CN107501974A - 一种环保型阻燃耐热的包装箱板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包装箱技术领域，具体的说是一种环保型阻燃耐热的包装箱板，所述环保型阻燃耐热的包装箱板，由以下重量份的物质制成：木屑100‑150份、聚酯多元醇10‑25份、金属盐5‑15份、环氧树脂5‑25份、五氯化磷5‑16份、二异氰酸酯15‑30份、纳米氧化铝12‑18份、纳米氧化镁6‑10份、氯化石蜡1‑6份、膨胀蛭石2‑15份、硼酸锌1‑10份、无机陶瓷纤维2‑5份、发泡剂3‑5份、钛白粉0.5‑3份、扩链剂0.1‑0.8份、有机溶剂50‑100份；本发明的环保型阻燃耐热的包装箱板同时具有耐热、耐老化和力学性能优良的特点。

Description

一种环保型阻燃耐热的包装箱板
技术领域
本发明涉及包装箱技术领域，具体的说是一种环保型阻燃耐热的包装箱板。
背景技术
包装箱是根据被运输或装载的物品特性，采用国家标准保护的一种包装，用箱板、箱档等构件制成的箱体。根据材质的不同可以将包装箱分类为木质包装箱、免熏蒸包装箱、强塑安全箱、瓦楞纸包装箱。
随着我国物流行业的迅猛发展，物流转运过程中包装箱的使用量越来越大，而目前绝大部分使用的包装箱板最大的缺陷就是不能有效防火。采用大型仓库集中存放货物时，一旦出现火情，这些易燃外包装箱成为主要的助燃物而加大火势，造成巨大财产损失。而使用金属材料制作包装箱，原材料成本昂贵。开发一种可用于物流包装箱用的环保型阻燃耐热的包装箱板意义重大。
现有技术中，如中国专利CN 103880375 A公开了一种板材，抗压强度值只有0.7MPa，只能用于防火隔热层，而不能直接用作防火包装箱板材使用。另外因采用玻璃纤维网格布为增强材料，使其整体耐火温度有限，该型板材其极限承受温度≤450℃，而实际火灾现场温度一般在600-1000℃，难以对货物进行有效防护。又如中国专利CN201610522739.8公开了一种高防火型物流包装箱用板材及制备方法，以两层玄武岩纤维网格布为支撑,铺装耐火性能优良的泥浆，该方法制备出的包装箱用板材，抗折强度高达22Mpa、抗压强度高达16Mpa，质量轻，但是采用这种泥浆铺装而成的板材用量较大，成本较高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种环保型阻燃耐热的包装箱板。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种环保型阻燃耐热的包装箱板，由以下重量份的物质制成：木屑100-150份、聚酯多元醇10-25份、金属盐5-15份、环氧树脂5-25份、五氯化磷5-16份、二异氰酸酯15-30份、纳米氧化铝12-18份、纳米氧化镁6-10份、氯化石蜡1-6份、膨胀蛭石2-15份、硼酸锌1-10份、无机陶瓷纤维2-5份、发泡剂3-5份、钛白粉0.5-3份、扩链剂0.1-0.8份、有机溶剂50-100份；
其中，所述金属盐为锌盐、铜盐、铝盐或镁盐。
优选的，所述环保型阻燃耐热的包装箱板，由以下重量份的物质制成：木屑100-150份、聚酯多元醇15-20份、金属盐8-12份、环氧树脂10-16份、五氯化磷8-15份、二异氰酸酯20-28份、纳米氧化铝15-18份、纳米氧化镁8-10份、氯化石蜡2-5份、膨胀蛭石3-12份、硼酸锌2-6份、无机陶瓷纤维2-5份、发泡剂3-5份、钛白粉1-2份、扩链剂0.2-0.7份、有机溶剂60-90份。
本发明还提供一种环保型阻燃耐热的包装箱板的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚酯多元醇、二异氰酸酯和扩链剂在有机溶剂中混合均匀后，升温至60-120℃，在微波中密闭反应10-30min，其中，微波的功率为500-1000W，反应结束后，向体系中加入环氧树脂和五氯化磷，然后在100-200℃下密闭反应4-8h，反应结束后，向体系中加入金属盐、有机溶剂和发泡剂，混合均匀后，在150-180℃下搅拌5-15min，得到阻燃助剂；
(2)在木屑中加入步骤(1)的阻燃助剂、纳米氧化铝、纳米氧化镁、氯化石蜡、膨胀蛭石、硼酸锌、无机陶瓷纤维、分散剂、成膜助剂、钛白粉，混合均匀后，超声分散5-10min；
(3)将步骤(2)的产物热压成型，得到阻燃环保型阻燃耐热的包装箱板。
根据本发明，所述金属盐为锌盐、铜盐、铝盐或镁盐。
根据本发明，所述聚酯多元醇为聚对苯二甲酸乙二醇、聚己内酯二元醇、聚环氧乙烷二醇、聚四氢呋喃二醇或聚己二酸己二醇酯二醇。
根据本发明，所述二异氰酸酯为四亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或苯二亚甲基二异氰酸酯。
根据本发明，所述扩链剂为丙二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、1,4-环己二醇、氢化双酚A、α-甘油烯丙基醚、缩水甘油烯丙基醚、过氧化二异丙苯或硫磺。
所述有机溶剂为丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基乙酰胺、丙酮、三氯甲烷、甲苯、四氢呋喃和二甲基亚砜中的至少一种。
根据本发明，所述的钛白粉为锐钛型钛白粉，作为一种高效、无毒的光催化剂，在光照的作用下，钛白粉对于环境中的微生物具有极强的抑制和杀灭的作用，特别是对于绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等都具有很强的杀灭作用，而锐钛型的钛白粉具有更为明显的光化学活性。所述的钛白粉的平均粒径为20-80nm。该纳米钛白粉也可以作为囊芯，与纤维素醚形成微胶囊结构，利于在涂层中分散。用于包装箱板上，可以确保包装箱板具有一定的抗菌效果，避免蛀虫的侵袭。
本发明具有以下技术效果：
1、采用纳米氧化铝和纳米氧化镁作复合作为填料，不仅提高了涂层的耐热性能和致密性，确保具有好的阻燃性能；
2、采用金属离子对涂料进行改性，不仅能够提高涂料与基体之间的结合力，而且也能够提高涂料的耐老化性能；
3、使用氯化磷对环氧化合物单体进行改性，在环氧树脂中引入卤素阻燃剂，使得卤素与环氧树脂具有优异的结合力，在后续使用中，不会产生游离卤素，不会对环境产生危害；
4、通过在体系中加入发泡剂，发泡剂在高温下产生气泡，可以将体系中阻燃物质包覆起来，从而延长阻燃剂的使用寿命，同时也延长了包装箱板的寿命；
5、由于膨胀蛭石具有中空的结构，占据了大部分的涂层体积，使得具有阻燃效果氯化石蜡密集接触，在降低阻燃成分使用量的同时确保优异的阻燃效果，降低了成本，同时，该涂层具有轻质、多孔，耐热的性能。
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，进一步阐明本发明。
实施例1
一种环保型阻燃耐热的包装箱板，由以下重量份的物质制成：木屑150份、聚对苯二甲酸乙二醇10份、氯化铜15份、环氧树脂5份、五氯化磷16份、六亚甲基二异氰酸酯30份、纳米氧化铝12份、纳米氧化镁10份、氯化石蜡6份、膨胀蛭石15份、硼酸锌1份、氧化锆纤维2份、HCFC-141发泡剂5份、钛白粉0.5份、α-甘油烯丙基醚0.8份、二甲基亚砜100份；
(1)将聚对苯二甲酸乙二醇、六亚甲基二异氰酸酯和α-甘油烯丙基醚在二甲基亚砜中混合均匀后，升温至120℃，在微波中密闭反应10min，其中，微波的功率为1000W，反应结束后，向体系中加入环氧树脂和五氯化磷，然后在160℃下密闭反应5h，反应结束后，向体系中加入氯化铜、二甲基亚砜和HCFC-141发泡剂，混合均匀后，在160℃下搅拌15min，得到阻燃助剂；
(2)在木屑中加入步骤(1)的阻燃助剂、纳米氧化铝、纳米氧化镁、氯化石蜡、膨胀蛭石、硼酸锌、氧化锆纤维、分散剂、成膜助剂、钛白粉，混合均匀后，超声分散10min；
(3)将步骤(2)的产物热压成型，得到阻燃环保型阻燃耐热的包装箱板。
实施例2
一种环保型阻燃耐热的包装箱板，由以下重量份的物质制成：木屑100份、聚己二酸己二醇酯二醇25份、硝酸锌5份、环氧树脂25份、五氯化磷16份、甲苯二异氰酸酯15份、纳米氧化铝18份、纳米氧化镁6份、氯化石蜡1份、膨胀蛭石2份、硼酸锌10份、氧化锆纤维5份、HCFC-141发泡剂3份、钛白粉3份、一缩二乙二醇0.1份、乙醇50份；
该环保型阻燃耐热的包装箱板的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚己二酸己二醇酯二醇、甲苯二异氰酸酯和一缩二乙二醇在乙醇中混合均匀后，升温至100℃，在微波中密闭反应20min，其中，微波的功率为800W，反应结束后，向体系中加入环氧树脂和五氯化磷，然后在120℃下密闭反应4h，反应结束后，向体系中加入硝酸锌、乙醇和HCFC-141发泡剂，混合均匀后，在150℃下搅拌15min，得到阻燃助剂；
(2)在木屑中加入步骤(1)的阻燃助剂、纳米氧化铝、纳米氧化镁、氯化石蜡、膨胀蛭石、硼酸锌、氧化锆纤维、分散剂、成膜助剂、钛白粉，混合均匀后，超声分散10min；
(3)将步骤(2)的产物热压成型，得到阻燃环保型阻燃耐热的包装箱板。
实施例3
一种环保型阻燃耐热的包装箱板，由以下重量份的物质制成：木屑100份、聚四氢呋喃二醇20份、氯化镁8-12份、环氧树脂16份、五氯化磷15份、四亚甲基二异氰酸酯20份、纳米氧化铝18份、纳米氧化镁8份、氯化石蜡5份、膨胀蛭石3份、硼酸锌6份、氧化铝纤维2份、HCFC-141发泡剂5份、钛白粉1份、1,4-环己二醇0.7份、丙酮60份。
该环保型阻燃耐热的包装箱板的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚四氢呋喃二醇、四亚甲基二异氰酸酯和1,4-环己二醇在丙酮中混合均匀后，升温至80℃，在微波中密闭反应25min，其中，微波的功率为600W，反应结束后，向体系中加入环氧树脂和五氯化磷，然后在100℃下密闭反应8h，反应结束后，向体系中加入氯化镁、丙酮和HCFC-141发泡剂，混合均匀后，在160℃下搅拌10min，得到阻燃助剂；
(2)在木屑中加入步骤(1)的阻燃助剂、纳米氧化铝、纳米氧化镁、氯化石蜡、膨胀蛭石、硼酸锌、氧化铝纤维、分散剂、成膜助剂、钛白粉，混合均匀后，超声分散10min；
(3)将步骤(2)的产物热压成型，得到阻燃环保型阻燃耐热的包装箱板。
实施例4
一种环保型阻燃耐热的包装箱板，由以下重量份的物质制成：木屑150份、聚环氧乙烷二醇15份、氯化铝12份、环氧树脂10份、五氯化磷8份、二苯基甲烷二异氰酸酯28份、纳米氧化铝15份、纳米氧化镁10份、氯化石蜡2份、膨胀蛭石12份、硼酸锌2份、氧化铝纤维5份、HCFC-141发泡剂3份、钛白粉2份、三羟甲基丙烷0.2份、二甲基乙酰胺90份。
该环保型阻燃耐热的包装箱板的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚环氧乙烷二醇、二苯基甲烷二异氰酸酯和三羟甲基丙烷在二甲基乙酰胺中混合均匀后，升温至60℃，在微波中密闭反应30min，其中，微波的功率为500W，反应结束后，向体系中加入环氧树脂和五氯化磷，然后在200℃下密闭反应6h，反应结束后，向体系中加入氯化铝、二甲基乙酰胺和HCFC-141发泡剂，混合均匀后，在180℃下搅拌10min，得到阻燃助剂；
(2)在木屑中加入步骤(1)的阻燃助剂、纳米氧化铝、纳米氧化镁、氯化石蜡、膨胀蛭石、硼酸锌、氧化铝纤维、分散剂、成膜助剂、钛白粉，混合均匀后，超声分散10min；
(3)将步骤(2)的产物热压成型，得到阻燃环保型阻燃耐热的包装箱板。
取实施例1-4的包装箱板进行相关性能测试，并将测试结果记录到表1中。
表1实施例1-4中各样品的性能参数
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。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的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种环保型阻燃耐热的包装箱板，其特征在于：由以下重量份的物质制成：木屑100-150份、聚酯多元醇10-25份、金属盐5-15份、环氧树脂5-25份、五氯化磷5-16份、二异氰酸酯15-30份、纳米氧化铝12-18份、纳米氧化镁6-10份、氯化石蜡1-6份、膨胀蛭石2-15份、硼酸锌1-10份、无机陶瓷纤维2-5份、发泡剂3-5份、钛白粉0.5-3份、扩链剂0.1-0.8份、有机溶剂50-100份；
其中，所述金属盐为锌盐、铜盐、铝盐或镁盐。
2.根据权利要求1所述的环保型阻燃耐热的包装箱板，其特征在于：由以下重量份的物质制成：木屑100-150份、聚酯多元醇15-20份、金属盐8-12份、环氧树脂10-16份、五氯化磷8-15份、二异氰酸酯20-28份、纳米氧化铝15-18份、纳米氧化镁8-10份、氯化石蜡2-5份、膨胀蛭石3-12份、硼酸锌2-6份、无机陶瓷纤维2-5份、发泡剂3-5份、钛白粉1-2份、扩链剂0.2-0.7份、有机溶剂60-90份。
3.根据权利要求1或2所述的环保型阻燃耐热的包装箱板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将聚酯多元醇、二异氰酸酯和扩链剂在有机溶剂中混合均匀后，升温至60-120℃，在微波中密闭反应10-30min，其中，微波的功率为500-1000W，反应结束后，向体系中加入环氧树脂和五氯化磷，然后在100-200℃下密闭反应4-8h，反应结束后，向体系中加入金属盐、有机溶剂和发泡剂，混合均匀后，在150-180℃下搅拌5-15min，得到阻燃助剂；
(2)在木屑中加入步骤(1)的阻燃助剂、纳米氧化铝、纳米氧化镁、氯化石蜡、膨胀蛭石、硼酸锌、无机陶瓷纤维、分散剂、成膜助剂、钛白粉，混合均匀后，超声分散5-10min；
(3)将步骤(2)的产物热压成型，得到阻燃环保型阻燃耐热的包装箱板。
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CN102197070A (zh) * 2008-10-28 2011-09-21 汉高股份有限及两合公司 具有改进的韧性的基于环氧化物的结构泡沫
CN103467923A (zh) * 2013-09-18 2013-12-25 大连理工大学 一种与液氧相容的环氧树脂材料及其制备方法
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