸塑托盤及其 成型方法
【背景技術(shù)】
[0002] 塑料托盤是是一種與叉車、貨架等物流設(shè)備配套使用的物流單元，可用來(lái)存放、裝 載、搬運(yùn)貨物，是現(xiàn)代化物流倉(cāng)儲(chǔ)中必不可少的物流設(shè)備之一。塑料托盤的出現(xiàn)適應(yīng)了環(huán)保 的需要，使用塑料托盤代替木托盤可減少對(duì)森林的破壞；它是物流產(chǎn)業(yè)中最不起眼，卻又無(wú) 處不在的一種物流器具，是適應(yīng)物流業(yè)發(fā)展的必然產(chǎn)物，在化工、輕紡、制造業(yè)等領(lǐng)域有著 廣泛的應(yīng)用。塑料托盤種類較多，按照表面形狀分為：平板型塑料托盤和網(wǎng)格型塑料托盤； 按照結(jié)構(gòu)可以分為：九腳型塑料托盤、川字型塑料托盤、田字型塑料托盤、雙面型塑料托盤。 塑料托盤的材質(zhì)一般分為兩種：一種是高密度低壓高密度聚乙烯，另一種是聚丙烯。
[0003] 高密度高密度聚乙烯是一種結(jié)晶度高、承載強(qiáng)度大的一種熱塑性樹脂，外表呈乳 白色，其高密度高分子量的特點(diǎn)具有很好的韌性，耐低溫性能強(qiáng)，甚至在-40°c都能保持很 好的性能，尤其能配合不同物質(zhì)成型復(fù)合材料而用于厚壁塑料托盤的制造。厚壁塑料托盤 應(yīng)用于集裝箱汽車配件貨物運(yùn)輸中，能將不規(guī)則的重型汽車配件裝載成整齊劃一的運(yùn)輸單 元，從而與運(yùn)輸車輛、集裝箱、倉(cāng)庫(kù)等物流設(shè)施相配套，能最大程度上實(shí)現(xiàn)機(jī)械化操作，大大 提高工作效率。然而，由于托盤是由塑料制成，而常規(guī)塑料材料自身存在的強(qiáng)度、韌性以及 耐候性較差的問(wèn)題。
[0004] 如：申請(qǐng)?zhí)枮?00610039293. X(公開號(hào)為CN 1821022A)的中國(guó)發(fā)明專利《雙層中 空大型吸塑托盤》中公開了一種塑料托盤，該托盤具有塑料頂蓋和塑料底座，塑料頂蓋和塑 料底座上分別設(shè)置有鎖扣，塑料頂蓋和塑料底座間設(shè)置有連接柱或圍板，塑料頂蓋和塑料 底座通過(guò)鎖扣與連接柱或圍板固定連接。該發(fā)明中的吸塑托盤具有高承壓力和抗沖擊能 力，但還是未能解決托盤本身的韌性與強(qiáng)度不足，耐候性差的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)而提供一種承載強(qiáng)度高、韌性好以及 耐候性強(qiáng)等具有優(yōu)良性能的厚壁吸塑托盤。
[0006] 本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種上述厚壁吸塑托盤的成型方法。
[0007] 本發(fā)明解決第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種基于復(fù)合材料的厚壁吸塑 托盤，其特征在于：所述托盤壁由兩側(cè)的樹脂層以及中間的鋼架組成，所述鋼架經(jīng)硅烷化表 面處理，按重量份數(shù)，所述樹脂層由以下組分組成：高分子塑料65~80份，補(bǔ)強(qiáng)材料6~20 份，偶聯(lián)劑3~12份，協(xié)同劑0. 02~0. 15份，抗氧化劑2~15份，填料5~20份，增塑劑 3~10,所述補(bǔ)強(qiáng)材料為質(zhì)量比為1:2的石墨烯和植物纖維。
[0008] 作為優(yōu)選，所述植物纖維為甘蔗纖維，該甘蔗纖維的直徑為6~lOOum，長(zhǎng)度為 0. 2 ~6mm。
[0009] 作為優(yōu)選，所述偶聯(lián)劑為鋁酸三異丙酯，所述協(xié)同劑為硬脂酸。
[0010] 作為優(yōu)選，所述抗氧化劑為DTBHQ (二叔丁基對(duì)苯二酚），其外觀呈淡黃色，為叔丁 基對(duì)苯二酚聚合物，大分子量的DTBHQ能提供更為持久的抗氧化性能；所述填料為活性碳 酸鈣和高嶺土中的至少一種；所述增塑劑為氯化石蠟，能改善材料混煉加工性能。
[0011] 由于紫外線照射是塑料老化的主要原因，因此所述樹脂層表面噴涂有紫外線吸收 涂層，該紫外線吸收涂層所使用的紫外線吸收涂料為UV-P (2-(2 Z -羥基-5 Z -甲基苯基） 苯并三氮唑）、UV-0(2, 4-二羥基二苯甲酮）、UV-531 (2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮）中的 至少一種，紫外線吸收涂層能吸收絕大部分的照射紫外線，同時(shí)與樹脂層內(nèi)部的抗氧化劑 協(xié)同作用，大大延緩?fù)斜P的老化程度，有效提高耐候性。
[0012] 為使托盤的整體性能更加優(yōu)良，所述兩側(cè)的樹脂層分別為第一樹脂層和第二樹脂 層，且所述托盤壁從上到下由第一樹脂層、鋼架以及第二樹脂層組成，其中所述第一樹脂層 的高分子塑料為高密度聚乙烯，所述第二樹脂層的高分子塑料為聚丙烯，第一樹脂層利用 高密度高密度聚乙烯的韌性好、耐低溫能力強(qiáng)等特點(diǎn)，而第二樹脂層利用聚丙烯抗沖擊性 能強(qiáng)、耐熱性好的特點(diǎn)，第一樹脂層與第二樹脂層相互補(bǔ)長(zhǎng)取短，同時(shí)輔以中間的硅烷化處 理的加強(qiáng)鋼架，使得制成的厚壁吸塑托盤整體性能更佳。
[0013] 本發(fā)明解決另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：上述基于復(fù)合材料的厚壁吸塑 托盤的成型方法包括以下步驟：
[0014] (1)按上述質(zhì)量份數(shù)比配制原料，將高分子塑料放入烘箱中，100~IKTC下干燥 8~10h，將植物纖維置入烘箱中，115~110°C下干燥9~IOh ;
[0015] (2)將干燥后的高分子塑料、抗氧化劑、石墨烯、偶聯(lián)劑以及增塑劑放入攪拌器中， 在720-1200r/h轉(zhuǎn)速下攪拌30-60min進(jìn)行預(yù)混合；
[0016] (3)將混合料置入雙螺桿混煉機(jī)中進(jìn)行充分混煉造粒，制得復(fù)合料；
[0017] (4)在上述復(fù)合料中加入?yún)f(xié)同劑和植物纖維，混合均勻后放入雙螺桿混煉機(jī)中，轉(zhuǎn) 速150~220r/min，模頭溫度150~230°C下擠出一側(cè)樹脂層；
[0018] (5)在擠出的一側(cè)樹脂層上放置經(jīng)硅烷化的鋼架，再在鋼架上按上述步驟擠出另 一側(cè)樹脂層，復(fù)合而形成三層復(fù)合結(jié)構(gòu)；
[0019] (6)將制得的三層復(fù)合結(jié)構(gòu)放置于吸塑機(jī)上，吸塑而成型厚壁托盤；
[0020] (7)成型后進(jìn)行修邊處理，然后在托盤外側(cè)進(jìn)行8000~12000V電暈處理，接著再 在托盤表面噴涂紫外線吸收涂料而形成厚度為0. 1~2mm的紫外線吸收涂層，最終制成所 需的厚壁吸塑托盤。
[0021] 如上所述，為使托盤的整體性能更加優(yōu)良，所述一側(cè)樹脂層為第一樹脂層而另一 側(cè)樹脂層為第二樹脂層，且所述托盤壁從上到下由第一樹脂層、鋼架以及第二樹脂層組成， 其中所述第一樹脂層的高分子塑料為高密度聚乙烯，所述第二樹脂層的高分子塑料為聚丙 烯。
[0022] 作為優(yōu)選，上述成型方法中，所述的植物纖維為甘蔗纖維，該甘蔗纖