抗菌消毒石墨烯发泡包装箱及制作方法

技术领域

本发明属于包装箱新材料生产成型技术领域，具体涉及高强度石墨烯包装箱生产成型方法技术领域。

背景技术

现有技术的包装箱材料是纸板，存在不防水，强度低，容易压变形，难以多次周转使用，不利于节能环保的缺陷，对此缺陷一直没有很好的解决方案。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种低密度、耐重压，防水性强的抗菌消毒石墨烯发泡包装箱及制作方法，石墨烯发泡板的套装配方为：

1)A组分的制备：按重量份计，将聚醚多元醇0.1-50份加入到反应装置中，加热到80-120℃并保温1-4小时，然后降温到 30-40℃；将1-60份石墨烯或石墨烯衍生物、0.5-80份发泡剂、1-20 份分散剂加入到所述聚醚多元醇中，分散2-6小时，形成均一稳定的混合溶液C，并将所述混合溶液C加热到60-90℃；将20-70份异氰酸酯加入到所述混合溶液C中，温度保持在60-100℃，搅拌1-6 小时得到A组分，搅拌速度为10-800rpm；

2)B组分的制备：按重量份计，将1-60份石墨烯或石墨烯衍生物、0.5-80份发泡剂、1-20份分散剂及20-70份端氨基聚醚加入到反应釜中，常温搅拌2-4小时，得到混合溶液D，搅拌速度为 300-2500rpm；将所述混合溶液D加入到研磨设备中，研磨2-10小时；将研磨后的所述混合溶液D加入到所述反应釜中，并在所述反应釜中加入5-30份颜料、10-50份扩链剂，抽真空并常温搅拌1-4 小时，得到B组分，搅拌速度为500-2500rpm；

3)将所述A组分和B组分按1:1的比列分别装入E容器和F 容器中，将0.5-100份光敏胶装入G容器，E容器、F容器、G容器的H套装组合构成高强度石墨烯发泡成型套装原料产品。

抗菌消毒石墨烯发泡包装箱及制作方法，石墨烯发泡板表面涂层套装配方：

1)I组分的制备：按重量份计，将聚醚多元醇0.1-50份加入到反应装置中，加热到80-120℃并保温1-4小时，然后降温到 30-40℃；将0.1-10份石墨烯或石墨烯衍生物、1-40份填充剂、 0.1-5份分散剂加入到所述聚醚多元醇中，分散2-4小时，形成均一稳定的混合溶液J，并将所述混合溶液C加热到60-90℃；将20-70 份异氰酸酯加入到所述混合溶液J中，温度保持在60-100℃，搅拌 1-6小时得到I组分，搅拌速度为1-500rpm；

2)K组分的制备：按重量份计，将0.1-20份石墨烯或石墨烯衍生物、0.1-40份填充剂、0.1-15份纳米材料、0.1-10份分散剂及20-70份端氨基聚醚加入到反应釜中，常温搅拌2-4小时，得到混合溶液L，搅拌速度为300-1500rpm；将所述混合溶液L加入到研磨设备中，研磨2-10小时；将研磨后的所述混合溶液L加入到所述反应釜中，并在所述反应釜中加入0.5-20份颜料、10-40份扩链剂，抽真空并常温搅拌0.5-2小时，得到K组分，搅拌速度为300-1500rpm；所述纳米材料为氧化锆、二氧化硅、二硼化锆、钛碳化铝、三氧化二钇、氧化钇、氧化铈、银粉中的一种或多种；

3)将所述I组分和K组分按照体积比为1：1的分别装入L容器和M容器；

4)将0.5-80份抗菌消毒粒子装入N容器备用；

5)将0.5-80份光敏胶装入O容器备用，得到石墨烯表面涂层套装原料。

优选的，使用时根据光固化时间需要选择光敏胶的份量，将石墨烯发泡板的套装配方的A组分和B组分按1:1的比列混合，并掺入0.5-100份光敏胶，搅拌加热至30℃-80℃并通过喷注设备注入平板模具内，等待固化率达到50％-80％，脱模得到生石墨烯发泡板，在生石墨烯发泡板的表面可以贴上金属网或聚合物网。

优选的，石墨烯发泡包装板的制作，将权利要求2所述的石墨烯发泡板表面涂层套装配方浆料的L容器和M容器的I组分和K组分混合加热到65℃，使用主机压力为50kg/cm2-90kg/cm2的高压喷涂设备将该混合液喷涂到权利要求3石墨烯发泡板的制作方法制得的生石墨烯发泡板正反两面成膜，或使用主机压力为50 kg/cm2-90kg/cm2的高压喷涂设备将该混合液喷涂到两面贴有金属网或聚合物网的生石墨烯发泡板正反两面成膜，得到生石墨烯发泡包装板。

优选的，抗菌消毒生石墨烯发泡包装板的制作方法，将所述石墨烯发泡板表面涂层套装配方浆料的L容器和M容器的I组分和K 组分及N容器的0.5-80份抗菌消毒粒子混合搅拌均匀、加热到65℃，使用主机压力为50kg/cm2-90kg/cm2的高压喷涂设备将该混合液喷涂到石墨烯发泡板的制作方法制得的生石墨烯发泡板正反两面成膜，或者使用主机压力为50kg/cm2-90kg/cm2的高压喷涂设备将该混合液喷涂到两面贴有金属网或聚合物网的生石墨烯发泡板正反两面成膜，得到抗菌消毒生石墨烯发泡包装板。

优选的，快干墨烯发泡包装箱的制作方法，将石墨烯发泡板表面涂层套装配方浆料的L容器和M容器的I组分和K组分及N容器的0.5-80份抗菌消毒粒子及O容器的0.5-80份光敏胶混合搅拌均匀、加热到65℃，使用主机压力为50kg/cm2-90kg/cm2的高压喷涂设备将该混合液喷涂到权利要求3所述石墨烯发泡板的制作方法制得的生石墨烯发泡板正反两面成膜，或者使用主机压力为50 kg/cm2-90kg/cm2的高压喷涂设备将该混合液喷涂到两面贴有金属网或聚合物网的生石墨烯发泡板正反两面成膜，得到快干抗菌消毒生石墨烯发泡包装板。

优选的，石墨烯发泡包装箱的制作方法，将前述制得的生石墨烯发泡包装板，或制得的抗菌消毒生石墨烯发泡包装板，或制得的快干抗菌消毒生石墨烯发泡包装板，分别放置于包装箱打版机上进行压痕剪切打版，置于自然光或紫外线下照射定型，即得到有压痕和裁剪成型的高强度石墨烯裁剪压痕板，将高强度石墨烯裁剪压痕板沿压痕折弯卡合即得到可重复使用、防水、高强度石墨烯包装箱或抗菌消毒石墨烯包装箱或快干抗菌消毒石墨烯包装箱。

优选的，聚合物网为聚丙烯纤维网、聚乙烯纤维网或聚酰胺纤维网或聚氯乙烯纤维网或聚氨酯纤维网中的一种或多种组合。

优选的，填充剂为金属粉末、聚合物粉体、二氧化钛粉体、卤系填充剂、磷氮系填充剂、氮系填充剂、三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、硅系填充剂中的一种或多种。

优选的，抗菌消毒材料为纳米氧化铜、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化银、壳聚糖、纳米硼酸锌、蒙脱土、羟乙基纤维素、磺酸木质素、纳米硫酸钡、硼砂中的一种或多种。

有益效果

本发明利用石墨烯具有有优异的高强度、低密度等物理机械性能，通过本发明的高强度石墨烯包装箱的成型方法和应用，设计出高强度、防水、可重复利用的石墨烯发泡包装板，石墨烯发泡包装箱、复合石墨烯瓦楞纸包装箱和复合石墨烯纸包装箱、抗菌消毒复合石墨烯瓦楞纸包装箱和抗菌消毒复合石墨烯纸包装箱，能够实现应用领域的产品轻量化、高强度化、耐久化。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

石墨烯发泡板的套装配方

1)A组分的制备：按重量份计，将聚醚多元醇0.1-50份加入到反应装置中，加热到80-120℃并保温1-4小时，然后降温到40℃；将1-60份石墨烯或石墨烯衍生物、40份发泡剂、1-20份分散剂加入到所述聚醚多元醇中，分散2-6小时，形成均一稳定的混合溶液 C，并将所述混合溶液C加热到75℃；将60份异氰酸酯加入到所述混合溶液C中，温度保持在80℃，搅拌1-6小时得到A组分，搅拌速度为10-800rpm；

2)B组分的制备：按重量份计，将1-60份石墨烯或石墨烯衍生物、0.5-80份发泡剂、1-20份分散剂及60份端氨基聚醚加入到反应釜中，常温搅拌2-4小时，得到混合溶液D，搅拌速度为 300-2500rpm；将所述混合溶液D加入到研磨设备中，研磨6小时；将研磨后的所述混合溶液D加入到所述反应釜中，并在所述反应釜中加入25份颜料、40份扩链剂，抽真空并常温搅拌3小时，得到B 组分，搅拌速度为500-2500rpm；

3)将所述A组分和B组分按1:1的比列分别装入E容器和F 容器中，将60份光敏胶装入G容器，E容器、F容器、G容器的H 套装组合构成高强度石墨烯发泡成型套装原料产品。

实施例二

石墨烯发泡板的制作方法

使用时根据光固化时间需要选择光敏胶的份量，将A组分和B 组分按1:1的比列混合，并掺入60份光敏胶，搅拌加热至30℃-80℃并注入平板模具内等待至60％固化率，取出得到生石墨烯发泡板(完全固化为熟石墨烯发泡板)，在生石墨烯发泡板的表面可以贴上金属网或聚合物网。

实施例三

抗菌消毒石墨烯发泡板表面涂层套装配方

1)I组分的制备：按重量份计，将聚醚多元醇0.1-50份加入到反应装置中，加热到80-120℃并保温1-4小时，然后降温到 30-40℃；将0.1-10份石墨烯或石墨烯衍生物、1-40份填充剂、 0.1-5份分散剂加入到所述聚醚多元醇中，分散2-4小时，形成均一稳定的混合溶液J，并将所述混合溶液C加热到60-90℃；将20-70 份异氰酸酯加入到所述混合溶液J中，温度保持在60-100℃，搅拌 1-6小时得到I组分，搅拌速度为1-500rpm；

2)K组分的制备：按重量份计，将0.1-20份石墨烯或石墨烯衍生物、0.1-40份填充剂、0.1-15份纳米材料、0.1-10份分散剂及20-70份端氨基聚醚加入到反应釜中，常温搅拌2-4小时，得到混合溶液L，搅拌速度为300-1500rpm；将所述混合溶液L加入到研磨设备中，研磨2-10小时；将研磨后的所述混合溶液L加入到所述反应釜中，并在所述反应釜中加入0.5-20份颜料、10-40份扩链剂，抽真空并常温搅拌0.5-2小时，得到K组分，搅拌速度为300-1500rpm；所述纳米材料为氧化锆、二氧化硅、二硼化锆、钛碳化铝、三氧化二钇、氧化钇、氧化铈、银粉中的一种或多种；

3)将所述I组分和K组分按照体积比为1：1的分别装入L容器和M容器，得到石墨烯表面涂层套装原料；

4)将0.5-80份抗菌消毒粒子装入N容器备用；

5)将0.5-80份光敏胶装入O容器备用。

实施例四

石墨烯发泡包装板的制作方法

将实施例三所述L容器和M容器的I组分和K组分混合加热到 65℃，使用主机压力为75kg/cm2的高压喷涂设备将该混合液喷涂到实施例二制得的生石墨烯发泡板正反两面成膜，或使用主机压力为 75kg/cm2的高压喷涂设备将该混合液喷涂到两面贴有金属网或聚合物网的生石墨烯发泡板正反两面成膜，得到生石墨烯发泡包装板。

实施例五

抗菌消毒生石墨烯发泡包装板的制作方法

将实施例三所述L容器和M容器的I组分和K组分及N容器的 0.5-80份抗菌消毒粒子混合搅拌均匀、加热到65℃，使用主机压力为75kg/cm2的高压喷涂设备，将该混合液喷涂到实施例二制得的生石墨烯发泡板正反两面成膜，或者使用主机压力为75kg/cm2的高压喷涂设备将该混合液喷涂到两面贴有金属网或聚合物网的生石墨烯发泡板正反两面成膜，得到抗菌消毒生石墨烯发泡包装板。

实施例六

快干抗菌消毒生石墨烯发泡包装板的制作方法

将实施例三所述L容器和M容器的I组分和K组分及N容器的 0.5-80份抗菌消毒粒子及O容器的0.5-80份光敏胶混合搅拌均匀、加热到65℃，使用主机压力为75kg/cm2的高压喷涂设备，将该混合液喷涂到实施例二制得的生石墨烯发泡板正反两面成膜，或者使用主机压力为75kg/cm2的高压喷涂设备将该混合液喷涂到两面贴有金属网或聚合物网的生石墨烯发泡板正反两面成膜，得到快干抗菌消毒生石墨烯发泡包装板。

实施例七

石墨烯发泡包装箱的制作方法

将生石墨烯发泡包装板或抗菌消毒生石墨烯发泡包装板或快干抗菌消毒生石墨烯发泡包装板放置于包装箱打版机上进行压痕剪切打版，然后置于自然光或紫外线下照射定型，即得到有压痕和裁剪成型的高强度石墨烯裁剪压痕板，将高强度石墨烯裁剪压痕板沿压痕折弯卡合即得到可重复使用、防水、高强度石墨烯包装箱。

以上所述，仅为本发明较佳实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。