CN107353527B - 一种海鲜运输用泡沫箱加工材料及其加工方法 - Google Patents

一种海鲜运输用泡沫箱加工材料及其加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种海鲜运输用泡沫箱加工材料及其加工方法，涉及泡沫材料技术领域，由如下重量份数的原料制成：聚苯乙烯颗粒100‑120份、农业填充废料15‑25份、石棉绒5‑10份、双酚A型环氧树脂/聚天门冬氨酸1‑5份、粉煤灰1‑5份、硅酸盐水泥1‑5份、发泡剂0.5‑2份、分子筛原粉0.1‑0.5份。本发明所制泡沫箱导热系数低至0.012W/(m.K)，其保温性能远优于由纯聚苯乙烯制备的泡沫箱，从而适用于海鲜的运输，降低海鲜在运输过程中因水温过高或过低而造成的经济损失，保证海鲜的食用新鲜度。

Description

一种海鲜运输用泡沫箱加工材料及其加工方法
技术领域：
本发明涉及泡沫材料技术领域，具体涉及一种海鲜运输用泡沫箱加工材料及其加工方法。
背景技术：
海鲜，又称海产食物，狭义上来说，只有新鲜的海产食物才能称为海鲜。海鲜的分类有活海鲜和冷冻海鲜。目前，人们对食用海鲜偏爱有加，但是避免活海鲜在运输过程中的死亡一直是难以解决的难题。而水温是海鲜存养的重要因素，一般控制在适温范围的下限，减缓其新陈代谢，海鲜适宜的水温一般保持在15-18℃。温度升高，水中的含氧量就会减少，将影响水质的变化，引起缺氧，还会促进水中细菌的生长繁殖。水温过低，会影响其存活率，因此运输过程中水温的控制尤为关键。
泡沫箱，属于目前海鲜运输的常用工具，利用其保温性能来维持箱内的低温环境，从而避免高温对海鲜造成的不利影响。泡沫箱一般由聚苯乙烯颗粒发泡制成，而聚苯乙烯材料是目前常用的保温材料，易回收再利用，在保证保温性能的同时降低了对环境的污染。为了进一步提高泡沫箱的保温性能，以更好地适应于海鲜的运输，本公司开发出一种海鲜运输用泡沫箱加工材料，其导热系数远小于由纯聚苯乙烯颗粒发泡而成的泡沫箱加工材料。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种减少聚苯乙烯用量且显著增强保温性能的海鲜运输用泡沫箱加工材料及其加工方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种海鲜运输用泡沫箱加工材料，由如下重量份数的原料制成：
聚苯乙烯颗粒100-120份、农业填充废料15-25份、石棉绒5-10份、双酚A型环氧树脂/聚天门冬氨酸1-5份、粉煤灰1-5份、硅酸盐水泥1-5份、发泡剂0.5-2份、分子筛原粉0.1-0.5份。
所述农业填充废料的制备方法为：将质量含水量在0.5-1％的小麦秸秆、稻壳和玉米芯分别粉碎后混合均匀，并于热压温度135-140℃、热压压力2.5-3MPa、热压时间0.5-1min/mm条件下热压，待自然冷却至室温后利用粉碎机制成80-100目的细粉，再加入氢化松香季戊四醇酯和聚四氟乙烯超细粉，充分混合后送入混炼机中，于135-140℃下混炼3-5min，最后经自然冷却至室温后利用粉碎机制成120-140目的粉末。
所述小麦秸秆、稻壳、玉米芯、氢化松香季戊四醇酯和聚四氟乙烯超细粉的质量比为10-15:5-10:1-5:0.1-1:0.05-0.5。
所述石棉绒使用前经过物理改性处理，其具体改性方法为：将石棉绒加热至125-130℃保温研磨5min，然后加入多聚谷氨酸和氯化聚氯乙烯，继续在125-130℃下保温研磨30min，研磨结束后立即转入-5℃环境中密封静置3h，并再次加热至125-130℃保温研磨30min，最后在研磨下自然冷却至室温，即得改性石棉绒。
所述石棉绒、多聚谷氨酸和氯化聚氯乙烯的质量比为5-10:0.5-3:0.5-3。
所述多聚谷氨酸选自水处理级多聚谷氨酸。
所述双酚A型环氧树脂/聚天门冬氨酸是由双酚A型环氧树脂与聚天门冬氨酸经酯化反应后再经改性处理制得，其具体制备方法为：将双酚A型环氧树脂于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理5min，再加入聚天门冬氨酸和二茂铁，混合均匀后继续微波处理10min，间隔5min后再次微波处理10min，然后加入N-异丙基丙烯酰胺和环氧大豆油，充分混合后微波处理10min，并以5-10℃/min的冷却速度冷却至-5℃以下密封静置2h，最后经超微粉碎机制成微粉。
所述双酚A型环氧树脂、聚天门冬氨酸、二茂铁、N-异丙基丙烯酰胺和环氧大豆油的质量比为5-10:0.5-3:0.01-0.05:0.1-1:0.05-0.3。
一种海鲜运输用泡沫箱的加工方法，包括如下步骤：
(1)向粉煤灰中加入硅酸盐水泥和分子筛原粉，加热至115-120℃保温混合10-15min，即得无机填料；
(2)向农业填充废料中加入石棉绒、双酚A型环氧树脂/聚天门冬氨酸和无机填料，加热至120-125℃保温混合10-15min，即得辅料；
(3)将聚苯乙烯颗粒、辅料和发泡剂充分混合后送入混炼机中，并于125-130℃下混炼3-5min，所得混合物转入注塑机中，经注塑制成泡沫箱。
本发明的有益效果是：
(1)农业填充废料制备过程中氢化松香季戊四醇酯和聚四氟乙烯超细粉的添加有利于提高农业废料与高分子材料之间的共混相容性，进而提高其保温增强作用；
(2)石棉绒经上述物理改性处理后，在石棉绒分子内部形成相互均匀交联的多聚谷氨酸-氯化聚氯乙烯三维空间结构，以增强石棉绒的保温性能；
(3)以聚苯乙烯颗粒作为主料，协以多种辅料制得泡沫箱，通过辅料的添加明显减少了聚苯乙烯的用量，并且所制泡沫箱导热系数低至0.012W/(m.K)，其保温性能远优于由纯聚苯乙烯制备的泡沫箱，从而适用于海鲜的运输，降低海鲜在运输过程中因水温过高或过低而造成的经济损失，保证海鲜的食用新鲜度。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
(1)向3kg粉煤灰中加入2kg硅酸盐水泥和0.3kg分子筛原粉，加热至115-120℃保温混合10min，即得无机填料；
(2)向20kg农业填充废料中加入5kg石棉绒、5kg双酚A型环氧树脂/聚天门冬氨酸和无机填料，加热至120-125℃保温混合15min，即得辅料；
(3)将100kg聚苯乙烯颗粒、辅料和0.5kg发泡剂充分混合后送入混炼机中，并于125-130℃下混炼5min，所得混合物转入注塑机中，经注塑制成泡沫箱。
农业填充废料的制备：将质量含水量在0.5-1％的10kg小麦秸秆、10kg稻壳和2kg玉米芯分别粉碎后混合均匀，并于热压温度135-140℃、热压压力2.5-3MPa、热压时间0.5-1min/mm条件下热压，待自然冷却至室温后利用粉碎机制成80-100目的细粉，再加入0.3kg氢化松香季戊四醇酯和0.2kg聚四氟乙烯超细粉，充分混合后送入混炼机中，于135-140℃下混炼5min，最后经自然冷却至室温后利用粉碎机制成120-140目的粉末。
双酚A型环氧树脂/聚天门冬氨酸的制备：将10kg双酚A型环氧树脂于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理5min，再加入2kg聚天门冬氨酸和0.01kg二茂铁，混合均匀后继续微波处理10min，间隔5min后再次微波处理10min，然后加入0.3kg N-异丙基丙烯酰胺和0.1kg环氧大豆油，充分混合后微波处理10min，并以5-10℃/min的冷却速度冷却至-5℃以下密封静置2h，最后经超微粉碎机制成微粉。
实施例2
(1)向5kg粉煤灰中加入1kg硅酸盐水泥和0.5kg分子筛原粉，加热至115-120℃保温混合10min，即得无机填料；
(2)向25kg农业填充废料中加入10kg石棉绒、3kg双酚A型环氧树脂/聚天门冬氨酸和无机填料，加热至120-125℃保温混合15min，即得辅料；
(3)将120kg聚苯乙烯颗粒、辅料和0.5kg发泡剂充分混合后送入混炼机中，并于125-130℃下混炼5min，所得混合物转入注塑机中，经注塑制成泡沫箱。
农业填充废料的制备：将质量含水量在0.5-1％的10kg小麦秸秆、10kg稻壳和2kg玉米芯分别粉碎后混合均匀，并于热压温度135-140℃、热压压力2.5-3MPa、热压时间0.5-1min/mm条件下热压，待自然冷却至室温后利用粉碎机制成80-100目的细粉，再加入0.3kg氢化松香季戊四醇酯和0.2kg聚四氟乙烯超细粉，充分混合后送入混炼机中，于135-140℃下混炼5min，最后经自然冷却至室温后利用粉碎机制成120-140目的粉末。
石棉绒的改性：将5kg石棉绒加热至125-130℃保温研磨5min，然后加入0.5kg水处理级多聚谷氨酸和0.5kg氯化聚氯乙烯，继续在125-130℃下保温研磨30min，研磨结束后立即转入-5℃环境中密封静置3h，并再次加热至125-130℃保温研磨30min，最后在研磨下自然冷却至室温，即得改性石棉绒。
双酚A型环氧树脂/聚天门冬氨酸的制备：将10kg双酚A型环氧树脂于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理5min，再加入2kg聚天门冬氨酸和0.02kg二茂铁，混合均匀后继续微波处理10min，间隔5min后再次微波处理10min，然后加入0.3kg N-异丙基丙烯酰胺和0.1kg环氧大豆油，充分混合后微波处理10min，并以5-10℃/min的冷却速度冷却至-5℃以下密封静置2h，最后经超微粉碎机制成微粉。
实施例3
(1)向3kg粉煤灰中加入2kg硅酸盐水泥和0.3kg分子筛原粉，加热至115-120℃保温混合10min，即得无机填料；
(2)向20kg农业填充废料中加入5kg石棉绒、5kg双酚A型环氧树脂/聚天门冬氨酸和无机填料，加热至120-125℃保温混合15min，即得辅料；
(3)将110kg聚苯乙烯颗粒、辅料和0.5kg发泡剂充分混合后送入混炼机中，并于125-130℃下混炼5min，所得混合物转入注塑机中，经注塑制成泡沫箱。
农业填充废料的制备：将质量含水量在0.5-1％的15kg小麦秸秆、5kg稻壳和3kg玉米芯分别粉碎后混合均匀，并于热压温度135-140℃、热压压力2.5-3MPa、热压时间0.5-1min/mm条件下热压，待自然冷却至室温后利用粉碎机制成80-100目的细粉，再加入0.5kg氢化松香季戊四醇酯和0.1kg聚四氟乙烯超细粉，充分混合后送入混炼机中，于135-140℃下混炼5min，最后经自然冷却至室温后利用粉碎机制成120-140目的粉末。
石棉绒的改性：将10kg石棉绒加热至125-130℃保温研磨5min，然后加入1kg水处理级多聚谷氨酸和0.5kg氯化聚氯乙烯，继续在125-130℃下保温研磨30min，研磨结束后立即转入-5℃环境中密封静置3h，并再次加热至125-130℃保温研磨30min，最后在研磨下自然冷却至室温，即得改性石棉绒。
双酚A型环氧树脂/聚天门冬氨酸的制备：将5kg双酚A型环氧树脂于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理5min，再加入1kg聚天门冬氨酸和0.01kg二茂铁，混合均匀后继续微波处理10min，间隔5min后再次微波处理10min，然后加入0.2kgN-异丙基丙烯酰胺和0.1kg环氧大豆油，充分混合后微波处理10min，并以5-10℃/min的冷却速度冷却至-5℃以下密封静置2h，最后经超微粉碎机制成微粉。
对照例1
(1)向3kg粉煤灰中加入2kg硅酸盐水泥和0.3kg分子筛原粉，加热至115-120℃保温混合10min，即得无机填料；
(2)向20kg农业填充废料中加入5kg石棉绒、5kg双酚A型环氧树脂/聚天门冬氨酸和无机填料，加热至120-125℃保温混合15min，即得辅料；
(3)将110kg聚苯乙烯颗粒、辅料和0.5kg发泡剂充分混合后送入混炼机中，并于125-130℃下混炼5min，所得混合物转入注塑机中，经注塑制成泡沫箱。
农业填充废料的制备：将质量含水量在0.5-1％的15kg小麦秸秆、5kg稻壳和3kg玉米芯分别粉碎后混合均匀，并于热压温度135-140℃、热压压力2.5-3MPa、热压时间0.5-1min/mm条件下热压，待自然冷却至室温后利用粉碎机制成80-100目的细粉，再加入0.5kg氢化松香季戊四醇酯和0.1kg聚四氟乙烯超细粉，充分混合后送入混炼机中，于135-140℃下混炼5min，最后经自然冷却至室温后利用粉碎机制成120-140目的粉末。
石棉绒的改性：将10kg石棉绒加热至125-130℃保温研磨5min，然后加入1kg水处理级多聚谷氨酸和0.5kg氯化聚氯乙烯，继续在125-130℃下保温研磨30min，研磨结束后立即转入-5℃环境中密封静置3h，并再次加热至125-130℃保温研磨30min，最后在研磨下自然冷却至室温，即得改性石棉绒。
双酚A型环氧树脂/聚天门冬氨酸的制备：将5kg双酚A型环氧树脂于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理5min，再加入1kg聚天门冬氨酸和0.01kg二茂铁，混合均匀后继续微波处理10min，间隔5min后再次微波处理10min，并以5-10℃/min的冷却速度冷却至-5℃以下密封静置2h，最后经超微粉碎机制成微粉。
对照例2
(1)向3kg粉煤灰中加入2kg硅酸盐水泥和0.3kg分子筛原粉，加热至115-120℃保温混合10min，即得无机填料；
(2)向20kg农业填充废料中加入5kg石棉绒、4kg双酚A型环氧树脂、1kg聚天门冬氨酸和无机填料，加热至120-125℃保温混合15min，即得辅料；
(3)将110kg聚苯乙烯颗粒、辅料和0.5kg发泡剂充分混合后送入混炼机中，并于125-130℃下混炼5min，所得混合物转入注塑机中，经注塑制成泡沫箱。
农业填充废料的制备：将质量含水量在0.5-1％的15kg小麦秸秆、5kg稻壳和3kg玉米芯分别粉碎后混合均匀，并于热压温度135-140℃、热压压力2.5-3MPa、热压时间0.5-1min/mm条件下热压，待自然冷却至室温后利用粉碎机制成80-100目的细粉，再加入0.5kg氢化松香季戊四醇酯和0.1kg聚四氟乙烯超细粉，充分混合后送入混炼机中，于135-140℃下混炼5min，最后经自然冷却至室温后利用粉碎机制成120-140目的粉末。
石棉绒的改性：将10kg石棉绒加热至125-130℃保温研磨5min，然后加入1kg水处理级多聚谷氨酸和0.5kg氯化聚氯乙烯，继续在125-130℃下保温研磨30min，研磨结束后立即转入-5℃环境中密封静置3h，并再次加热至125-130℃保温研磨30min，最后在研磨下自然冷却至室温，即得改性石棉绒。
对照例3
(1)向3kg粉煤灰中加入2kg硅酸盐水泥和0.3kg分子筛原粉，加热至115-120℃保温混合10min，即得无机填料；
(2)向20kg农业填充废料中加入5kg石棉绒、5kg双酚A型环氧树脂/聚天门冬氨酸和无机填料，加热至120-125℃保温混合15min，即得辅料；
(3)将110kg聚苯乙烯颗粒、辅料和0.5kg发泡剂充分混合后送入混炼机中，并于125-130℃下混炼5min，所得混合物转入注塑机中，经注塑制成泡沫箱。
农业填充废料的制备：将质量含水量在0.5-1％的15kg小麦秸秆、5kg稻壳和3kg玉米芯分别粉碎后混合均匀，并于热压温度135-140℃、热压压力2.5-3MPa、热压时间0.5-1min/mm条件下热压，待自然冷却至室温后利用粉碎机制成120-140目的粉末。
石棉绒的改性：将10kg石棉绒加热至125-130℃保温研磨5min，然后加入1kg水处理级多聚谷氨酸和0.5kg氯化聚氯乙烯，继续在125-130℃下保温研磨30min，研磨结束后立即转入-5℃环境中密封静置3h，并再次加热至125-130℃保温研磨30min，最后在研磨下自然冷却至室温，即得改性石棉绒。
双酚A型环氧树脂/聚天门冬氨酸的制备：将5kg双酚A型环氧树脂于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理5min，再加入1kg聚天门冬氨酸和0.01kg二茂铁，混合均匀后继续微波处理10min，间隔5min后再次微波处理10min，然后加入0.2kgN-异丙基丙烯酰胺和0.1kg环氧大豆油，充分混合后微波处理10min，并以5-10℃/min的冷却速度冷却至-5℃以下密封静置2h，最后经超微粉碎机制成微粉。
实施例4
按照GB/T 10297-2015分别对实施例1、实施例2、实施例3、对照例1、对照例2、对照例3所制泡沫箱进行导热系数测定，并以纯聚苯乙烯颗粒制备的泡沫箱作为对照例4，测定条件：内侧12℃，外侧50℃，结果如表1所示。
表1实施例1-3、对照例1-3所制泡沫箱的导热系数
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种海鲜运输用泡沫箱加工材料，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：
聚苯乙烯颗粒100-120份、农业填充废料15-25份、石棉绒5-10份、双酚A型环氧树脂/聚天门冬氨酸1-5份、粉煤灰1-5份、硅酸盐水泥1-5份、发泡剂0.5-2份、分子筛原粉0.1-0.5份；
所述农业填充废料的制备方法为：将质量含水量在0.5-1％的小麦秸秆、稻壳和玉米芯分别粉碎后混合均匀，并于热压温度135-140℃、热压压力2.5-3MPa、热压时间0.5-1min/mm条件下热压，待自然冷却至室温后利用粉碎机制成80-100目的细粉，再加入氢化松香季戊四醇酯和聚四氟乙烯超细粉，充分混合后送入混炼机中，于135-140℃下混炼3-5min，最后经自然冷却至室温后利用粉碎机制成120-140目的粉末；
所述石棉绒使用前经过物理改性处理，其具体改性方法为：将石棉绒加热至125-130℃保温研磨5min，然后加入多聚谷氨酸和氯化聚氯乙烯，继续在125-130℃下保温研磨30min，研磨结束后立即转入-5℃环境中密封静置3h，并再次加热至125-130℃保温研磨30min，最后在研磨下自然冷却至室温，即得改性石棉绒；
所述双酚A型环氧树脂/聚天门冬氨酸是由双酚A型环氧树脂与聚天门冬氨酸经酯化反应后再经改性处理制得，其具体制备方法为：将双酚A型环氧树脂于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理5min，再加入聚天门冬氨酸和二茂铁，混合均匀后继续微波处理10min，间隔5min后再次微波处理10min，然后加入N-异丙基丙烯酰胺和环氧大豆油，充分混合后微波处理10min，并以5-10℃/min的冷却速度冷却至-5℃以下密封静置2h，最后经超微粉碎机制成微粉。
2.根据权利要求1所述的海鲜运输用泡沫箱加工材料，其特征在于：所述小麦秸秆、稻壳、玉米芯、氢化松香季戊四醇酯和聚四氟乙烯超细粉的质量比为10-15:5-10:1-5:0.1-1:0.05-0.5。
3.根据权利要求1所述的海鲜运输用泡沫箱加工材料，其特征在于：所述石棉绒、多聚谷氨酸和氯化聚氯乙烯的质量比为5-10:0.5-3:0.5-3。
4.根据权利要求1所述的海鲜运输用泡沫箱加工材料，其特征在于：所述多聚谷氨酸选自水处理级多聚谷氨酸。
5.根据权利要求1所述的海鲜运输用泡沫箱加工材料，其特征在于：所述双酚A型环氧树脂、聚天门冬氨酸、二茂铁、N-异丙基丙烯酰胺和环氧大豆油的质量比为5-10:0.5-3:0.01-0.05:0.1-1:0.05-0.3。
6.一种如权利要求1所述的海鲜运输用泡沫箱的加工材料的制备 方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)向粉煤灰中加入硅酸盐水泥和分子筛原粉，加热至115-120℃保温混合10-15min，即得无机填料；
(2)向农业填充废料中加入石棉绒、双酚A型环氧树脂/聚天门冬氨酸和无机填料，加热至120-125℃保温混合10-15min，即得辅料；
(3)将聚苯乙烯颗粒、辅料和发泡剂充分混合后送入混炼机中，并于125-130℃下混炼3-5min，所得混合物转入注塑机中，经注塑制成泡沫箱。
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