一种集装箱底板及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及集装箱底板制造技术领域，尤其涉及的是一种玻璃纤维增强竹制复合 板材集装箱底板及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 集装箱底板是集装箱的主要承载结构，集装箱底板制造业要求底板具有很高的力 学性能、精确的加工尺寸、良好的抗冲击性。长期以来，集装箱底板主要采用热带雨林中生 长的高密度硬阔叶木材为主要原料，制作上采用大径级原木旋切成单板后，多层单板组胚， 热压成胶合板。由于高密度阔叶树种的生长周期很长，一般均需50年甚至更长，而集装箱 底板的需求却日益增加。为了保护世界生态环境，减少热带硬木资源的消耗，开发新型集装 箱底板，拓宽底板用材的来源，具有深远的现实意义。
[0003] 在专利ZL93115652. 0竹质集装箱底板的生产方法的专利中，该法将竹材剖成等 宽等厚的篾片，篾片平行排列成片，放入防腐剂与酚醛树脂的混合液中浸渍后叠层加压，所 生产的竹质集装箱底板能够通过国际集装箱的测试要求，但是竹材的利用率低、制造复杂、 加工效率低下，导致竹质集装箱底板的成本偏高，产能有限，不能大规模用于市场化。
[0004] 专利CN103013149中提到利用木塑复合材料芯板和连续玻璃纤维增强皮层贴合 而成。发明以废旧的木质纤维和合成树脂为原料，并通过表面玻璃纤维增强底板性能，保证 达到使用要求的基础上节约了资源、降低了成本，该板材加工方法基于木塑复合材料，木塑 的力学性能及其加工方法对于跨度比较大的集装箱底板往往会出现性能不稳定的现象。
[0005] 专利CN202640499中提到一种竹制集装箱底板，包括主板体，该主板体包括至少 一层的帘席结构层，该帘席结构层包括若干平铺并排的竹束帘，所有竹束帘通过缝合线缝 制在一起；所述竹束帘为沿竹材的纤维生长方向形成断续的点状和/或线段状裂纹构成网 状结构的竹束帘，加工形成一种全竹胶板的集装箱底板。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术的问题，本发明的目的是提供一种能够满足集装箱载货强度要求的 底板用增强集装箱底板，通过玻璃纤维，热塑性树脂及竹制材料进行复合，获得一种符合集 装箱底板使用要求的底板，可以替代传统的采用东南亚克隆木等热带阔叶硬木制造的集装 箱底板用胶合板。
[0007] 本发明的另一个目的是提供一种上述增强集装箱底板的制备方法。
[0008] 为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
[0009] 本发明提供了一种集装箱底板，从上至下依次包括面层、芯层、底层，所述芯层的 上下表面分别与面层和底层连接。
[0010] 所述面层或所述底层为纤维增强热塑性板材，由纤维增强热塑性的预浸带按照 0/90度方向进行铺层，所述面层或底层的厚度为1~3mm。
[0011] 所述纤维增强热塑性板材中，纤维质量分数为40~60wt%。
[0012] 所述纤维增强热塑性的预浸带厚度为0. 3~0. 5mm，纤维选自连续玻璃纤维、连续 碳纤维或连续玄武岩纤维中的一种或一种以上；优选连续玻璃纤维或连续玄武岩纤维；更 优选连续玻璃纤维。
[0013] 所述纤维增强热塑性板材中的树脂基体选自聚乙烯（PE)、聚丙烯（PP)、热塑性聚 酯、聚酰胺、丙烯氰-丁二烯-苯乙烯树脂（ABS)、聚氯乙烯（PVC)、苯乙烯（PS)或聚碳酸酯 (PC)中的一种或一种以上。
[0014] 所述芯层选用材料为单向竹帘或单向竹帘和穿插在单向竹帘中的增强层。
[0015] 所述芯层厚度为22~26mm。
[0016] 所述增强层为单向纤维预浸带，增强层的层数为0~6层，优选1~6层。
[0017] 所述单向竹帘采用毛竹或楠竹加工而成，厚度为1~I. 5mm，竹帘的层数为14~ 20层；竹帘为竹子经过剖切，形成条状的竹条，将该竹条单向平行排布，利用缝合线将其连 接形成的材料，单向竹帘间通过酚醛树脂胶胶合。
[0018] 所述单向竹帘的铺层方式为0/90交替铺层或02/90两纵一横的方式铺层。
[0019] 所述酚醛树脂胶的施胶量为300~400g/m2,酚醛树脂胶中加入防虫剂，防虫剂的 加入量占酚醛树脂胶的质量百分含量为〇. 3~0. 5%。
[0020] 所述防虫剂为辛硫磷、氯菊酯、溴氰菊酯、氯氟菊酯或4-溴-2-(4-氯苯基)-1-(乙 氧基甲基）-5_ (三氟甲基）批咯-3-腈（Chlorfenapyr)中的一种或一种以上；优选 4-溴-2- (4-氯苯基）-1-(乙氧基甲基）-5-(三氟甲基）批咯-3-腈（Chlorfenapyr)。
[0021] 所述单向纤维预浸带为纤维增强热固性树脂单向布，纤维质量分数为50~70%， 厚度为〇· 5mm。
[0022] 所述单向纤维预浸带中纤维选自连续玻璃纤维、连续碳纤维或连续玄武岩纤维中 的一种或一种以上；优选连续玻璃纤维或连续玄武岩纤维；更优选连续玻璃纤维。
[0023] 所述单向纤维预浸带中热固性树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、乙 烯基树脂或聚酰亚胺树脂中的一种或一种以上，优选酚醛树脂。
[0024] 所述集装箱底板的厚度为28mm。
[0025] 本发明还提供了一种上述集装箱底板的制备方法，包括以下步骤：
[0026] 在底层上面铺设芯层，在芯层的上表面铺设面层，热压复合制得集装箱底板。
[0027] 所述面层或所述底层通过以下方法制备：将纤维铺展开与挤出熔融的树脂基体复 合，再经过辊压后得到纤维增强热塑性的预浸带，然后在温度为170~180°C，压力为2~ 4MPa的条件下，将纤维增强热塑性的预浸带与一层PET无纺织物热压成板材，热压时间为 20~30min，然后再冷压30~40min。
[0028] 所述芯层由以下方法制得：竹帘材料经过烘干，利用酚醛树脂胶浸胶，甩干，第二 次烘干或晒干后，将其按照0/90交替铺层或者是0 2/90两纵一横的方式铺层得到芯层；
[0029] 或竹帘材料经过烘干，用酚醛树脂胶浸胶，甩干，第二次烘干或晒干，并与增强层 一起铺层得到芯层，将单向竹帘经过0/90交替铺层或者是0 2/90两纵一横的方式铺层，得 到芯层。
[0030] 所述增强层通过以下方法制备：将连续纤维进行排纱整经后，通过装有热固性树 脂的浸渍槽来浸渍树脂；将浸渍树脂后的连续纤维进行挤压，使树脂充分浸润纤维，得到单 向纤维预浸带。
[0031] 所述热压复合的工艺为：热压温度为130~140°C，压力为1.0~3. OMPa、保压，时 间为15~25min ;然后将压力降到一半，压力为0· 5~I. 5MPa，保持4~6min后完全卸压、 排气、卸压，或向内通冷水，待其冷却到室温后卸压，制得集装箱底板。
[0032] 本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
[0033] 1、本发明公开的集装箱底板，其密度、强度、弹性模量和表面质量等各项性能指标 均达到国际集装箱工业标准的复合集装箱底板，所以用作集装箱底板，其可设计性强，能够 根据实际的需求合理的选择面层、底层和芯材的厚度和密度，以达到最佳的经济效果。
[0034] 2、本发明公开的集装箱底板的面层和底层是纤维增强热塑性板材，具有很好的耐 磨性、耐腐蚀性、不吸水、容易清洗，对比于硬木地板，集装箱底板使用寿命大大提高，且免 除了底面喷漆的工序，对环境保护有利。
[0035] 3、本发明公开的集装箱底板面层和底层是纤维增强热塑性板材，热压机高温时出 板不会发生龟裂情况，可以很好地保证集装箱底板上表面的平整性。另外，纤维增强热塑性 板材不易腐蚀、不生菌，不会存在虫蛀的问题。
[0036] 4、本发明利用纤维增强热塑性板材与竹帘进行复合获得一种集装箱底板，使得集 装箱底板摆脱了长期以来对热带阔叶硬木和大径级原木的需求，为集装箱底板材料来源开 辟了新途径。
[0037] 5、本发明的方法将强度大、硬度高、韧性好的纤维增强热塑性板材作为表层材料， 用竹帘作为芯层材料，经合理搭配组合，采用科学的胶合工艺可以制成具有高性能的集装 箱底板，充分发挥了纤维增强热塑性板材耐磨、耐酸碱、防水、高模量高强度等特性，在各方 面满足对集装箱底板所提出的各项机械、物理技术要求。
[0038] 6、本发明的方法制备的板体沿其厚度方向的密度分布曲线为两端高中间低的波 浪状曲线，