CN103303547A - 一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘及其制作方法 - Google Patents

一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘及其制作方法，该托盘由多层连续纤维增强热塑性塑料预浸带经过模具热压熔融、冷压冷却定型而成，制作时，首先制作压制托盘所需的PP预浸带，然后将铺列好的预浸带放入压机中压制成型，即得到一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘。与现有技术相比，本发明具制作得到的连续玻璃纤维增强聚丙烯(PP)托盘相比于传统的铁质托盘具有重量轻、不腐蚀。相比于普通塑料托盘力学强度高、弹性优良、抗变形能力强、耐刮擦、使用寿命长的优点。

Description

一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种塑料托盘及其制作方法，尤其是涉及一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘及其制作方法。
背景技术
目前，盛装物品的托盘多数为铁制和普通塑料制成，铁制的托盘重量大，而且时间长容易腐蚀，影响使用寿命。普通塑料的托盘力学强度低、不耐刮擦、盛装物品后容易变形，易老化断裂。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种重量轻、不腐蚀、力学强度高、刚性好、耐刮擦、不易断裂、使用寿命长的连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘及其制作方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘，该托盘由多层连续纤维增强热塑性塑料预浸带经过模具热压熔融、冷压冷却定型而成。
所述的连续纤维增强热塑性塑料预浸带设有10-20层。
一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘的制作方法，包括以下步骤：
(1)制作压制托盘所需的PP预浸带；
(2)将制作好的预浸带层层铺列，相邻层的铺列方式0°/45°，总共铺列10-20层；
(3)将铺列好的预浸带放入热压机中，首先将铺列好的预浸带预热15～20min，预热时上膜要接触到预浸带且不产生压力，加热温度180℃-200℃，预热完之后合模升压至1-3MPa，热压时间20-40min，然后继续升压至3～6MPa，保压时间为10～20min，之后开模将其转移到冷压机中定型，合模将压力升至1.5-3MPa保压时间20-40min，之后继续升压3～7MPa，保压时间为15～20min；
(4)冷压后将产品取出，即得到连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘。
所述的PP预浸带由包含以下重量份的组分制成：
聚丙烯        38-60；
玻璃纤维      38-60；
抗氧剂        0.3-1；
偶联剂        1-3。
所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
所述的抗氧剂为1，1，3-三(α-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷或四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三氯硅烷。
所述的相邻层的铺列方式为按预浸带中玻璃纤维的取向方向成0°/45°夹角顺序铺列。
所述的PP预浸带采用以下方法加工得到：首先将聚丙烯放入高速混合机中，然后再放抗氧剂、偶联剂，助剂的加入没有先后顺序，混合温度为25～40℃，采用低速模式混料，混合时间为100-180s，然后将混合好的料放入挤出机中挤出淋膜和连续玻璃纤维复合成预浸带，预浸带的厚度为0.20-0.25mm。
所述的冷压机采用在冷压板中通水进行冷却。
与现有技术相比，本发明制作得到的连续玻璃纤维增强聚丙烯(PP)托盘相比于传统的铁质托盘具有重量轻、不腐蚀。相比于普通塑料托盘力学强度高、弹性优良、抗变形能力强、耐刮擦、使用寿命长的优点。
附图说明
图1为制作得到的托盘的结构示意图；
图2为连续玻璃纤维增强的聚丙烯(PP)预浸带的铺设示意图
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
制作PP预浸带的材料如下：
聚丙烯(pp)58.3份；
E玻璃纤维(无碱玻璃纤维)：40份；
1，1，3-三(α-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷：0.7份；
乙烯基三乙氧基硅烷：1份。
生产方法包括如下步骤：
(1)首先将聚丙烯放入高速混合机中，然后再放抗氧剂、偶联剂，助剂的加入没有先后顺序，混合温度为25℃，采用低速模式混料，混合时间为180s，然后将混合好的料放入挤出机中挤出淋膜和连续玻璃纤维复合成预浸带，预浸带的厚度为0.20mm；
(2)将制作好的预浸带层层铺列，相邻层的铺列方式0°/45°，总共铺列10层，如图2所示；
(3)将铺列好的预浸带放入热压机中，首先将铺列好的预浸带预热15min，预热时上膜要接触到预浸带，但是不要产生压力，加热温度180℃，预热完之后合模升压至1Pa，热压时间20min，之后继续升压至3MPa，保压时间为10min，之后开模将其转移到冷压机中定型，合模将压力升至1.5MPa，冷压时间20min，之后继续升压3MPa，保压时间为15min，冷却方式冷压板中通水。
(4)冷压后取出，即得到一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘。如图1所示。
实施例2
制作PP预浸带的材料如下：
聚丙烯(pp)40份；
E玻璃纤维：58份；
四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯：0.3份；
乙烯基三乙氧基硅烷：1.7份。
生产方法包括如下步骤：
(1)首先将聚丙烯放入高速混合机中，然后再放抗氧剂、偶联剂，助剂的加入没有先后顺序，混合温度为35℃，采用低速模式混料，混合时间为100s，然后将混合好的料放入挤出机中挤出淋膜和连续玻璃纤维复合成预浸带，预浸带的厚度为0.25mm；
(2)将制作好的预浸带层层铺列，相邻层的铺列方式0°/45°，总共铺列20层；
(3)将铺列好的预浸带放入热压机中，首先将铺列好的预浸带预热20min，预热时上膜要接触到预浸带，但是不要产生压力，加热温度200℃，预热完之后合模升压至3MPa，热压时间30min，之后继续升压至6MPa，保压时间为15min，之后开模将其转移到冷压机中定型，合模将压力升至3MPa，冷压时间30min，之后继续升压7MPa，保压时间为20min，冷却方式冷压板中通水；
(4)冷压后取出，即得到一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘。
实施例3
制作PP预浸带的材料如下：
聚丙烯(pp)50份；
E玻璃纤维：46份；
1，1，3-三(α-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷；1份；
乙烯基三乙氧基硅烷：3份。
生产方法包括如下步骤：
(1)首先将聚丙烯放入高速混合机中，然后再放抗氧剂、偶联剂，助剂的加入没有先后顺序，混合温度为40℃，采用低速模式混料，混合时间为140s，然后将混合好的料放入挤出机中挤出淋膜和连续玻璃纤维复合成预浸带，预浸带的厚度为0.25mm；
(2)将制作好的预浸带层层铺列，相邻层的铺列方式0°/45°，总共铺列15层；
(3)将铺列好的预浸带放入热压机中，首先将铺列好的预浸带预热18min，预热时上膜要接触到预浸带，但是不要产生压力，加热温度180℃，预热完之后合模升压至1Pa，热压时间20min，之后继续升压至3MPa，保压时间为10min，之后开模将其转移到冷压机中定型，合模将压力升至1.5MPa，冷压时间20min，之后继续升压3MPa，保压时间为15min，冷却方式冷压板中通水。
(4)冷压后取出，即得到一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘。
实施例4
制作PP预浸带的材料如下：
聚丙烯(pp)60份；
E玻璃纤维：38份；
四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3份；
乙烯基三氯硅烷：1.7份。
生产方法包括如下步骤：
(1)首先将聚丙烯放入高速混合机中，然后再放抗氧剂、偶联剂，助剂的加入没有先后顺序，混合温度为30℃，采用低速模式混料，混合时间为180s，然后将混合好的料放入挤出机中挤出淋膜和连续玻璃纤维复合成预浸带，预浸带的厚度为0.23mm；
(2)将制作好的预浸带层层铺列，相邻层的铺列方式0°/45°，总共铺列18层；
(3)将铺列好的预浸带放入热压机中，首先将铺列好的预浸带预热20min，预热时上膜要接触到预浸带，但是不要产生压力，加热温度195℃，预热完之后合模升压至2MPa，热压时间25min，之后继续升压至4MPa，保压时间为15min，之后开模将其转移到冷压机中定型，合模将压力升至2MPa，冷压时间30min，之后继续升压5MPa，保压时间为20min，冷却方式冷压板中通水；
(4)冷压后取出，即得到一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘。
实施例5
制作PP预浸带的材料如下：
聚丙烯(pp)38份；
E玻璃纤维：60份；
1，1，3-三(α-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷：0.3份；
乙烯基三氯硅烷：1.7份。
生产方法包括如下步骤：
(1)首先将聚丙烯放入高速混合机中，然后再放抗氧剂、偶联剂，助剂的加入没有先后顺序，混合温度为35℃，采用低速模式混料，混合时间为150s，然后将混合好的料放入挤出机中挤出淋膜和连续玻璃纤维复合成预浸带，预浸带的厚度为0.24mm；
(2)将制作好的预浸带层层铺列，相邻层的铺列方式0°/45°，总共铺列15层；
(3)将铺列好的预浸带放入热压机中，首先将铺列好的预浸带预热20min，预热时上膜要接触到预浸带，但是不要产生压力，加热温度185℃，预热完之后合模升压至1.5MPa，热压时间15min，之后继续升压至3MPa，保压时间为20min，之后开模将其转移到冷压机中定型，合模将压力升至2MPa，冷压时间20min，之后继续升压4MPa，保压时间为20min，冷却方式冷压板中通水；
(4)冷压后取出，即得到一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘。
实施例6
一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘，该托盘由15层连续纤维增强热塑性塑料预浸带经过模具热压熔融、冷压冷却定型而成。其制作方法，包括以下步骤：
(1)制作压制托盘所需的PP预浸带，PP预浸带由包含以下含量的组分制成：聚丙烯50kg、无碱玻璃纤维46kg、抗氧剂1，1，3-三(α-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷1kg、偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷3kg。PP预浸带采用以下方法加工得到：首先将聚丙烯放入高速混合机中，然后再放抗氧剂、偶联剂，助剂的加入没有先后顺序，混合温度为30℃，采用低速模式混料，混合时间为120s，然后将混合好的料放入挤出机中挤出淋膜和连续玻璃纤维复合成预浸带，预浸带的厚度为0.20mm。
(2)将制作好的预浸带层层铺列，相邻层的铺列方式0°/45°，总共铺列15层；
(3)将铺列好的预浸带放入热压机中，首先将铺列好的预浸带预热15min，预热时上膜要接触到预浸带且不产生压力，加热温度180℃，预热完之后合模升压至2MPa，热压时间30min，然后继续升压至5MPa，保压时间为15min，之后开模将其转移到冷压机中定型，合模将压力升至2MPa保压时间30min，之后继续升压5MPa，保压时间为15min，其中，冷压机采用在冷压板中通水进行冷却；
(4)冷压后将产品取出，即得到连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘。
实施例7
一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘，该托盘由18层连续纤维增强热塑性塑料预浸带经过模具热压熔融、冷压冷却定型而成。制作方法包括以下步骤：
(1)制作压制托盘所需的PP预浸带，PP预浸带由包含以下含量的组分制成：聚丙烯52kg、无碱玻璃纤维46.5kg、抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5kg、偶联剂乙烯基三氯硅烷1kg。PP预浸带采用以下方法加工得到：首先将聚丙烯放入高速混合机中，然后再放抗氧剂、偶联剂，助剂的加入没有先后顺序，混合温度为35℃，采用低速模式混料，混合时间为150s，然后将混合好的料放入挤出机中挤出淋膜和连续玻璃纤维复合成预浸带，预浸带的厚度为0.25mm。
(2)将制作好的预浸带层层铺列，相邻层的铺列方式0°/45°，总共铺列18层；
(3)将铺列好的预浸带放入热压机中，首先将铺列好的预浸带预热20min，预热时上膜要接触到预浸带且不产生压力，加热温度190℃，预热完之后合模升压至2MPa，热压时间35min，然后继续升压至4MPa，保压时间为15min，之后开模将其转移到冷压机中定型，合模将压力升至2.5MPa保压时间35min，之后继续升压5MPa，保压时间为20min，其中，冷压机采用在冷压板中通水进行冷却；
(4)冷压后将产品取出，即得到连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘。
对实施例中制得的产品进行性能测试，测试数据见表1：
表1
Figure BDA0000142591200000071

Claims (9)

1.一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘，其特征在于，该托盘由多层连续纤维增强热塑性塑料预浸带经过模具热压熔融、冷压冷却定型而成。
2.根据权利要求1所述的一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘，其特征在于，所述的连续纤维增强热塑性塑料预浸带设有10-20层。
3.一种如权利要求1所述的连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘的制作方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)制作压制托盘所需的PP预浸带；
(2)将制作好的预浸带层层铺列，相邻层的铺列方式0°/45°，总共铺列10-20层；
(3)将铺列好的预浸带放入热压机中，首先将铺列好的预浸带预热15～20min，预热时上膜要接触到预浸带且不产生压力，加热温度180℃～200℃，预热完之后合模升压至1～3MPa，热压时间20～40min，然后继续升压至3～6MPa，保压时间为10～20min，之后开模将其转移到冷压机中定型，合模将压力升至1.5-3MPa保压时间20-40min，之后继续升压3～7MPa，保压时间为15～20min；
(4)冷压后将产品取出，即得到连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘。
4.根据权利要求3所述的一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘的制作方法，其特征在于，所述的PP预浸带由包含以下重量份的组分制成：
聚丙烯        38-60；
玻璃纤维      38-60；
抗氧剂        0.3-1；
偶联剂        1-3。
5.根据权利要求4所述的一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘的制作方法，其特征在于，所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
6.根据权利要求4所述的一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘的制作方法，其特征在于，所述的抗氧剂为1，1，3-三(α-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷或四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
7.根据权利要求4所述的一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘的制作方法，其特征在于，所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三氯硅烷。
8.根据权利要求4所述的一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘的制作方法，其特征在于，所述的PP预浸带采用以下方法加工得到：首先将聚丙烯放入高速混合机中，然后再放抗氧剂、偶联剂，助剂的加入没有先后顺序，混合温度为25～40℃，采用低速模式混料，混合时间为100～180s，然后将混合好的料放入挤出机中挤出淋膜和连续玻璃纤维复合成预浸带，预浸带的厚度为0.20～0.25mm。
9.根据权利要求3所述的一种连续玻璃纤维增强热塑性塑料托盘的制作方法，其特征在于，所述的冷压机采用在冷压板中通水进行冷却。
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