本發(fā)明涉及技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高鐵行李架用聚酯板及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著道路交通的快速發(fā)展，帶來了城市之間更快捷的人文溝通。客運(yùn)業(yè)也隨著越來越大的人口流動承受著巨大的壓力。在現(xiàn)今，人們在出行時除了追求更快捷的速度，也越來越追求更舒適安全的乘坐環(huán)境。

目前，地面最快捷的交通無疑是高速鐵路。在列車行駛中，乘客放置于列車行李架上的行李往往存在跌落的風(fēng)險，對乘客造成人身傷害。隨著我國高速鐵路以及航空建設(shè)的快速發(fā)展，全國高速鐵路網(wǎng)和航空網(wǎng)已經(jīng)基本形成,高速鐵路客運(yùn)及航空運(yùn)輸已經(jīng)成為城際間旅客運(yùn)輸?shù)闹袌粤α浚藗兂鲂写蠖噙x擇較為經(jīng)濟(jì)的火車普通硬座車廂、高鐵二等艙或飛機(jī)經(jīng)濟(jì)倉，但在火車、高鐵及飛機(jī)車廂中，仍未解決和改善乘客在長途“硬座”火車、高鐵、飛機(jī)上受苦受累這一實(shí)際問題。

聚碳酸酯簡稱pc是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根據(jù)酯基的結(jié)構(gòu)可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的機(jī)械性能較低，從而限制了其在工程塑料方面的應(yīng)用。目前僅有芳香族聚碳酸酯獲得了工業(yè)化生產(chǎn)。由于聚碳酸酯結(jié)構(gòu)上的特殊性，現(xiàn)已成為五大工程塑料中增長速度最快的通用工程塑料。

由于以往的聚碳酸酯的制備過程中利用堿金屬化合物和有機(jī)胺類化合物的混合物作為催化劑，所以生產(chǎn)過程中時間較長、效率較低，且在預(yù)縮聚反應(yīng)中聚合物的鏈長種類也比較多，所以導(dǎo)致最終產(chǎn)物的性能不夠穩(wěn)定。

在高鐵行李架的選擇上，承重效果和安全性能應(yīng)兩者兼具，現(xiàn)有的高鐵行李架的承重效果較差，行李架使用過程中可能出現(xiàn)行李滑落等危險情況，具有一定的不安全因素。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高鐵行李架用聚酯板及其制備方法，解決了聚酯板防水性能差和行李架安全性能不高的問題。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種高鐵行李架用聚酯板，包括：

聚酯板本體：由內(nèi)而外依次為聚酯層、粘結(jié)層和磨砂層；

翻折板：翻折板通過翻動轉(zhuǎn)軸與聚酯板本體連接；

凹槽i；和

凹槽ii：凹槽ii與凹槽i的形狀大小相同，且均位于翻動轉(zhuǎn)軸的對側(cè)。

高鐵行李架的本體結(jié)構(gòu)為聚酯板，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和加工性能，承重效果好，老化速度慢，延長高鐵行李架的使用時間；設(shè)置磨砂層增大行李與行李架的的最大靜摩檫力，可以有效預(yù)防較小波動下行李發(fā)生滑動等情況；在高鐵行李架面向高鐵過道的一側(cè)設(shè)置有翻折板，此時翻折板與聚酯板本體的位置關(guān)系如圖1所示，放置行李之后將翻折板與聚酯板本體形成圖2所示的位置關(guān)系，此時翻折板可以避免行李不慎滑落造成傷害；在翻折板上設(shè)置凹槽i和凹槽ii，這種設(shè)計更貼合人體工學(xué)，使用方便，翻折聚酯板的翻折板時可以更省力省時；將翻折板從圖1位置翻折至圖2位置時，人的手指位于凹槽ii處用力，將翻折板從圖2位置翻折至圖1位置時，人的手指位于凹槽i處用力；凹槽i和凹槽ii之間隔斷，并不聯(lián)通。

進(jìn)一步地，所述聚酯層由如下組分組成：

聚碳酸酯90重量份；

pmma20-30重量份；

分散劑1.0-1.5重量份。

聚碳酸酯和pmma均具有良好的機(jī)械前股東和加工性能，使得行李架的承重能力提高；加入分散劑使得兩種高分材料的混合均勻度提高，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度。

pc是一種線型碳酸聚酯，分子中碳酸基團(tuán)與另一些基團(tuán)交替排列，pc是幾乎無色的玻璃態(tài)的無定形聚合物，有很好的光學(xué)性。pc高分子量樹脂有很高的韌性，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度為600~900j/m，未填充牌號的熱變形溫度大約為130℃，玻璃纖維增強(qiáng)后可使這個數(shù)值增加10℃。pc的彎曲模量可達(dá)2400mpa以上，樹脂可加工制成大的剛性制品。低于100℃時，在負(fù)載下的蠕變率很低。pc耐水解性差，不能用于重復(fù)經(jīng)受高壓蒸汽的制品。pc主要性能缺陷是耐水解穩(wěn)定性不夠高，對缺口敏感，耐有機(jī)化學(xué)品性，耐刮痕性較差，長期暴露于紫外線中會發(fā)黃。和其他樹脂一樣，pc容易受某些有機(jī)溶劑的浸濁。pc材料具有阻燃性，耐磨。抗氧化性。

明度優(yōu)良，有突出的耐老化性；它的比重不到普通玻璃的一半，抗碎裂能力卻高出幾倍；它有良好的絕緣性和機(jī)械強(qiáng)度；對酸、堿、鹽有較強(qiáng)的耐腐蝕性能，且又易加工。

進(jìn)一步地，所述粘結(jié)層由如下組分組成：

聚碳酸酯90重量份；

pmma15-18重量份；

粘接劑5-8重量份。

粘結(jié)層的原料物質(zhì)與聚酯層的原料物質(zhì)十分接近，使得粘結(jié)層在具有良好的粘接效果的同時也具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和加工性能，粘結(jié)層將聚酯層和磨砂層分別粘接，使得三層結(jié)構(gòu)更加牢固。

進(jìn)一步地，所述磨砂層由如下組分組成：

pmma52-56重量份；

鋰瓷石26-28重量份；

碳化鎢22-25重量份。

磨砂層的原料選用無機(jī)原料和高分子原料組合，采用的pmma、鋰瓷石與碳化鎢均具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，均具有良好的防水性能，鋰瓷石和碳化鎢具有良好的耐高溫性能；磨砂層的原料配方彌補(bǔ)了聚碳酸酯不耐水解的問題，在聚酯層和粘結(jié)層外附著一層防水的磨砂層，保護(hù)了聚酯層和粘結(jié)層；粘結(jié)層中添加粘接劑使得磨砂層更好的附著在粘結(jié)層上，磨砂層的粉末不至于粘接不緊密發(fā)生嚴(yán)重的脫落情況。

一種高鐵行李架用聚酯板的制備方法，包括如下步驟：

s1聚酯原料預(yù)處理：將聚碳酸酯在熱風(fēng)式循環(huán)空氣干燥機(jī)中進(jìn)行干燥處理，干燥溫度為105-110℃，干燥時間為7.0-8.0h，待用；

s2無機(jī)原料預(yù)處理：將鋰瓷石與碳化鎢混合后粉碎至10-100nm，待用；

s3注塑機(jī)預(yù)處理：將注塑系統(tǒng)預(yù)熱；

s4塑化工序:

s41聚酯層（11）的制作：將pmma和分散劑與s1步驟中預(yù)處理的聚碳酸酯均勻混合粉碎至≥80目，添加到螺筒i中，加熱至熔融狀態(tài)，放入模具i中成型形成光面；

s42粘結(jié)層（12）的制作：將pmma和粘接劑與s1步驟中預(yù)處理的聚碳酸酯均勻混合粉碎至≥80目，添加到螺筒ii中，加熱至熔融狀態(tài)，放入模具ii中擠塑成型形成光面；

s43磨砂層（13）的制作：將pmma與s2步驟中的鋰瓷石和碳化鎢均勻混合粉碎至≥80目，添加到螺筒iii中，加熱至熔融狀態(tài)，放入模具iii中冷卻成型形成磨砂面；

s5翻折板（2）的安裝。

磨砂層的粉末粒徑較小，易于緊密附著；三層結(jié)構(gòu)分步塑化，且塑化時間間隔短，三個機(jī)頭距離相近。

進(jìn)一步地，所述聚碳酸酯的制備包括如下步驟：

a原料混合：將芳香族二羥基化合物和碳酸二苯酯按1:1.2-1.4在混合罐內(nèi)均勻混合，得到混合物待用；

b酯交換反應(yīng)：將a步驟中的混合物轉(zhuǎn)移至酯交換反應(yīng)器，加入0.08-0.1當(dāng)量的催化劑進(jìn)行酯交換反應(yīng)，酯交換溫度為170-190℃，酯交換壓力為12-15kpa，酯交換時間為3.0-4.5h；

c預(yù)縮聚反應(yīng)：將b步驟中酯交換的混合物轉(zhuǎn)移至預(yù)縮聚反應(yīng)器中，預(yù)縮聚時間為250-260℃，預(yù)縮聚壓力為5-6kpa，預(yù)縮聚時間為1.5-2.0h；

d縮聚反應(yīng)：將c步驟的預(yù)縮聚產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至縮聚反應(yīng)器中，縮聚溫度為270-280℃，縮聚壓力為0.4-0.6kpa，縮聚時間為4-6h；

e制粒工序：將d步驟中的縮聚產(chǎn)物預(yù)處理之后在制粒機(jī)中制粒得到產(chǎn)物。

在制備聚碳酸酯的過程中，催化劑選用硼酸三甲酯、堿金屬乙醇鹽和二苯基磷酸酯進(jìn)行等比例混合，得到的聚碳酸酯終產(chǎn)物性能較為穩(wěn)定，且精餾塔除去的物質(zhì)量較少，原料利用率高。

進(jìn)一步地，所述催化劑為硼酸三甲酯、堿金屬乙醇鹽和二苯基磷酸酯等比例混合。

進(jìn)一步地，所述e步驟縮聚產(chǎn)物預(yù)處理為在280-300℃的精餾塔除去含羥基的低聚反應(yīng)產(chǎn)物，預(yù)處理時間為0.4-0.6h.。

縮聚完成之后在精餾塔除去含有羥基的反應(yīng)產(chǎn)物，使得最終得到的鎖具產(chǎn)物性能更均一，性能較為穩(wěn)定；精餾塔的溫度略高于縮聚的溫度，制備得到的聚酯板性能不會有較大的變化的同時，也能除去含有羥基的反應(yīng)產(chǎn)物。

本發(fā)明的有益效果是：

1.高鐵行李架的本體結(jié)構(gòu)為聚酯板，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和加工性能，承重效果好，老化速度慢，延長高鐵行李架的使用時間；設(shè)置磨砂層增大行李與行李架的的最大靜摩檫力，可以有效預(yù)防較小波動下行李發(fā)生滑動等情況；在高鐵行李架面向高鐵過道的一側(cè)設(shè)置有翻折板，翻折板可以避免行李不慎滑落造成傷害；在翻折板上設(shè)置凹槽i和凹槽ii，這種設(shè)計更貼合人體工學(xué)，使用方便，翻折聚酯板的翻折板時可以更省力省時；

2.磨砂層的原料選用無機(jī)原料和高分子原料組合，采用的pmma、鋰瓷石與碳化鎢均具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，均具有良好的防水性能，鋰瓷石和碳化鎢具有良好的耐高溫性能；磨砂層的原料配方彌補(bǔ)了聚碳酸酯不耐水解的問題，在聚酯層和粘結(jié)層外附著一層防水的磨砂層，保護(hù)了聚酯層和粘結(jié)層；粘結(jié)層中添加粘接劑使得磨砂層更好的附著在粘結(jié)層上，磨砂層的粉末不至于粘接不緊密發(fā)生嚴(yán)重的脫落情況；

3.粘結(jié)層的原料物質(zhì)與聚酯層的原料物質(zhì)十分接近，使得粘結(jié)層在具有良好的粘接效果的同時也具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和加工性能，粘結(jié)層將聚酯層和磨砂層分別粘接，使得三層結(jié)構(gòu)更加牢固；

4.在制備聚碳酸酯的過程中，催化劑選用硼酸三甲酯、堿金屬乙醇鹽和二苯基磷酸酯進(jìn)行等比例混合，得到的聚碳酸酯終產(chǎn)物性能較為穩(wěn)定，且精餾塔除去的物質(zhì)量較少，原料利用率高；

5.縮聚完成之后在精餾塔除去含有羥基的反應(yīng)產(chǎn)物，使得最終得到的鎖具產(chǎn)物性能更均一，性能較為穩(wěn)定；精餾塔的溫度略高于縮聚的溫度，制備得到的聚酯板性能不會有較大的變化的同時，也能除去含有羥基的反應(yīng)產(chǎn)物。

附圖說明

圖1為高鐵行李架未放置行李結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為高鐵行李架放置行李結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為聚酯板本體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：

1-聚酯板本體，11-聚酯層，12-粘結(jié)層，13-磨砂層；

2-翻折板，21-凹槽i，22-凹槽ii。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

一種高鐵行李架用聚酯板，包括：

聚酯板本體1：由內(nèi)而外依次為聚酯層11、粘結(jié)層12和磨砂層13；

翻折板2：翻折板2通過翻動轉(zhuǎn)軸與聚酯板本體1連接；

凹槽i12；和

凹槽ii22：凹槽ii11與凹槽i21的形狀大小相同，且均位于翻動轉(zhuǎn)軸的對側(cè)。

具體地，所述聚酯層11由如下組分組成：

聚碳酸酯90重量份；

pmma20-30重量份；

分散劑1.0-1.5重量份。

具體地，所述粘結(jié)層12由如下組分組成：

聚碳酸酯90重量份；

pmma15-18重量份；

粘接劑5-8重量份。

具體地，所述磨砂層13由如下組分組成：

pmma52-56重量份；

鋰瓷石26-28重量份；

碳化鎢22-25重量份。

為更清楚地描述本發(fā)明，特舉如下實(shí)施例，各實(shí)施例的原料及配比情況如表1所示：

其中實(shí)施例1-實(shí)施例4為本發(fā)明技術(shù)方案所制備的聚酯板，實(shí)施例5為不含有粘結(jié)層12，實(shí)施例6為不含有磨砂層13，實(shí)施例7聚酯層和粘結(jié)層不含有pmma。

一種高鐵行李架用聚酯板的制備方法，包括如下步驟：

s1聚酯原料預(yù)處理：將聚碳酸酯在熱風(fēng)式循環(huán)空氣干燥機(jī)中進(jìn)行干燥處理，干燥溫度為105-110℃，干燥時間為7.0-8.0h，待用；

s2無機(jī)原料預(yù)處理：將鋰瓷石與碳化鎢混合后粉碎至10-100nm，待用；

s3注塑機(jī)預(yù)處理：將注塑系統(tǒng)預(yù)熱；

s4塑化工序:

s41聚酯層（11）的制作：將pmma和分散劑與s1步驟中預(yù)處理的聚碳酸酯均勻混合粉碎至≥80目，添加到螺筒i中，加熱至熔融狀態(tài)，放入模具i中成型形成光面；

s42粘結(jié)層（12）的制作：將pmma和粘接劑與s1步驟中預(yù)處理的聚碳酸酯均勻混合粉碎至≥80目，添加到螺筒ii中，加熱至熔融狀態(tài)，放入模具ii中擠塑成型形成光面；

s43磨砂層（13）的制作：將pmma與s2步驟中的鋰瓷石和碳化鎢均勻混合粉碎至≥80目，添加到螺筒iii中，加熱至熔融狀態(tài)，放入模具iii中冷卻成型形成磨砂面；

s5翻折板（2）的安裝。

為更清楚地描述本發(fā)明，特舉如下實(shí)施例，各實(shí)施例的原料預(yù)處理情況如表2所示：

表2

其中實(shí)施例5-6為對比試驗(yàn)，與實(shí)施例4的實(shí)驗(yàn)參數(shù)基本相同。

具體地，所述聚碳酸酯的制備包括如下步驟：

a原料混合：將芳香族二羥基化合物和碳酸二苯酯按1:1.2-1.4在混合罐內(nèi)均勻混合，得到混合物待用；

b酯交換反應(yīng)：將a步驟中的混合物轉(zhuǎn)移至酯交換反應(yīng)器，加入芳香族二羥基化合物0.08-0.1當(dāng)量的催化劑進(jìn)行酯交換反應(yīng)，酯交換溫度為170-190℃，酯交換壓力為12-15kpa，酯交換時間為3.0-4.5h；

c預(yù)縮聚反應(yīng)：將b步驟中酯交換的混合物轉(zhuǎn)移至預(yù)縮聚反應(yīng)器中，預(yù)縮聚時間為250-260℃，預(yù)縮聚壓力為5-6kpa，預(yù)縮聚時間為1.5-2.0h；

d縮聚反應(yīng)：將c步驟的預(yù)縮聚產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至縮聚反應(yīng)器中，縮聚溫度為270-280℃，縮聚壓力為0.4-0.6kpa，縮聚時間為4-6h；

e制粒工序：將d步驟中的縮聚產(chǎn)物預(yù)處理之后在制粒機(jī)中制粒得到產(chǎn)物。

具體地，所述催化劑為硼酸三甲酯、堿金屬乙醇鹽和二苯基磷酸酯等比例混合。

具體地，所述e步驟縮聚產(chǎn)物預(yù)處理為在280-300℃的精餾塔除去含羥基的低聚反應(yīng)產(chǎn)物，預(yù)處理時間為0.4-0.6h。

為更清楚地描述本發(fā)明，特舉如下實(shí)施例，各實(shí)施例的原料預(yù)處理情況如表3所示：

表3

其中實(shí)施例5-7為對比試驗(yàn)，與實(shí)施例4的實(shí)驗(yàn)參數(shù)基本相同。

將實(shí)施例制備得到的聚酯板進(jìn)行如下的物理實(shí)驗(yàn)性能測試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4所示：

表4

從表4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出實(shí)施例1-實(shí)施例4制備得到的聚酯板具有良好的耐酸、耐堿、耐鹽水的性能，實(shí)施例5與實(shí)施例6的耐酸、耐堿、耐鹽水的性能均遠(yuǎn)遠(yuǎn)弱于實(shí)施例1-實(shí)施例4。在加入pmma之后的聚酯材料的抗沖擊強(qiáng)度明顯高于對比試驗(yàn)中的實(shí)施例7，由此可得知加入pmma之后聚酯板的承重性能明顯增強(qiáng)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。