CN106867092A - 武器装备滚塑包装专用复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提了供一种武器装备滚塑包装专用复合材料，采用聚乙烯与核桃壳、椰壳等植物纤维制备，具有良好的耐磨性能。经碳酸钠和复合改性剂改性后的核桃壳粉和椰壳粉可提高聚乙烯滚塑制品的耐磨擦性能，减少使用过程中的磨损。而预先用乙二醇甲醚溶液对核桃壳粉进行预处理后，耐磨擦性能得到进一步提高，磨损率进一步降低。而且用乙二醇甲醚溶液对核桃壳粉进行预处理后，在滚塑制品高处跌落测试中，可减少滚塑制品的破裂率。

Description

武器装备滚塑包装专用复合材料
技术领域
本发明涉及包装材料，尤其涉及武器装备滚塑包装专用复合材料。
背景技术
随着滚塑成型工艺的不断发展，滚塑制品的种类不断增加。应用范围也不断扩大。滚塑成型工艺在化工、机械、电子、轻工和军工等行业有广泛应用，近年来也逐渐用于各种军用产品包装箱、运输箱等制品的生产。
聚乙烯是通用合成树脂中产量最大的品种，具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂，且不发生溶胀，电绝缘性能优良；塑料的使用年限除了受气候、温度等因素影响外，摩擦也是重要的影响因素。
发明内容
本发明的目的在于提供一种武器装备滚塑包装专用复合材料，采用聚乙烯与核桃壳、椰壳等植物纤维制备，具有良好的耐磨性能。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
武器装备滚塑包装专用复合材料，包括下述重量份的原料：
线性低密度聚乙烯100份、聚丙烯2-5份、核桃壳粉0.2-0.5份、椰壳粉0.6-1.5份、过氧化二异丙苯0.5-3份、聚乙烯醇2-3份；
所述线性低密度聚乙烯为一种公知公用的产品，可商购，一般密度为0.93-0.94g/cm3，熔体流动速率为2-20g/10min。
所述聚丙烯为茂名石化公司产品，牌号为HC9006BM。
所述核桃壳粉为干燥核桃壳粉碎得到，核桃壳为核桃的内果皮。
所述椰壳粉由干燥椰壳粉碎得到，椰壳为棕榈科植物椰子的内果皮，椰壳含灰分0.61％，木质素36.51％，纤维素53.06％，戊聚糖29.27％。
所述聚乙烯醇为上海石化公司产品，牌号为1799。
所述武器装备滚塑包装专用复合材料的制备方法为：
(1)向核桃壳粉中加入其质量5-8倍的乙二醇甲醚溶液，静置5-10h后再加入椰壳粉和椰壳粉质量1-5％的碳酸钠，搅拌均匀后加热至40-50℃，10-20min后加入椰壳粉重量2-3倍的复合改性剂，升温至55-60℃，40-60min后冷却至室温，过滤，滤渣干燥至水分含量小于10％，粉碎至400目，得到改性后的核桃壳粉和椰壳粉；
(2)将线性低密度聚乙烯、聚丙烯、过氧化二异丙苯、聚乙烯醇混合均匀，在110-120℃条件下吸收10-20min，降至室温后加入改性后的核桃壳粉和椰壳粉，在高速混合机中高速混合5min，然后在120-180℃，螺杆转速为200-300rpm挤出造粒，最后在80-85℃干燥1-2h，磨粉得成品粉料。
所述乙二醇甲醚溶液的体积分数为10-20％。
所述复合改性剂包括下述重量份的原料：水200-300份、乙醇100-200份、酚酞0.1-0.5份、4-氯苯胺0.5-1份、乙酰柠檬酸三丁酯0.5-1份、1,3-丙二硫醇1-2份、丙氨酸1.5-2份、葡萄糖酸钠10-16份、过硼酸钠3-6份、间苯二酚5-10份、硅烷偶联剂kh550 50-70份、十二烷基二甲基苄基氯化铵20-30份；
所述复合改性剂的制备方法为：将各原料混合并搅拌均匀后，室温静置1-2d，过滤，所得滤液即为复合改性剂。
发明人在研究聚乙烯与植物纤维复合材料的过程中，意外的发现，经碳酸钠和复合改性剂改性后的核桃壳粉和椰壳粉可提高聚乙烯滚塑制品的耐磨擦性能，减少使用过程中的磨损。而预先用乙二醇甲醚溶液对核桃壳粉进行预处理后，耐磨擦性能得到进一步提高，磨损率进一步降低。而且用乙二醇甲醚溶液对核桃壳粉进行预处理后，在滚塑制品高处跌落测试中，可减少滚塑制品的破裂率。
本发明的优点在于：采用核桃壳粉和椰壳粉这些天然材料填充到聚乙烯中，显著提高了滚塑制品的耐磨擦性能，本发明制得的复合材料适用于武器装备的滚塑包装。
具体实施例
实施例1：武器装备滚塑包装专用复合材料，包括下述重量份的原料：
线性低密度聚乙烯100份、聚丙烯3份、核桃壳粉0.4份、椰壳粉1.2份、过氧化二异丙苯2份、聚乙烯醇2.5份；
所述武器装备滚塑包装专用复合材料的制备方法为：
(1)向核桃壳粉中加入其质量6倍的乙二醇甲醚溶液，静置8h后再加入椰壳粉和椰壳粉质量3％的碳酸钠，搅拌均匀后加热至45℃，15min后加入椰壳粉重量2倍的复合改性剂，升温至56℃，50min后冷却至室温，过滤，滤渣干燥至水分含量小于10％，粉碎至400目，得到改性后的核桃壳粉和椰壳粉；
(2)将线性低密度聚乙烯、聚丙烯、过氧化二异丙苯、聚乙烯醇混合均匀，在116℃条件下吸收15min，降至室温后加入改性后的核桃壳粉和椰壳粉，在高速混合机中高速混合5min，然后在180℃，螺杆转速为300rpm挤出造粒，最后在82℃干燥1.5h，磨粉得成品粉料。
所述乙二醇甲醚溶液的体积分数为18％。
所述复合改性剂包括下述重量份的原料：水280份、乙醇150份、酚酞0.4份、4-氯苯胺0.6份、乙酰柠檬酸三丁酯0.8份、1,3-丙二硫醇1.5份、丙氨酸1.7份、葡萄糖酸钠14份、过硼酸钠5份、间苯二酚6份、硅烷偶联剂kh550 60份、十二烷基二甲基苄基氯化铵25份；
所述复合改性剂的制备方法为：将各原料混合并搅拌均匀后，室温静置1d，过滤，所得滤液即为复合改性剂。
实施例2：武器装备滚塑包装专用复合材料，包括下述重量份的原料：
线性低密度聚乙烯100份、聚丙烯2份、核桃壳粉0.2份、椰壳粉0.6份、过氧化二异丙苯0.5份、聚乙烯醇2份；
所述武器装备滚塑包装专用复合材料的制备方法为：
(1)向核桃壳粉中加入其质量8倍的乙二醇甲醚溶液，静置10h后再加入椰壳粉和椰壳粉质量5％的碳酸钠，搅拌均匀后加热至50℃，20min后加入椰壳粉重量3倍的复合改性剂，升温至60℃，60min后冷却至室温，过滤，滤渣干燥至水分含量小于10％，粉碎至400目，得到改性后的核桃壳粉和椰壳粉；
(2)将线性低密度聚乙烯、聚丙烯、过氧化二异丙苯、聚乙烯醇混合均匀，在120℃条件下吸收20min，降至室温后加入改性后的核桃壳粉和椰壳粉，在高速混合机中高速混合5min，然后在180℃，螺杆转速为300rpm挤出造粒，最后在85℃干燥2h，磨粉得成品粉料。
所述乙二醇甲醚溶液的体积分数为10％。
所述复合改性剂包括下述重量份的原料：水200份、乙醇100份、酚酞0.1份、4-氯苯胺0.5份、乙酰柠檬酸三丁酯0.5份、1,3-丙二硫醇1份、丙氨酸1.5份、葡萄糖酸钠10份、过硼酸钠3份、间苯二酚5份、硅烷偶联剂kh550 50份、十二烷基二甲基苄基氯化铵20份；
所述复合改性剂的制备方法为：将各原料混合并搅拌均匀后，室温静置1d，过滤，所得滤液即为复合改性剂。
实施例3：武器装备滚塑包装专用复合材料，包括下述重量份的原料：
线性低密度聚乙烯100份、聚丙烯5份、核桃壳粉0.5份、椰壳粉1.5份、过氧化二异丙苯3份、聚乙烯醇3份；
所述武器装备滚塑包装专用复合材料的制备方法为：
(1)向核桃壳粉中加入其质量5倍的乙二醇甲醚溶液，静置5h后再加入椰壳粉和椰壳粉质量1％的碳酸钠，搅拌均匀后加热至40℃，10min后加入椰壳粉重量2倍的复合改性剂，升温至55℃，40min后冷却至室温，过滤，滤渣干燥至水分含量小于10％，粉碎至400目，得到改性后的核桃壳粉和椰壳粉；
(2)将线性低密度聚乙烯、聚丙烯、过氧化二异丙苯、聚乙烯醇混合均匀，在110℃条件下吸收10min，降至室温后加入改性后的核桃壳粉和椰壳粉，在高速混合机中高速混合5min，然后在120℃，螺杆转速为200rpm挤出造粒，最后在80℃干燥1h，磨粉得成品粉料。
所述乙二醇甲醚溶液的体积分数为20％。
所述复合改性剂包括下述重量份的原料：水300份、乙醇200份、酚酞0.5份、4-氯苯胺1份、乙酰柠檬酸三丁酯1份、1,3-丙二硫醇2份、丙氨酸2份、葡萄糖酸钠16份、过硼酸钠6份、间苯二酚10份、硅烷偶联剂kh550 70份、十二烷基二甲基苄基氯化铵30份；
所述复合改性剂的制备方法为：将各原料混合并搅拌均匀后，室温静置2d，过滤，所得滤液即为复合改性剂。
实施例4：武器装备滚塑包装专用复合材料，与实施例1的不同之处在于：
所述武器装备滚塑包装专用复合材料的制备方法为：
(1)向核桃壳粉中加入其质量8倍的乙二醇甲醚溶液，静置15h后再加入椰壳粉和椰壳粉质量6％的碳酸钠，搅拌均匀后加热至52℃，30min后加入椰壳粉重量4倍的复合改性剂，升温至65℃，30min后冷却至室温，过滤，滤渣干燥至水分含量小于10％，粉碎至400目，得到改性后的核桃壳粉和椰壳粉；
(2)将线性低密度聚乙烯、聚丙烯、过氧化二异丙苯、聚乙烯醇混合均匀，在116℃条件下吸收15min，降至室温后加入改性后的核桃壳粉和椰壳粉，在高速混合机中高速混合5min，然后在180℃，螺杆转速为300rpm挤出造粒，最后在82℃干燥1.5h，磨粉得成品粉料。
所述乙二醇甲醚溶液的体积分数为8％。
所述复合改性剂包括下述重量份的原料：水400份、乙醇300份、酚酞0.6份、4-氯苯胺0.3份、乙酰柠檬酸三丁酯0.2份、1,3-丙二硫醇3份、丙氨酸1份、葡萄糖酸钠18份、过硼酸钠2份、间苯二酚4份、硅烷偶联剂kh550 40份、十二烷基二甲基苄基氯化铵15份；
所述复合改性剂的制备方法为：将各原料混合并搅拌均匀后，室温静置2d，过滤，所得滤液即为复合改性剂。
实施例5：武器装备滚塑包装专用复合材料，与实施例1的不同之处在于：
所述武器装备滚塑包装专用复合材料的制备方法为：
(1)将核桃壳粉、椰壳粉和椰壳粉质量3％的碳酸钠混匀后加热至45℃，15min后加入椰壳粉重量2倍的复合改性剂，升温至56℃，50min后冷却至室温，过滤，滤渣干燥至水分含量小于10％，粉碎至400目，得到改性后的核桃壳粉和椰壳粉；
(2)将线性低密度聚乙烯、聚丙烯、过氧化二异丙苯、聚乙烯醇混合均匀，在116℃条件下吸收15min，降至室温后加入改性后的核桃壳粉和椰壳粉，在高速混合机中高速混合5min，然后在180℃，螺杆转速为300rpm挤出造粒，最后在82℃干燥1.5h，磨粉得成品粉料。
实施例6：武器装备滚塑包装专用复合材料，与实施例1的不同之处在于：所述复合改性剂包括下述重量份的原料：水280份、乙醇150份、酚酞0.4份、4-氯苯胺0.6份、乙酰柠檬酸三丁酯0.8份、丙氨酸1.7份、葡萄糖酸钠14份、过硼酸钠5份、间苯二酚6份、硅烷偶联剂kh550 60份、十二烷基二甲基苄基氯化铵25份。
实施例7：武器装备滚塑包装专用复合材料，与实施例1的不同之处在于：
所述武器装备滚塑包装专用复合材料的制备方法为：
将线性低密度聚乙烯、聚丙烯、过氧化二异丙苯、聚乙烯醇混合均匀，在116℃条件下吸收15min，降至室温后加入核桃壳粉和椰壳粉，在高速混合机中高速混合5min，然后在180℃，螺杆转速为300rpm挤出造粒，最后在82℃干燥1.5h，磨粉得成品粉料。
磨损率和摩擦系数按GB 3960-83进行测试，结果见表1。
表1各实施例产品摩擦性能测试结果
组别 摩擦系数
实施例1 2.01 0.16
实施例2 2.12 0.29
实施例3 2.19 0.22
实施例4 11.72 0.80
实施例5 3.56 0.46
实施例6 8.66 0.58
实施例7 11.87 0.77
滚塑制品高处跌落测试:在滚塑制品中充注-15℃的低温防护剂，充注量为制品容积的90％，将制品在-15℃条件下存放12h后，从4.5m高处对制品进行3次跌落测试，观察其破裂情况，结果见表2。
表2各实施例产品跌落测试结果
组别 结果
实施例1 3次均变形但未破裂
实施例2 3次均变形但未破裂
实施例3 3次均变形但未破裂
实施例4 1次变形但未破裂，2次破裂
实施例5 1次变形但未破裂，2次破裂
实施例6 3次均变形但未破裂
实施例7 1次变形但未破裂，2次破裂
实施例1-3制得的武器装备滚塑包装专用复合材料耐摩擦性能最好，跌落测试效果也最好。实施例5中核桃壳粉未采用乙二醇甲醚溶液处理，其耐摩擦性能略逊于实施例1-3。实施例6的技术方案参数不在本发明记载的范围内(复合改性剂配方中未添加1,3-丙二硫醇)，其耐摩擦性能远不及实施例1-3。

Claims (7)

1.一种武器装备滚塑包装专用复合材料，其特征在于：包括下述重量份的原料：线性低密度聚乙烯100份、聚丙烯2-5份、核桃壳粉0.2-0.5份、椰壳粉0.6-1.5份、过氧化二异丙苯0.5-3份、聚乙烯醇2-3份。
2.如权利要求1所述的一种武器装备滚塑包装专用复合材料，其特征在于：制备方法为：
(1)向核桃壳粉中加入其质量5-8倍的乙二醇甲醚溶液，静置5-10h后再加入椰壳粉和椰壳粉质量1-5％的碳酸钠，搅拌均匀后加热至40-50℃，10-20min后加入椰壳粉重量2-3倍的复合改性剂，升温至55-60℃，40-60min后冷却至室温，过滤，滤渣干燥至水分含量小于10％，粉碎至400目，得到改性后的核桃壳粉和椰壳粉；
(2)将线性低密度聚乙烯、聚丙烯、过氧化二异丙苯、聚乙烯醇混合均匀，在110-120℃条件下吸收10-20min，降至室温后加入改性后的核桃壳粉和椰壳粉，在高速混合机中高速混合5min，然后在120-180℃，螺杆转速为200-300rpm挤出造粒，最后在80-85℃干燥1-2h，磨粉得成品粉料。
3.如权利要求2所述的一种武器装备滚塑包装专用复合材料，其特征在于：所述乙二醇甲醚溶液的体积分数为10-20％。
4.如权利要求2所述的一种武器装备滚塑包装专用复合材料，其特征在于：所述复合改性剂包括下述重量份的原料：水200-300份、乙醇100-200份、酚酞0.1-0.5份、4-氯苯胺0.5-1份、乙酰柠檬酸三丁酯0.5-1份、1,3-丙二硫醇1-2份、丙氨酸1.5-2份、葡萄糖酸钠10-16份、过硼酸钠3-6份、间苯二酚5-10份、硅烷偶联剂kh550 50-70份、十二烷基二甲基苄基氯化铵20-30份；
所述复合改性剂的制备方法为：将各原料混合并搅拌均匀后，室温静置1-2d，过滤，所得滤液即为复合改性剂。
5.如权利要求2所述的一种武器装备滚塑包装专用复合材料，其特征在于：制备方法为：
(1)向核桃壳粉中加入其质量6倍的乙二醇甲醚溶液，静置8h后再加入椰壳粉和椰壳粉质量3％的碳酸钠，搅拌均匀后加热至45℃，15min后加入椰壳粉重量2倍的复合改性剂，升温至56℃，50min后冷却至室温，过滤，滤渣干燥至水分含量小于10％，粉碎至400目，得到改性后的核桃壳粉和椰壳粉；
(2)将线性低密度聚乙烯、聚丙烯、过氧化二异丙苯、聚乙烯醇混合均匀，在116℃条件下吸收15min，降至室温后加入改性后的核桃壳粉和椰壳粉，在高速混合机中高速混合5min，然后在180℃，螺杆转速为300rpm挤出造粒，最后在82℃干燥1.5h，磨粉得成品粉料。
6.如权利要求5所述的一种武器装备滚塑包装专用复合材料，其特征在于：所述乙二醇甲醚溶液的体积分数为18％；
所述复合改性剂包括下述重量份的原料：水280份、乙醇150份、酚酞0.4份、4-氯苯胺0.6份、乙酰柠檬酸三丁酯0.8份、1,3-丙二硫醇1.5份、丙氨酸1.7份、葡萄糖酸钠14份、过硼酸钠5份、间苯二酚6份、硅烷偶联剂kh550 60份、十二烷基二甲基苄基氯化铵25份；
所述复合改性剂的制备方法为：将各原料混合并搅拌均匀后，室温静置1d，过滤，所得滤液即为复合改性剂。
7.一种武器装备滚塑包装专用复合材料，其特征在于：包括下述原料：线性低密度聚乙烯、聚丙烯、核桃壳粉、椰壳粉、过氧化二异丙苯、聚乙烯醇。
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