本发明涉及竹塑复合材料技术领域，具体涉及一种货物运输托盘加工用竹塑复合材料及其制备方法。
背景技术：
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竹塑复合材料，以竹纤维、竹粉的形态为增强材料或填料添加到热塑性塑料中，并通过加热使竹材与熔融状态的热塑性塑料进行复合而成或指将有机单体注入竹材的微细结构中，然后采用辐射法或触媒法等处理，使有机单体与竹材组分产生接枝共聚或均聚物的一种材料。竹塑复合材料充分结合竹材与塑料的优质特性，具有机械性能好、材料收缩与扭曲小、无污染物生成、防水、防虫蛀、抗霉变等优点。
托盘运输，是货物按一定要求成组装在一个标准托盘上组合成为一个运输单位并便于利用铲车或托盘升降机进行装卸托运和堆存的一种运输方式。目前，常用的货物运输托盘主要包括木制型和塑料型，木制型托盘易吸潮霉变，使用寿命短；塑料型托盘价格便宜，但易磨损变形且耐候性差。针对这一问题，本公司开发出一种货物运输托盘加工用竹塑复合材料，由此材料加工制成的货物运输托盘具有优异的耐磨性、抗冲击性、防水性等，大大延长货物运输托盘的使用寿命。
技术实现要素：
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本发明所要解决的技术问题在于提供一种成本低、使用性能优异和环保性强的货物运输托盘加工用竹塑复合材料及其制备方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
货物运输托盘加工用竹塑复合材料，由如下重量份数的原料制成：
废弃塑料瓶再生颗粒20-25份、竹粉20-25份、椰糠5-10份、火山灰4-8份、聚三氟氯乙烯树脂3-6份、陶瓷微粉3-6份、三聚氰胺甲醛树脂2-4份、水解聚马来酸酐2-4份、增韧剂2-4份、微晶纤维素2-4份、聚甘油单油酸酯1-2份、十六烷基三甲基氯化铵1-2份、马来酸酐接枝相容剂0.5-1份、六羟甲基三聚氰胺六甲醚0.5-1份。
所述竹粉使用前经过改性处理，其改性方法为：向竹粉中加入交联聚维酮、氢化棕榈油和纳米氧化锌，充分混合后利用微波处理器微波处理5min，静置30min后再次微波处理3min，再加入聚氧化乙烯和双季戊四醇，混合均匀后继续微波处理5min，所得混合物以10-15℃/min的冷却速度降温，待温度降至0-5℃后保温混合30min，然后再以10-15℃/min的升温速度升温，待温度升至80-85℃后保温混合10min，保温结束后自然冷却至室温，最后将所得混合物送入冷冻干燥机中，充分干燥后将所得固体经超微粉碎机制成粉末。
所述竹粉、交联聚维酮、氢化棕榈油、纳米氧化锌、聚氧化乙烯和双季戊四醇的用量重量比为20-25:1-2:0.5-1:0.3-0.5:0.5-1:0.5-1。
竹粉经过上述改性处理，不仅增强其与塑料高分子之间的共混性，还能提高其防水性。
所述增韧剂由如下重量份数的原料制成：氢化松香季戊四醇酯10-15份、聚乳酸5-10份、双马来酰亚胺树脂3-6份、聚乙烯醇缩丁醛3-6份、双环戊二烯树脂2-4份、超细聚四氟乙烯粉末2-4份、石油焦微粉1-2份、硫化猪油1-2份、羊毛醇0.5-1份、再生废机油0.5-1份。
所述增韧剂的具体制备方法为：向氢化松香季戊四醇酯中加入双马来酰亚胺树脂、聚乙烯醇缩丁醛和双环戊二烯树脂，充分混合后加入混炼机中，于125-130℃混炼5min，再加入聚乳酸、超细聚四氟乙烯粉末和石油焦微粉，继续于125-130℃混炼5min，并趁热加入硫化猪油、羊毛醇和再生废机油，充分混合，然后以5℃/min的冷却速度降温，待温度降至80-85℃后保温混合30min，再以10℃/min的冷却速度降温，待温度降至-5-0℃后保温静置1h，所得混合物再次加入混炼机中，于120-125℃混炼5min，随后立即转入0-5℃环境中静置3h，最后经粉碎机制成粒度为2-3mm的颗粒。
货物运输托盘加工用竹塑复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)向废弃塑料瓶再生颗粒中加入聚三氟氯乙烯树脂、三聚氰胺甲醛树脂和增韧剂、充分混合后加入混炼机中，于130-135℃下混炼5min，再加入马来酸酐接枝相容剂和六羟甲基三聚氰胺六甲醚，继续于130-135℃下混炼3min，即得物料I；
(2)向竹粉中加入椰糠和微晶纤维素，并加热至75-80℃保温混合10min，然后经超微粉碎机制成粉末，再加入火山灰和陶瓷微粉，充分混合后于40-45℃下保温静置30min，即得物料II；
(3)趁热向物料I中加入水解聚马来酸酐、聚甘油单油酸酯和十六烷基三甲基氯化铵，充分混合后于70-75℃下保温静置1h，再加入物料II，混合均匀后加入混炼机中，于125-130℃下混炼5min，即得目标竹塑复合材料。
本发明的有益效果是：本发明以废弃塑料瓶再生颗粒和竹粉为主要原料，辅以多种助剂制得竹塑复合材料，该材料加工成型性好，适用于加工制成货物运输托盘，所制托盘避免了木制托盘存在的易吸潮霉变和塑料托盘存在的易磨损变形且耐候性差的问题，并且环保性强，实现了废弃塑料瓶再生颗粒和竹粉的合理利用，有利于保护环境和降低成本。
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20份废弃塑料瓶再生颗粒中加入3份聚三氟氯乙烯树脂、2份三聚氰胺甲醛树脂和2份增韧剂、充分混合后加入混炼机中，于130-135℃下混炼5min，再加入0.5份马来酸酐接枝相容剂和0.5份六羟甲基三聚氰胺六甲醚，继续于130-135℃下混炼3min，即得物料I；
(2)向20份竹粉中加入5份椰糠和2份微晶纤维素，并加热至75-80℃保温混合10min，然后经超微粉碎机制成粉末，再加入4份火山灰和3份陶瓷微粉，充分混合后于40-45℃下保温静置30min，即得物料II；
(3)趁热向物料I中加入2份水解聚马来酸酐、1份聚甘油单油酸酯和1份十六烷基三甲基氯化铵，充分混合后于70-75℃下保温静置1h，再加入物料II，混合均匀后加入混炼机中，于125-130℃下混炼5min，即得目标竹塑复合材料。
竹粉的改性处理：向20份竹粉中加入1份交联聚维酮、0.5份氢化棕榈油和0.3份纳米氧化锌，充分混合后利用微波处理器微波处理5min，静置30min后再次微波处理3min，再加入0.5份聚氧化乙烯和0.5份双季戊四醇，混合均匀后继续微波处理5min，所得混合物以10-15℃/min的冷却速度降温，待温度降至0-5℃后保温混合30min，然后再以10-15℃/min的升温速度升温，待温度升至80-85℃后保温混合10min，保温结束后自然冷却至室温，最后将所得混合物送入冷冻干燥机中，充分干燥后将所得固体经超微粉碎机制成粉末。
增韧剂的制备：向15份氢化松香季戊四醇酯中加入3份双马来酰亚胺树脂、3份聚乙烯醇缩丁醛和3份双环戊二烯树脂，充分混合后加入混炼机中，于125-130℃混炼5min，再加入8份聚乳酸、2份超细聚四氟乙烯粉末和1份石油焦微粉，继续于125-130℃混炼5min，并趁热加入1份硫化猪油、1份羊毛醇和0.5份再生废机油，充分混合，然后以5℃/min的冷却速度降温，待温度降至80-85℃后保温混合30min，再以10℃/min的冷却速度降温，待温度降至-5-0℃后保温静置1h，所得混合物再次加入混炼机中，于120-125℃混炼5min，随后立即转入0-5℃环境中静置3h，最后经粉碎机制成粒度为2-3mm的颗粒。
实施例2
(1)向25份废弃塑料瓶再生颗粒中加入3份聚三氟氯乙烯树脂、2份三聚氰胺甲醛树脂和2份增韧剂、充分混合后加入混炼机中，于130-135℃下混炼5min，再加入0.5份马来酸酐接枝相容剂和0.5份六羟甲基三聚氰胺六甲醚，继续于130-135℃下混炼3min，即得物料I；
(2)向25份竹粉中加入5份椰糠和2份微晶纤维素，并加热至75-80℃保温混合10min，然后经超微粉碎机制成粉末，再加入4份火山灰和3份陶瓷微粉，充分混合后于40-45℃下保温静置30min，即得物料II；
(3)趁热向物料I中加入2份水解聚马来酸酐、1份聚甘油单油酸酯和1份十六烷基三甲基氯化铵，充分混合后于70-75℃下保温静置1h，再加入物料II，混合均匀后加入混炼机中，于125-130℃下混炼5min，即得目标竹塑复合材料。
竹粉的改性处理：向25份竹粉中加入1份交联聚维酮、0.5份氢化棕榈油和0.3份纳米氧化锌，充分混合后利用微波处理器微波处理5min，静置30min后再次微波处理3min，再加入0.5份聚氧化乙烯和0.5份双季戊四醇，混合均匀后继续微波处理5min，所得混合物以10-15℃/min的冷却速度降温，待温度降至0-5℃后保温混合30min，然后再以10-15℃/min的升温速度升温，待温度升至80-85℃后保温混合10min，保温结束后自然冷却至室温，最后将所得混合物送入冷冻干燥机中，充分干燥后将所得固体经超微粉碎机制成粉末。
增韧剂的制备：向15份氢化松香季戊四醇酯中加入3份双马来酰亚胺树脂、4份聚乙烯醇缩丁醛和2份双环戊二烯树脂，充分混合后加入混炼机中，于125-130℃混炼5min，再加入5份聚乳酸、2份超细聚四氟乙烯粉末和2份石油焦微粉，继续于125-130℃混炼5min，并趁热加入1份硫化猪油、0.5份羊毛醇和0.5份再生废机油，充分混合，然后以5℃/min的冷却速度降温，待温度降至80-85℃后保温混合30min，再以10℃/min的冷却速度降温，待温度降至-5-0℃后保温静置1h，所得混合物再次加入混炼机中，于120-125℃混炼5min，随后立即转入0-5℃环境中静置3h，最后经粉碎机制成粒度为2-3mm的颗粒。
实施例3
(1)向20份废弃塑料瓶再生颗粒中加入3份聚三氟氯乙烯树脂、2份三聚氰胺甲醛树脂和2份增韧剂、充分混合后加入混炼机中，于130-135℃下混炼5min，再加入0.5份马来酸酐接枝相容剂和0.5份六羟甲基三聚氰胺六甲醚，继续于130-135℃下混炼3min，即得物料I；
(2)向20份竹粉中加入5份椰糠和2份微晶纤维素，并加热至75-80℃保温混合10min，然后经超微粉碎机制成粉末，再加入5份火山灰和5份陶瓷微粉，充分混合后于40-45℃下保温静置30min，即得物料II；
(3)趁热向物料I中加入3份水解聚马来酸酐、1份聚甘油单油酸酯和1份十六烷基三甲基氯化铵，充分混合后于70-75℃下保温静置1h，再加入物料II，混合均匀后加入混炼机中，于125-130℃下混炼5min，即得目标竹塑复合材料。
竹粉的改性处理：向25份竹粉中加入1份交联聚维酮、0.5份氢化棕榈油和0.5份纳米氧化锌，充分混合后利用微波处理器微波处理5min，静置30min后再次微波处理3min，再加入1份聚氧化乙烯和0.5份双季戊四醇，混合均匀后继续微波处理5min，所得混合物以10-15℃/min的冷却速度降温，待温度降至0-5℃后保温混合30min，然后再以10-15℃/min的升温速度升温，待温度升至80-85℃后保温混合10min，保温结束后自然冷却至室温，最后将所得混合物送入冷冻干燥机中，充分干燥后将所得固体经超微粉碎机制成粉末。
增韧剂的制备：向15份氢化松香季戊四醇酯中加入3份双马来酰亚胺树脂、3份聚乙烯醇缩丁醛和3份双环戊二烯树脂，充分混合后加入混炼机中，于125-130℃混炼5min，再加入8份聚乳酸、2份超细聚四氟乙烯粉末和1份石油焦微粉，继续于125-130℃混炼5min，并趁热加入1份硫化猪油、0.5份羊毛醇和0.5份再生废机油，充分混合，然后以5℃/min的冷却速度降温，待温度降至80-85℃后保温混合30min，再以10℃/min的冷却速度降温，待温度降至-5-0℃后保温静置1h，所得混合物再次加入混炼机中，于120-125℃混炼5min，随后立即转入0-5℃环境中静置3h，最后经粉碎机制成粒度为2-3mm的颗粒。
实施例4
将实施例1、实施例2和实施例3所制竹塑复合材料加工制成货物运输托盘，并对其使用性能进行测定，结果如表1所示。
表1所制竹塑复合材料加工制备的货物运输托盘的使用性能
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。