一种多层复合型防水防爆裂瓦楞纸板及其制备方法与流程

    技术2026-05-11  8


    本发明涉及纸板领域,具体是一种多层复合型防水防爆裂瓦楞纸板及其制备方法。


    背景技术:

    1、随着社会的进步,环保理念的深入人心,在商品包装中,作为多层黏合体的瓦楞纸板有逐渐取代木箱的趋势,其机械强度较高,在运输中能抵受一定的碰撞与摔跌,目前在纸箱制造及易碎品的包装中应用较为广泛。

    2、但是现有的瓦楞纸板也存在一些不足:其内部无加强结构,在较强外力的冲击下会破裂,限制了瓦楞纸板的使用范围,现有的瓦楞纸板多由纤维原纸制成,具有较差的防水性与阻燃性,在潮湿、高温、明火等环境中容易对所包装的物品产生破坏,给人们带来较大的经济损失。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种多层复合型防水防爆裂瓦楞纸板及其制备方法,以解决现有技术中的问题。

    2、为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:

    3、一种多层复合型防水防爆裂瓦楞纸板的制备方法,包括以下步骤:

    4、s1:用改性埃洛石纳米管、复合水性聚氨酯、交联氧化淀粉复配作为阻燃胶黏剂;

    5、s2:用阻燃胶黏剂将防爆膜层、泡沫板层、加强纤维网层、瓦楞纸板层依次粘接,得到瓦楞纸板;

    6、s3:改性埃洛石纳米管、复合水性聚氨酯复配作为防护涂料;

    7、s4:将防护涂料涂覆在瓦楞纸板上,形成防护层,得到一种多层复合型防水防爆裂瓦楞纸板。

    8、进一步的,防爆膜层为双面镀铝pet膜层,泡沫板层为聚苯乙烯泡沫板。

    9、进一步的,加强纤维网层由经线和纬线交织构成,所述经线为玄武岩纤维线,所述纬线为玄武岩纤维线、玻璃纤维线、碳纤维线中一种。

    10、进一步的,以质量份数计,阻燃胶黏剂的组成为:改性埃洛石纳米管1-5份、复合水性聚氨酯8-12份、交联氧化淀粉32-48份。

    11、进一步的,防护涂料中改性埃洛石纳米管、复合水性聚氨酯的质量比为8-12%。

    12、进一步的,交联氧化淀粉的制备包括以下步骤:

    13、将可溶性淀粉、蒸馏水混合,调节ph为2,升温至55℃加入高锰酸钾,保温30-40min,降温到50℃加入戊二醛,继续保温1-2h,在80-85℃保温44-48h,加入异佛尔酮二异氰酸酯,在150℃保温10h,得到交联氧化淀粉。

    14、进一步的,改性埃洛石纳米管的制备包括以下步骤:

    15、(1)将无水乙醇、丙酮、3-氨丙基三乙氧基硅烷混合,将ph调节为4.5-4.7,加入埃洛石纳米管,在78-82℃水浴保温5-6h,得到氨基化埃洛石纳米管;将氨基化埃洛石纳米管、氧化石墨烯和无水乙醇混合,加入三乙胺,升温至118-122℃保温11-12h,用无水乙醇洗涤至中性,干燥、球磨,得到复合埃洛石纳米管;

    16、(2)将复合埃洛石纳米管、去离子水混合,超声分散1-2h,加入乙酸、l-天冬氨酸,在60-70℃保温5-6h,离心、洗涤、冷冻干燥,得到羧基化复合埃洛石纳米管;

    17、(3)将含有羟基的水杨醛基席夫碱阻燃剂、二甲基亚砜混合,加入n,n'-二环己基炭二亚胺、4-二甲氨基吡啶、二甲基亚砜、羧基化复合埃洛石纳米管的混合液,超声处理1-2h,在45-55℃保温22-24h,用甲醇抽滤洗涤3-5次,干燥,得到改性埃洛石纳米管。

    18、进一步的,复合水性聚氨酯的制备包括以下步骤:

    19、1)将含有羟基的水杨醛基席夫碱阻燃剂、氟硼酸溶液、环氧大豆油混合,升温至60-65℃保温2-3h,加入乙酸乙酯,加入饱和食盐水萃取,干燥、过滤、旋蒸,得到植物油基多元醇;

    20、2)在氮气气氛下,将聚丙二醇、植物油基多元醇、羟基氟硅油混合,升温至120℃保温2h,降温至58-62℃,加入异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、乙二醇、二丁基锡二月桂酸酯,升温至78-82℃至异氰酸基含量不变,降温至35-40℃,加入乙二胺基乙磺酸钠、乙二胺,加去离子水乳化1-2h,得到复合水性聚氨酯。

    21、进一步的,含有羟基的水杨醛基席夫碱阻燃剂的制备包括以下步骤:将无水乙醇、对苯二胺、水杨醛混合,在82-85℃保温7-8h,加入dopo,继续保温7-8h,冷却、离心、洗涤、过滤、干燥、研磨,得到含有羟基的水杨醛基席夫碱阻燃剂。

    22、本发明的有益效果:

    23、本发明提供一种多层复合型防水防爆裂瓦楞纸板及其制备方法,通过成分及工艺设计,用绿色阻燃胶黏剂将防爆膜层、泡沫板层、加强纤维网层、瓦楞纸板层依次粘接,得到瓦楞纸板,用改性埃洛石纳米管、复合水性聚氨酯复配作为防护涂料,涂覆在瓦楞纸板上,得到绿色环保、多层复合型防水防爆裂瓦楞纸板。

    24、本申请中为提高瓦楞纸板的抗变形、防爆裂性,在结构中引入耐撕裂的加强纤维网层,其中加强纤维网层为阻燃、耐高温的经线和纬线交织构成,从而提高瓦楞纸板的力学强度。

    25、为符合现有绿色发展要求,本发明中选用价格便宜、无腐蚀、无污染的淀粉胶黏剂作为阻燃胶黏剂的基料,为了解决天然淀粉胶黏剂存在粘结强度差、耐水性差等缺点,本发明中以可溶性淀粉为原料,用高锰酸钾氧化得到氧化淀粉,再用戊二醛和异佛尔酮二异氰酸酯进行二步交联得到交联氧化淀粉,然后与复合水性聚氨酯乳液、改性埃洛石纳米管复配,得到耐水性好、阻燃性高、耐腐蚀性强的阻燃胶黏剂;

    26、其中复合水性聚氨酯乳液为通过化学接枝的方法将植物油基多元醇与聚丙二醇为复合软段,异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯为复合硬段,羟基氟硅油为封段剂制备得到;其中植物油基多元醇为含有羟基的水杨醛基席夫碱阻燃剂开环环氧大豆油,在植物油脂肪酸侧链上偶联上以水杨醛、对苯二胺和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(dopo)为原料合成的含磷席夫碱阻燃基团;在聚氨酯链段中引入阻燃基团与表面活性低的氟硅链段,从而实现水性聚氨酯的复合改性;

    27、在阻燃胶黏剂中引入埃洛石纳米管作为填料,为了提高埃洛石纳米管在阻燃胶黏剂中分散的均匀性,对埃洛石纳米管进行改性处理,先用3-氨丙基三乙氧基硅烷使其表面氨基化,然后利用静电自组装,将氧化石墨烯负载在其表面,得到杂化阻燃填料即复合埃洛石纳米管,提高其阻燃性,然后采用天冬氨酸改性,使复合埃洛石纳米管上氧化石墨烯的环氧基开环,引入羧基,从而增加复合埃洛石纳米管的反应位点,然后反应接枝含有羟基的水杨醛基席夫碱阻燃剂,从而构建了一种含p/n/si多元素有机无机复合的阻燃填料,从而大幅提高其阻燃灭火性。

    28、通过控制防护涂料中改性埃洛石纳米管、复合水性聚氨酯的配比,使其干燥后的防护层表面具有超疏水性、阻燃性,从而延长瓦楞纸板的使用寿命。



    技术特征:

    1.一种多层复合型防水防爆裂瓦楞纸板的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种多层复合型防水防爆裂瓦楞纸板的制备方法,其特征在于,防爆膜层为双面镀铝pet膜层,泡沫板层为聚苯乙烯泡沫板。

    3.根据权利要求1所述的一种多层复合型防水防爆裂瓦楞纸板的制备方法,其特征在于,加强纤维网层由经线和纬线交织构成,所述经线为玄武岩纤维线,所述纬线为玄武岩纤维线、玻璃纤维线、碳纤维线中一种。

    4.根据权利要求1所述的一种多层复合型防水防爆裂瓦楞纸板的制备方法,其特征在于,以质量份数计,阻燃胶黏剂的组成为:改性埃洛石纳米管1-5份、复合水性聚氨酯8-12份、交联氧化淀粉32-48份。

    5.根据权利要求1所述的一种多层复合型防水防爆裂瓦楞纸板的制备方法,其特征在于,防护涂料中改性埃洛石纳米管、复合水性聚氨酯的质量比为8-12%。

    6.根据权利要求1所述的一种多层复合型防水防爆裂瓦楞纸板的制备方法,其特征在于,所述交联氧化淀粉的制备包括以下步骤:

    7.根据权利要求1所述的一种多层复合型防水防爆裂瓦楞纸板的制备方法,其特征在于,所述改性埃洛石纳米管的制备包括以下步骤:

    8.根据权利要求1所述的一种多层复合型防水防爆裂瓦楞纸板的制备方法,其特征在于,所述复合水性聚氨酯的制备包括以下步骤:

    9.根据权利要求7或8所述的一种多层复合型防水防爆裂瓦楞纸板的制备方法,其特征在于,所述含有羟基的水杨醛基席夫碱阻燃剂的制备包括以下步骤:将无水乙醇、对苯二胺、水杨醛混合,在82-85℃保温7-8h,加入dopo,继续保温7-8h,冷却、离心、洗涤、过滤、干燥、研磨,得到含有羟基的水杨醛基席夫碱阻燃剂。

    10.一种多层复合型防水防爆裂瓦楞纸板,其特征在于,由权利要求1-8中任一项所述制备方法制备得到。


    技术总结
    本发明涉及纸板领域,具体是一种多层复合型防水防爆裂瓦楞纸板及其制备方法,用绿色阻燃胶黏剂将防爆膜层、泡沫板层、加强纤维网层、瓦楞纸板层依次粘接,得到瓦楞纸板,用改性埃洛石纳米管、复合水性聚氨酯复配作为防护涂料,涂覆在瓦楞纸板上;将交联氧化淀粉与复合水性聚氨酯、改性埃洛石纳米管复配得到阻燃胶黏剂;对埃洛石纳米管进行改性处理,先用3‑氨丙基三乙氧基硅烷使其表面氨基化,然后利用静电自组装,将氧化石墨烯负载在其表面,得到杂化阻燃填料即复合埃洛石纳米管,然后采用天冬氨酸改性,然后反应接枝含有羟基的水杨醛基席夫碱阻燃剂。

    技术研发人员:王晨
    受保护的技术使用者:南京鑫瑞包装有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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