耐低温周转箱材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐低温周转箱材料及其制备方法，属于周转箱材料制备技术领域。所述的耐低温周转箱材料，包括如下原料：PP、POE、TPU、马来酸酐接枝PP、CPE、抗氧剂、偶联剂、硅粉、纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨、钨粉，所述材料是经过混合、挤出、水冷拉条切粒等步骤制成的，采用本发明专利技术的工艺，可显著提高材料的悬臂梁缺口冲击强度；本发明专利技术的材料可广泛应用于低温气候户外用周转箱等领域中。

【技术实现步骤摘要】
耐低温周转箱材料及其制备方法
本专利技术属于周转箱材料制备
，具体涉及一种耐低温周转箱材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯因其具有密度小、强度高、硬度大、耐磨、耐弯曲疲劳、耐热温度高、耐湿和耐化学性优良、容易加工成型、价格低廉等优点一直是汽车工业和塑料工业关注的焦点。未改性聚丙烯制件在注塑过程中往往因冷却过快、无法自然结晶而在基体内残留大量内应力。而低温环境下，材料中的高分子链由于运动受到限制，无法有效地传递/扩散掉内部应力及外部破坏力，因而更易产生制件开裂的现象。中国专利文献“一种改性聚丙烯复合材料及其制备工艺(授权公告号：CN102229750B)”公开了一种改性聚丙烯复合材料及其制备工艺，该复合材料由以下重量百分比的主原料制成：硫酸钙5-20wt％、热塑性淀粉20-35wt％、植物纤维30-50wt％、聚丙烯20-40wt％；加工助剂为：相容剂硅烷偶联剂KH550、相容剂钛酸酯偶联剂、增塑剂甘油、润滑剂硬脂酸、抗氧化剂1010，该专利技术还包括改性聚丙烯复合材料的制备工艺。该专利技术的改性聚丙烯复合材料，降解性好，制造成本低，特别适于用来制作周转箱、托盘快餐盒等包装容器，但该材料存在着悬臂梁缺口冲击强度较低的问题，采用该材料制成的周转箱在较低温度下易摔裂，使用寿命短。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种耐低温周转箱材料及其制备方法，以解决在中国专利文献“一种改性聚丙烯复合材料及其制备工艺(授权公告号：CN102229750B)”公开的材料配方基础上，如何优化组分、用量等，提高材料的悬臂梁缺口冲击强度，解决周转箱在较低温度下易摔裂，使用寿命短的问题。为了解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种耐低温周转箱材料，包括如下原料：PP、POE、TPU、马来酸酐接枝PP、CPE、抗氧剂、偶联剂、硅粉、纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨、钨粉；所述纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨、钨粉的质量比为(5-7.2):(1.6-2.5):(0.8-1.4):(0.5-1)。优选地，所述纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨、钨粉的质量比为6.4:2:1.2:0.7。优选地，所述的耐低温周转箱材料，包括如下质量百分比的原料：PP42-63％、POE5-8％、TPU10-16％、马来酸酐接枝PP4-7％、CPE3-5％、抗氧剂0.1-0.4％、偶联剂0.5-1％、硅粉6.5-8.5％、纳米碳化钛5-7.2％、纳米碳化钨1.6-2.5％、硅化钨0.8-1.4％、钨粉0.5-1％。优选地，所述的耐低温周转箱材料，包括如下质量百分比的原料：PP52-63％、POE7-8％、TPU12-16％、马来酸酐接枝PP6-7％、CPE4-5％、抗氧剂0.3-0.4％、偶联剂0.8-1％、硅粉7.6-8.5％、纳米碳化钛6.4-7.2％、纳米碳化钨2-2.5％、硅化钨1.2-1.4％、钨粉0.7-1％。优选地，所述的耐低温周转箱材料，包括如下质量百分比的原料：PP52％、POE7％、TPU12％、马来酸酐接枝PP6％、CPE4％、抗氧剂0.3％、偶联剂0.8％、硅粉7.6％、纳米碳化钛6.4％、纳米碳化钨2％、硅化钨1.2％、钨粉0.7％。优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010。优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂kh-570。本专利技术还提供一种耐低温周转箱材料的制备方法，包括以下步骤：S1：按照重量份称取各组分；S2：将各组分置于高速搅拌机中，搅拌混合均匀，条件为搅拌速度1000-2000r/min，搅拌温度65-68℃，搅拌时间0.3-0.4h；S3：将步骤S2搅拌混合后的物料送入双阶双螺杆造粒机组，前段造粒机为无剪切双螺杆挤出机，后段造粒机为单螺杆挤出机，出料后水冷拉条切粒，制得耐低温周转箱材料。优选地，步骤S2中搅拌混合均匀的条件为搅拌速度1000-2000r/min，搅拌温度65-68℃，搅拌时间0.3-0.4h。优选地，搅拌混合均匀的条件为搅拌速度1500r/min，搅拌温度67℃，搅拌时间0.4h。本专利技术具有以下有益效果：(1)由实施例1-3和对比例6的数据可见，实施例1-3制得的材料的悬臂梁缺口冲击强度显著高于对比例6制得的材料的悬臂梁缺口冲击强度；同时由实施例1-3的数据可见，实施例2为最优实施例。(2)由实施例2和对比例1-5的数据可见，纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨和钨粉在制备材料中起到了协同作用，协同提高了材料的悬臂梁缺口冲击强度，这可能是：将材料进行纳米碳化和纳米碳化钨的变质处理，以纳米尺寸与高表面活性颗粒在材料中形成的纳米形核以及纳米碳化钛和纳米碳化钨颗粒弥散均匀分布在基体上，它具有高悬臂梁缺口冲击强度的特点，在制备材料过程中增加形核的核心数量，细化了晶粒，纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨和钨粉的高表面活性及细化晶粒过程中弥散硬化，有效的提高了材料的韧性，从而提高了材料的悬臂梁缺口冲击强度。(3)纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨和钨粉作为补强体系，通过控制纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨、钨粉的质量比为(5-7.2):(1.6-2.5):(0.8-1.4):(0.5-1)，实现在补强体系中以纳米碳化钛作为体系的主导作用原料，同时利用纳米碳化钨、硅化钨和钨粉的高表面活性及细化晶粒过程中弥散硬化的性能，使得补强体系运用到本专利技术的耐低温周转箱材料中能够有效提高材料的悬臂梁缺口冲击强度。(4)本专利技术的材料制成的周转箱在较低温度下不易摔裂，使用寿命长，可解决资源浪费的问题。(5)本专利技术的材料可广泛应用于低温气候户外用周转箱等领域中。具体实施方式为便于更好地理解本专利技术，通过以下实例加以说明，这些实例属于本专利技术的保护范围，但不限制本专利技术的保护范围。在实施例中，所述耐低温周转箱材料，包括如下质量百分比的原料：PP42-63％、POE5-8％、TPU10-16％、马来酸酐接枝PP4-7％、CPE3-5％、抗氧剂0.1-0.4％、偶联剂0.5-1％、硅粉6.5-8.5％、纳米碳化钛5-7.2％、纳米碳化钨1.6-2.5％、硅化钨0.8-1.4％、钨粉0.5-1％；所述PP为聚丙烯；所述POE是采用茂金属催化剂的乙烯和辛烯实现原位聚合的热塑性弹性体；所述TPU为热塑性聚氨酯弹性体橡胶，具体为TPU德国拜耳2790A；所述马来酸酐接枝PP为马来酸酐接枝聚丙烯，可以成为增进极性材料与非极性材料粘接性和相容性的桥梁；所述CPE为氯化聚乙烯；所述抗氧剂为抗氧剂1010；所述偶联剂为硅烷偶联剂kh-570；所述耐低温周转箱材料的制备方法，包括以下步骤：S1：按照重量份称取各组分；S2：将各组分置于高速搅拌机中，搅拌混合均匀，条件为搅拌速度1000-2000r/min，搅拌温度65-68℃，搅拌时间0.3-0.4h；S3：将步骤S2搅拌混合后的物料送入双阶双螺杆造粒机组，前段造粒机为无剪切双螺杆挤出机，后段造粒机为单螺杆挤出机，出料后水冷拉条切粒，制得耐低温周转箱材料。下面通过更具体实施例对本专利技术进行说明。实施例1一种耐低温周转箱材料，包括如下质量百分比的原料：PP43％、POE7％、TPU16％、马来酸酐接枝PP7％、CPE5％、抗氧剂0.4％、偶联剂1％、硅粉8.5％、纳米碳化钛7.2％、纳米碳化钨2.5％、硅化钨1.4％、钨粉1％；所述PP为聚丙烯；所述P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐低温周转箱材料，其特征在于，包括如下原料：PP、POE、TPU、马来酸酐接枝PP、CPE、抗氧剂、偶联剂、硅粉、纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨、钨粉；所述纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨、钨粉的质量比为(5‑7.2):(1.6‑2.5):(0.8‑1.4):(0.5‑1)。

【技术特征摘要】
1.一种耐低温周转箱材料，其特征在于，包括如下原料：PP、POE、TPU、马来酸酐接枝PP、CPE、抗氧剂、偶联剂、硅粉、纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨、钨粉；所述纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨、钨粉的质量比为(5-7.2):(1.6-2.5):(0.8-1.4):(0.5-1)。2.根据权利要求1所述的耐低温周转箱材料，其特征在于，所述纳米碳化钛、纳米碳化钨、硅化钨、钨粉的质量比为6.4:2:1.2:0.7。3.根据权利要求1所述的耐低温周转箱材料，其特征在于，包括如下质量百分比的原料：PP42-63％、POE5-8％、TPU10-16％、马来酸酐接枝PP4-7％、CPE3-5％、抗氧剂0.1-0.4％、偶联剂0.5-1％、硅粉6.5-8.5％、纳米碳化钛5-7.2％、纳米碳化钨1.6-2.5％、硅化钨0.8-1.4％、钨粉0.5-1％。4.根据权利要求3所述的耐低温周转箱材料，其特征在于，包括如下质量百分比的原料：PP52-63％、POE7-8％、TPU12-16％、马来酸酐接枝PP6-7％、CPE4-5％、抗氧剂0.3-0.4％、偶联剂0.8-1％、硅粉7.6-8.5％、纳米碳化钛6.4-7.2％、纳米碳化钨2-2.5％、硅化钨1.2-1.4％、钨粉0.7-1％。5.根据权利要求4所述的耐低温周转箱材料，其特征在于，包括如下质...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽良，李海航，
申请(专利权)人：柳州市海达新型材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45