一種多層復(fù)合輕質(zhì)抗沖板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種板材的制備方法，尤其涉及一種輕質(zhì)的、強(qiáng)度和抗沖性優(yōu)良的環(huán) 保復(fù)合板的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 板材是目前用途最多的材料，且用途非常廣泛，如用于裝飾板、包裝板、建筑等領(lǐng) 域。在包裝用板領(lǐng)域，由于人們生活水平的提高，物流極大發(fā)展，對于包裝的需求飛速增加， 而由于商品性質(zhì)的變化也對其外包裝板提出了更高的要求。除了優(yōu)異的力學(xué)性能包括強(qiáng) 度、韌性、彈性等外，環(huán)保性也被提出，塑料板由于其結(jié)構(gòu)的可選擇性，可搭配出具有各種不 同高性能的板材。但塑料不可降解，將會導(dǎo)致資源的大量浪費(fèi)和白色污染。
[0003] 除此以外，目前環(huán)保板材應(yīng)用最大量的為紙板材料，包括瓦楞紙板、蜂窩紙板以及 紙漿模塑。其中，瓦楞紙板因其強(qiáng)度較好而被廣泛應(yīng)用于包裝領(lǐng)域。制作包裝箱所用的瓦 楞紙板主要由瓦楞紙、面紙以及里紙組成，瓦楞紙一般設(shè)置2層或3層，中間用芯紙隔開，膠 粘成形后形成人們所說的5層板或7層板，紙板內(nèi)瓦楞的存在為紙板提供了優(yōu)良的強(qiáng)度，但 其緩沖性明顯較差，在沖擊中容易遭到破壞。而近20年開發(fā)的蜂窩紙板，由于其特殊蜂窩 結(jié)構(gòu)的存在，使得板材具有較好的抗沖性而被廣泛的應(yīng)用。但單獨(dú)使用的蜂窩紙板抗壓性 較差，無法使用于大重量作用下的保護(hù)。
[0004] 除紙板外，在目前的可降解材料中，淀粉因其便宜的價(jià)格和廣泛的來源已被深入 研究并通過改性與復(fù)合制備了多種生活與工業(yè)用品，如淀粉基膜、淀粉餐具等。而淀粉也被 應(yīng)用于板材中，但淀粉由于其本身的特點(diǎn)，即使加入了其他的增強(qiáng)物質(zhì)，在淀粉比例較大的 情況下強(qiáng)度仍無法保障。而聚乳酸由于其類似于聚苯乙烯的較好的力學(xué)性能也被應(yīng)用于板 材的制備中，然后其本身脆性很大，容易中沖擊中破碎，單獨(dú)使用中無法用于緩沖領(lǐng)域。顯 然，單獨(dú)使用可降解材料作為板材很難達(dá)到在較高受力下的要求。而結(jié)合多層板形成復(fù)合 板將疊加各板層的性能，以實(shí)現(xiàn)更好的性能。而在以往的復(fù)合板中，最常見的復(fù)合方式為各 實(shí)心板復(fù)合，類似于多層木板的復(fù)合，但這種復(fù)合的方式雖然可提供更大的強(qiáng)度，但重量較 大。如可實(shí)現(xiàn)多層復(fù)合，利用結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)而特殊材料的應(yīng)用，以達(dá)到輕質(zhì)，高強(qiáng)度、高緩沖的 效果，無疑將具有巨大的應(yīng)用前景。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的是為了克服生物質(zhì)單層板強(qiáng)度和緩沖性上的缺陷，提供一種具有輕質(zhì)特 性，且具有優(yōu)異的強(qiáng)度和抗沖性的復(fù)合板的制備方法。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種多層復(fù)合輕質(zhì)抗沖板，由4層板復(fù)合，從上到下依次包括上層聚乳酸增韌面板、網(wǎng) 狀淀粉復(fù)合壓制板、蜂窩紙板，底層彈性聚氨酯底板。
[0007] 進(jìn)一步，所述聚乳酸增韌面板為以聚乳酸、聚己內(nèi)酯、聚乳酸-聚己內(nèi)酯共聚物為主要 原料通過熔融擠出得到的板材。其中聚乳酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于30-60%之間，聚己內(nèi)酯的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)介于30-60%之間，聚乳酸-聚己內(nèi)酯共聚物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于10-20%之間。
[0008] 進(jìn)一步，所述網(wǎng)狀淀粉復(fù)合壓制板為以熱塑性淀粉、羥甲基淀粉、納米纖維素、 EVA為主要原料，加入少量塑化劑、防水劑和發(fā)泡劑，壓制發(fā)泡而成，主要原料中熱塑性淀粉 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于35-55%之間，羥甲基淀粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于25-45%之間，納米纖維素的質(zhì) 量分?jǐn)?shù)介于6-12%之間，EVA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于10-20%之間。塑化劑的用量為主料質(zhì)量的 1. 5-3. 5%，防水劑的用量為主料質(zhì)量的1-3%，發(fā)泡劑的用量為主料質(zhì)量的1. 5-3%。
[0009] 進(jìn)一步，所述塑化劑為鄰苯二甲酸酯類塑化劑。
[0010] 進(jìn)一步，所述防水劑為丙烯酸酯類防水劑。
[0011] 進(jìn)一步，所述發(fā)泡劑為物理發(fā)泡劑，優(yōu)選的，可選擇碳酸氫鈉。
[0012] 進(jìn)一步，所述網(wǎng)狀淀粉復(fù)合壓制板的加工方式為：將熱塑性淀粉、羥甲基淀粉、納 米纖維素、EVA、塑化劑于40°C下干燥24-48小時(shí)至完全干燥，與高速共混機(jī)中于50°C下 100-150rpm/min共混5-10分鐘后，將物料投入擠出機(jī)中120-140°C下熔融擠出，切粒。后 將粒子與防水劑、發(fā)泡劑與高速共混機(jī)中室溫下150-200rpm/min混合5-10分鐘后，將混 合料放置于模具中，于模壓機(jī)中模壓，壓制溫度介于130-150°C之間，壓力介于15-25Mpa之 間，模壓時(shí)間2_4min，卸壓速率介于20_40Mpa/min。
[0013] 進(jìn)一步，所述網(wǎng)狀淀粉復(fù)合壓制板呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)邊寬度介于1-2. 5cm 之間，網(wǎng)格為正四邊形或菱形，其邊長介于2-4cm之間。
[0014] 進(jìn)一步，所述網(wǎng)狀淀粉復(fù)合壓制板材料的泡孔介于100-200um之間。
[0015] 進(jìn)一步，所述網(wǎng)狀淀粉復(fù)合壓制板的網(wǎng)格中設(shè)有納米顆粒懸浮緩沖體2-1。
[0016] 進(jìn)一步，所述納米顆粒懸浮緩沖體2-1為以塑料膜包裹的納米顆粒懸浮液。納米 懸浮顆粒緩沖體填充入網(wǎng)狀淀粉復(fù)合壓制板的網(wǎng)格內(nèi)，充滿網(wǎng)格并與板同高。
[0017] 進(jìn)一步，所述納米顆粒懸浮緩沖體2-1中包裹納米顆粒懸浮液的塑料膜為柔性熱 塑性塑料膜，如聚乙烯膜、聚丙烯膜。
[0018] 進(jìn)一步，所述納米顆粒懸浮液由分散介質(zhì)和納米顆粒組成的。其中分散介質(zhì)為具 有較高粘度的有機(jī)物或有機(jī)溶液，如甘油、乙二醇，聚乙二醇等，納米顆粒為球狀或其他形 狀有機(jī)及無機(jī)顆粒，包括納米Si02微球，納米CaC03粒子、納米聚苯乙烯微球、納米聚甲基丙 稀酸甲酯微球等，其直徑介于20nm-1000nm之間。懸浮分散液的固/液體積比介于32%-54°/〇 之間。在受到?jīng)_擊力時(shí)，懸浮分散液中的球狀納米粒子將迅速聚集，吸收沖擊能量，沖擊結(jié) 束后，這種聚集消失，分散液重新變?yōu)榉稚⒊B(tài)。防撞軟體具有優(yōu)異的抗沖擊性能。
[0019] 進(jìn)一步，所述蜂窩紙板的蜂窩紙芯為正四邊形、正六邊形或菱形。
[0020] 進(jìn)一步，所述聚乳酸增韌面板的厚度介于3_5mm之間，網(wǎng)狀淀粉復(fù)合壓制板的厚 度介于4-6mm之間，蜂窩紙板的厚度介于4-6mm之間，底層彈性聚氨酯底板的厚度介于 3_5mm之間。
[0021] 進(jìn)一步，所述底層彈性聚氨酯底板為以熱塑性聚氨酯彈性體樹脂為主要原料擠出 或壓制成板。
[0022] 進(jìn)一步，所述聚乳酸增韌面板、網(wǎng)狀淀粉復(fù)合壓制板、蜂窩紙板，底層彈性聚氨酯 底板通過粘合劑粘合。
【附圖說明】
[0023] 圖1為實(shí)施例1的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖2為實(shí)施例2的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]
【具體實(shí)施方式】
[0026] 以下將詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方法。但這些實(shí)施方法僅為示范性目的，而 本發(fā)明不限于此。
[0027] 實(shí)施例1 參照圖1，一種多層復(fù)合輕質(zhì)抗沖板，由4層板復(fù)合，從上到下依次包括上層聚乳酸增 韌面板1、網(wǎng)狀淀粉復(fù)合壓制板2、蜂窩紙板3,底層彈性聚氨酯底板4。其特征還在于：所述 網(wǎng)狀淀粉復(fù)合壓制板2的網(wǎng)格中設(shè)有納米顆粒懸浮緩沖體。
[0028] 所述聚乳酸增韌面板1為以聚乳酸、聚己內(nèi)酯、聚乳酸-聚己內(nèi)酯共聚物為主要原 料通過熔融擠出得到的板材。其中聚乳酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%，聚己內(nèi)酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%， 聚乳酸-聚己內(nèi)酯共聚物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%。
[0029] 所述網(wǎng)狀淀粉復(fù)合壓制板2以熱塑性淀粉、羥甲基淀粉、納米纖維素、EVA為主要 原料，加入少量塑化劑、防水劑和