CN104530528A - 一种止滑防静电ixpe薄片及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种止滑防静电IXPE薄片及其制备方法，按重量百分比，包括： 5-20%的POE、5-20%的EPDM，3-10%的EVA、1-10%的防静电剂、5-9%的发泡剂、40-86%的LDPE，0.2-3%的ZnO、0.5-5%的ZnSt、0.2-3%的1010与DSTP。本发明的有益效果是：方法简单，得到的产品更薄，应用更广泛。

Description

一种止滑防静电IXPE薄片及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种止滑防静电IXPE薄片及其制备方法。

背景技术

未来五年是电子信息、医药等行业的快速发展时期，根据“十二五”相关产业规划，我国电子信息制造业销售收入年均增速将保持在10％左右，工业增加值年均增长预期超过15％，全国医药工业总产值年均增长将达到20％左右，另外航空航天、食品、化工等行业在“十二五”期间也将得到快速的发展。因此下游行业对防静电超净技术产品的需求量将大幅提升。中国电子学会在《中国防静电超净技术产品行业市场研究报告》中预计中国防静电超净技术产品的市场规模将由2010年的428.83亿元增至2015年的763.92亿元。

尤其是电子线路和元件的微型化、轻量化，集成化和数字化，导致日常使用的电子产品易受到电磁波干扰及对静电更加敏感。特别是随着液晶面板、平板电脑，智能手机的迅速发展，对于导电包装材料的要求愈来愈高，对于泡棉的厚度要求越来越薄，导致聚乙烯防静电薄型泡棉的需求迅速增长。聚乙烯防静电泡棉可以自动释放静电，屏蔽电磁的干扰，同时易二次成型加工，无毒无害，得到了市场越来越多的认可。

现有技术中，液晶面板由于微型化、集成化的线路，使其在运输、中转过程中易受到静电、运输抖动的损坏，现有技术大多采用珍珠棉(EPE)两层粘合防静电薄膜避免其损害，EPE的起到防震的效果，防静电薄膜起到防静电的效果。珍珠棉(EPE)将低密度聚乙烯(LDPE)及成核剂在高速混合机中共混均匀，投入发泡挤出机中，物料经过螺杆剪切、挤压和机筒加热的共同作用塑化熔融。熔融物料与加入的丁烷发泡剂均匀混合，通过成型模头后减压释放而成为发泡制品。然后通过贴合、流延等加工方法，在其表面贴合炭黑型防静电薄膜，达到防静电效果。

然而，现有技术的缺点是：

1、EPE容易与防静电薄膜脱落，导致对面板的损害；

2、防静电薄膜在翻覆褶皱过程中，容易形成一条条痕迹，回收率很低；

3、由于防静电薄膜表面较光滑，面板在运输过程中容易滑动，来回碰撞，易损害；

4、小于1mm的薄型泡沫，此类产品成本较高；

5、由于防静电薄膜为黑色产品，而平板为灰色产品，光识别***容易出错，从而生

产过程中暂停，不能连续自动化。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种止滑防静电IXPE薄片，按重量百分比，包括：5-20％的POE、5-20的EPDM，3-10％的EVA、1-10％的防静电剂、5-9％的发泡剂、40-86％的LDPE，0.2-3％的ZnO、0.5-5％的ZnSt、0.2-3％的1010与DSTP、其中1010与DSTP的质量比为0.5-1之间。

优选的，LDPE的PE熔融指数为1.5-2.5g/10min。

其中，发泡剂采用偶氮二甲酰胺。

所述防静电剂采用羟基酯钙化胺、重氨基磺酸钠和甘油单硬脂酸脂中的一种。

本发明采用以上技术方案，其优点在于，通过文献以及相关资料学术报告，根据挤出加工条件选定合适的低密度聚乙烯(LDPE)主料品种，通过的重要指标熔体指数(熔融指数在1.5-2.5g/10min)；确定低密度聚乙烯种类，为了改善泡棉的止滑性能，提高其摩擦系数，使其运输过程中不会来回滑动，添加一定比例的EVA、EPDM、POE，达到止滑效果；为了防止摩擦静电对液晶平板的损害，采用内添加防静电剂，也达到湿度在60±5％条件下，表面电阻小于5×10⁹，为了提高IXPE泡棉产品的热稳定性采用添加抗氧剂1010和DSTP；为了降低发泡温度，提高IXPE卷材在发泡炉中的力学性能，采用添加ZnSt、ZnO。

本发明还提供一种制备该止滑防静电IXPE薄片的方法，包括以下几个步骤：

步骤A：首先将EPDM、EVA、POE混合均匀，然后将其母粒与防静电剂、发泡剂进行共混，在100-120℃温度条件下，共混7-15分钟，加入1010、DSTP、ZnO和ZnSt与低密度聚乙烯密炼造粒。

步骤B:将得到的低密度聚乙烯密炼造粒，加入挤出机中挤出造粒，同时在挤出机三辊处安装模温机，使三辊处冷却水温在20-40℃。

步骤C：采用电子加速器产生高速电子，高速电子打段C-H健，形成自由基，然后进行耦合反应，形成网状结构的IXPE片材。

步骤D：将IXPE片材放入垂直发泡炉中发泡，得到止滑防静电IXPE薄片，其中，温度在200-230℃之间，速度在10-20m/min。

本方法的原理是：通过密炼机将主料、辅料、AC发泡剂、防静电剂共混造粒，然后采用单螺杆挤出机挤出卷材成型，高速电子场对挤出卷材进行连续辐射交联，然后将辐射交联后的片材放入垂直发泡炉中，在垂直发泡炉发泡剂(偶氮二甲酰胺)分解产生气体从而导致塑胶母片发泡，生成IXPE泡棉；在此基础上进行止滑防静电IXPE材料薄片的配方开发，确定主料、发泡剂、防静电剂、特殊助剂等。

本发明采用以上方法，其优点在于，申请人采用的止滑防静电IXPE薄片的配方及加工工艺，其生产流程为：原料配料→混炼造粒→挤出成型→辐射交联→垂直发泡炉发泡。

其中，混炼造粒工艺对发泡产品性能的影响：防静电母粒的分散效果直接决定了产品的防静电指数的均匀性、防静电指数，LDPE、POE、EPDM、EVA、发泡剂的分散状态直接影响发泡产品泡孔均匀、细密程度。为了实现各种主料、辅料的均匀共混，必须把物料进行混炼分别两次共混。首先将EPDM、EVA、PE混合均匀，然后将其母粒与防静电剂进行共混。在一定温度下，共混一定时间，加入不同比例1010与DSTP与低密度聚乙烯密炼造粒、加入不同比例的ZnO和ZnSt与低密度聚乙烯密炼造粒。另外，母片挤出成型工艺中，发泡卷材(母片)的几何尺寸、表观情况基本上决定了最终发泡产品的宽度、厚度、表观质量，主要工艺条件是温度、转速、机头压力、口模间隙，各种工艺参数的选择要在物料发泡剂不分解或微分解的前提下保证母片塑化均匀、厚度均匀、表面光滑、内应力均匀。从理论上讲，母片厚度d₀与产品厚度d1间对应关系是(n为发泡倍数)，宽度关系也类似。但在实际生产中由于母片存在内应力，母片宽、厚度要进行适当的修正修正；因在发泡过程中母片在燃气式水平发泡炉内受热后，在内应力作用下母片宽、厚度增加，长度缩短，发泡后影响产品规格尺寸；所以内应力的存在对发泡过程中产品尺寸变化规律影响很大；另外内应力的存在，会引起发泡过程中的产品卷曲、粘连，所以必须尽量消除母片中的内应力。为消除内应力，挤出过程中在挤出机三辊处安装模温机，使三辊处冷却水温恒定在一温度，这样母片在挤出机模具模口处出料后，传引到三辊冷却过程中不会剧冷产生内应力；

再者，辐照工艺中，辐射交联是专指利用各种辐射引发聚合物高分子长链之间的交联反应的技术手段。这里的“辐射”专指各种核辐射如电子束、γ射线、中子束、粒子束等等，光辐射如紫外光等的应用则属于光化学领域，也可利用紫外光引发交联反应，称为光交联。我们采用电子加速器产生高速电子，高速电子穿透PE片材变成IXPE片材，是其分子链结构由线性变为网状结构，提高聚乙烯PE片材的强度，才能通过发泡炉发泡成型。

发泡工艺中，通过发泡试验各种规格的产品进行发泡，确定不同规格产品配方中所需发泡剂和发泡助剂的含量。

本发明的有益效果是：方法简单，得到的产品更薄，应用更广泛。

具体实施方式

下面对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明：

实施例1

一种止滑防静电IXPE薄片，按重量百分比，包括：5％的POE、12％的EPDM，8％的发泡剂、3％的EVA、10％的羟基酯钙化胺、51％的LDPE，3％的ZnO、5％的ZnSt、3％的1010与DSTP。1010与DSTP的质量比为0.5，LDPE的PE熔融指数为1.5g/10min。

制备方法包括以下几个步骤：

步骤A：首先将EPDM、EVA、POE混合均匀，然后将其母粒与防静电剂、发泡剂进行共混，100℃下，共混7分钟，加入1010、DSTP、ZnO和ZnSt与低密度聚乙烯密炼造粒。

步骤B:将得到的低密度聚乙烯密炼造粒，加入挤出机中挤出造粒，同时在挤出机三辊处安装模温机，使三辊处冷却水温恒温20℃。

步骤C：采用电子加速器产生高速电子，高速电子穿透PE片材变成IXPE片材。

步骤D：将IXPE片材进行发泡，得到止滑防静电IXPE薄片。

实施例2

一种止滑防静电IXPE薄片，按重量百分比，包括：12％的POE、5％的EPDM、8％的发泡剂、8％的EVA、5％的重氨基磺酸钠、61％的LDPE，0.2％的ZnO、0.5％的ZnSt、0.3％的1010与DSTP，1010与DSTP的质量比为0.8，其中，LDPE的PE熔融指数为2.5g/10min。

制备方法包括以下几个步骤：

步骤A：首先将EPDM、EVA、POE混合均匀，然后将其母粒与防静电剂、发泡剂进行共混，120℃下，共混15分钟，加入1010、DSTP、ZnO和ZnSt与低密度聚乙烯密炼造粒。

步骤B:将得到的低密度聚乙烯密炼造粒，加入挤出机中挤出造粒，同时在挤出机三辊处安装模温机，使三辊处冷却水温恒温30℃。

步骤C：采用电子加速器产生高速电子，高速电子穿透PE片材变成IXPE片材。

步骤D：将IXPE片材进行发泡，得到止滑防静电IXPE薄片。

实施例3

一种止滑防静电IXPE薄片，按重量百分比，包括：5％的POE、12％的EPDM、8％的发泡剂、8％的EVA、4％的甘油单硬脂酸脂、59％的LDPE，1％的ZnO、2％的ZnSt、1％的1010与DSTP,1010与DSTP的质量比为1，其中，LDPE的PE熔融指数为2g/10min。

制备方法包括以下几个步骤：

步骤A：首先将EPDM、EVA、POE混合均匀，然后将其母粒与防静电剂、发泡剂进行共混，110℃下，共混12分钟，加入1010、DSTP、ZnO和ZnSt与低密度聚乙烯密炼造粒。

步骤B:将得到的低密度聚乙烯密炼造粒，加入挤出机中挤出造粒，同时在挤出机三辊处安装模温机，使三辊处冷却水温恒温40℃。

步骤C：采用电子加速器产生高速电子，高速电子穿透PE片材变成IXPE片材。

步骤D：将IXPE片材进行发泡，得到止滑防静电IXPE薄片。

性能测试：

1.将实施例1-3所得到的产品采用厚度规进行厚度测试，结果如表1所示：

表1

	厚度(mm)
		传统复合产品	1
实施例1的产品	1
		实施例2的产品	0.9
实施例3的产品	0.8

2.通过添加EPDM和EVA，改善泡棉的柔韧性，从而改善泡棉的摩擦系数，提高止滑性能，按照ISTA测试标准(5-200Hz；1.0Grms X,Y,Z three axes(30min/axis)，在额定最大变化范围内，对其碰壁次数进行统计，数据如表2所示：

表2

Max(X.Y)＝10cm

Max(X.Y)＝15cm

Max(X.Y)＝20cm

传统复合产品(次/min)	45	30	21
				实施例1的产品(次/min)	15	9	4
实施例2的产品(次/min)	14	8	3
				实施例3的产品(次/min)	13	7	2

3.传统复合产品挤压成团一次后，表面可见明细褶皱，且分层，而实施例1-3的止滑产品反复挤压成团10次以上，同样回复原型。

4.对产品的回收实验情况进行实验室模拟，将产品放于面板中，采用高低温烘箱、机械运动进行模拟，统计产品的破损率，数据如表3所示：

表3

	传统复合产品	实施例1的产品	实施例2的产品	实施例3的产品
					破损率(％)	33	95	97	99

5.由于平板均采用机械手自动化操作，因此对产品的识别非常关键，我们对不同产品进行了在线实验，统计其差错率，数据如表4所示：

表4

	传统复合产品	实施例1产品	实施例2产品	实施例3产品
					差错率(％)	3.2	0.5	0.4	0.3

6.随着液晶面板越来越薄，对薄型泡棉需求愈来愈大，其1mm也下的产品成本低于传统产品。

7.表面电阻在湿度为60±10％时，表面电阻值小于等于5×10⁹Ω，如表5所示：

表5

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种止滑防静电IXPE薄片，其特征在于，按重量百分比，包括： 5-20%的POE、5-20%的EPDM，3-10%的EVA、1-10%的防静电剂、5-9%的发泡剂、40-86%的LDPE，0.2-3%的ZnO、0.5-5%的ZnSt、0.2-3%的1010与DSTP。

2.如权利要求1所述的止滑防静电IXPE薄片，其特征在于，所述LDPE的PE熔融指数在1.5-2.5 g/10min。

3.如权利要求1所述的止滑防静电IXPE薄片，其特征在于， 发泡剂采用偶氮二甲酰胺。

4.如权利要求1所述的止滑防静电IXPE薄片，其特征在于，所述防静电剂采用羟基酯钙化胺、重氨基磺酸钠和甘油单硬脂酸脂中的一种。

5.一种制备如权利要求1所述的止滑防静电IXPE薄片的方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

步骤A：首先将EPDM、EVA、POE混合均匀，然后将其母粒与防静电剂、发泡剂进行共混，再加入1010、DSTP、ZnO和ZnSt与低密度聚乙烯密炼造粒；

步骤B:将得到的低密度聚乙烯密炼造粒，加入挤出机中挤出造粒，同时在挤出机三辊处安装模温机，使三辊处冷却水温恒温；

步骤C：采用电子加速器产生高速电子，高速电子穿透PE片材变成IXPE片材；

步骤D：将IXPE片材放入垂直发泡炉中发泡，得到止滑防静电IXPE薄片。

6.一种制备如权利要求1所述的止滑防静电IXPE薄片的方法，其特征在于，所述步骤A中，温度为100-120℃，共混时间为7-15分钟。

7.一种制备如权利要求1所述的止滑防静电IXPE薄片的方法，其特征在于，所述步骤B中，恒温的温度为20-40℃。

8.一种制备如权利要求1所述的止滑防静电IXPE薄片的方法，其特征在于，所述步骤D中，温度 在200-230℃之间 ，速度在10-20m/min 。