CN106432877A - 一种塑料泡沫材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种塑料泡沫材料及其制备方法，本发明的塑料泡沫材料采用烧结工艺成型制得，按重量份计，所述塑料泡沫材料的原料配方包括：聚烯烃树脂0.2‑20份；填料0‑10份；硅烷0.02‑2份；辅料0‑1.5份；所述聚烯烃树脂共混物为聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯聚合物、乙烯丁稀聚合物、乙烯辛烯聚合物中的一种或多种的混合物且必定含有聚乙烯。本发明制备的塑料泡沫材料具有缓冲、保温、隔热、支撑、阻燃等性能；塑料泡沫结构中具有弯曲连贯的空间间隙结构，可以通过水，空气等流体。

Description

一种塑料泡沫材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种塑料泡沫材料及其制备方法。
背景技术
传统的泡沫材料种类繁多，其生产方式无论是物理法还是化学法都是通过在聚合物中添加或产生气体，然后气体膨胀逸出形成泡沫材料，生产过程中易释放出有害气体，泡沫材料本身高温燃烧后易分解出有毒气体。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种塑料泡沫材料及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种塑料泡沫材料，所述塑料泡沫材料采用烧结工艺成型制得，按重量份计，所述塑料泡沫材料的原料配方包括：
所述聚烯烃树脂为聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯聚合物、乙烯丁稀聚合物、乙烯辛烯聚合物中的一种或多种的混合物且必定含有聚乙烯。
优选地，所述聚烯烃树脂为聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯聚合物、乙烯丁稀聚合物、乙烯辛烯聚合物按质量比1：0～1：0～2：0～50：0～50的混合物。
优选地，所述填料为阻燃填料、无机填料中的一种或二者的组合。
更优选地，所述阻燃填料为氢氧化镁、氢氧化铝、TDCPP、聚磷酸铵、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷、硼酸锌、十溴二苯乙烷、包覆红磷中的一种或多种的组合；所述无机填料为碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、高岭土中的一种或多种的组合。
优选地，所述硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或二者的组合。
优选地，所述辅料为硬脂酸锌、氧化锌、硬脂酸钙、氧化钙、色粉、过氧化物的一种或几种的组合。
所述过氧化物为过氧化过异丙苯。
优选地，所述塑料泡沫材料经以下方法制得：按配方，将各原料混合，磨粉，烧结制成所述塑料泡沫材料。
更优选地，所述烧结的温度为摄氏80℃～150℃。
本发明采取另一种技术方案是：一种上述的塑料泡沫材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
A、按配方将聚烯烃树脂、填料、硅烷、0.01％-20％辅料混合，加入双螺杆造粒机挤出造粒，获得塑料母粒；
B、将所述塑料母粒加入塑料磨粉机磨粉，获得塑料粉末；
C、将所述塑料粉末与剩余辅料混合，混合物在温度80℃～150℃下烧结成型，获得所述塑料泡沫。
优选地，所述塑料泡沫材料的密度为0.03g/cm3～0.6g/cm3。
通过上述技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优势：
本发明的塑料泡沫材料采用烧结工艺制得，与现有的生产方式完全不同，制备出的塑料泡沫材料具有空间间隙结构，泡沫材料在生产过程中不会释放任何有害气体，塑料泡沫材料本身具有优异环保特性，即使高温燃烧后也不会分解出有毒的气体。塑料泡沫材料通过不同的配方可以获得各种特性的泡沫如硬质泡沫，高强度支撑泡沫，高度弹性泡沫，阻燃性泡沫，各种彩色泡沫，功能性泡沫，一体大型超大型泡沫，可热熔粘接泡沫等等，具有广泛的应用前景，如家具填充泡沫，建材保温层等。
具体实施方式
本发明的塑料泡沫是通过将各原料混合后经过双螺杆造粒，获得塑料母粒，再将塑料母粒经磨粉工艺获得具有纤维状塑料粉末，将塑料粉末混合一定比例的辅料加入模具内，对整体进行加热，塑料粉末在热的作用下烧结成型，获得塑料泡沫。
本发明中，为了使材料具备塑料泡沫所需要的性能，需要通过双螺杆设备进行共混造粒(颗粒为1MM-4MM)，使材料获得所需的阻燃，硬度，弹性等不同性能，更加重要的是通过对材料韧性的调节，使磨粉后的塑料粉末获得良好的弯曲纤维结构，塑料粉末的直径小于0.1MM。
本发明中，具有弯曲纤维结构的粉末是指，塑料颗粒在塑料磨粉机中通过高速研磨后，塑料颗粒被研磨成具有弯曲纤维结构的粉末，塑料颗粒在磨盘中被反复研磨形成的塑料粉末在微观上都是具有扭曲的纤维结构，这种结构被加热到弹性态时，扭曲的纤维结构会释放延伸，并与相邻的纤维粘结。
本发明的加热过程，为了防止过度加温过度导致烧结失败，需要精确的控制加温的温度。
本发明制备的塑料泡沫都具有热固性特点，在高温条件下(100度)，仍然具有良好的弹性和缓冲能力。
本发明制备的塑料泡沫材料具有缓冲、保温、隔热、支撑、阻燃等性能；塑料泡沫结构中具有弯曲连贯的空间间隙结构，可以通过水，空气等流体。
下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细的说明，但不限于这些实施例。
实施例1
本实施例提供一种高强度支撑塑料泡沫材料，原料配方及用量参见表1，其中：
聚烯烃树脂共混物为聚乙烯和乙烯辛烯聚合物按质量比为1：0-50组成的混合物。
填料为碳酸钙。
硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷。
辅料为硬脂酸锌和过氧化过异丙苯按质量比为1-20：0.01-1的混合物。
该塑料泡沫的制备方法为：
A、塑料母粒制造：先将聚烯烃树脂，填料，硅烷，0.01％-20％辅料混合，加入双螺杆造粒机，进行挤出造粒后获得塑料母粒。
B、将获得的塑料母粒加入塑料磨粉机，进行磨粉，获得塑料粉末。
C、将塑料粉末混合剩余辅料加入模具内，对整体进行加热，塑料粉末在温度120℃作用下烧结成型，获得塑料泡沫。
实施例2
本实施例提供一种阻燃塑料泡沫材料，原料配方及用量参见表1，其中：
聚烯烃树脂共混物为聚乙烯，乙烯丙烯聚合物，乙烯辛烯聚合物按质量比为1：0-2：0-50组成的混合物。
填料为氢氧化铝。
硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷。
辅料为硬脂酸钙和过氧化过异丙苯按质量比为1-20：0.01-1的混合物。
该塑料泡沫材料的制备方法为：
A、塑料母粒制造：先将聚烯烃树脂，填料，硅烷，0.01％-20％辅料混合，加入双螺杆造粒机，进行挤出造粒后获得塑料母粒。
B、将获得的塑料母粒加入塑料磨粉机，进行磨粉，获得塑料粉末。
C、将塑料粉末混合剩余辅料加入模具内，对整体进行加热，塑料粉末在温度120℃作用下烧结成型，获得塑料泡沫。
实施例3
本实施例提供一种高弹性缓冲塑料泡沫材料，原料配方及用量参见表1，其中：
聚烯烃树脂共混物为聚乙烯、乙烯丁稀聚合物、乙烯辛烯聚合物按质量比1：0～50：0～50的混合物。
填料为碳酸钙。
硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷。
辅料为氧化锌和过氧化过异丙苯按质量比为1-20：0.01-1的混合物。
该塑料泡沫材料的制备方法为：
A、塑料母粒制造：先将聚烯烃树脂，填料，硅烷，0.01％-20％辅料混合，加入双螺杆造粒机，进行挤出造粒后获得塑料母粒。
B、将获得的塑料母粒加入塑料磨粉机，进行磨粉，获得塑料粉末。
C、将塑料粉末混合剩余辅料加入模具内，对整体进行加热，塑料粉末在温度120℃作用下烧结成型，获得塑料泡沫。
实施例4
本实施例提供一种彩色塑料泡沫材料，原料配方及用量参见表1，其中：
聚烯烃树脂共混物为聚乙烯、乙烯丁稀聚合物、乙烯辛烯聚合物按质量比1：0～50：0～50的混合物。
填料为滑石粉。
硅烷为乙烯基三乙氧基硅烷。
辅料为氧化钙、过氧化过异丙苯、色粉按质量比为1-20：0.01-1：0.1-5的混合物。
该塑料泡沫材料的制备方法为：
A、塑料母粒制造：先将聚烯烃树脂，填料，硅烷，0.01％-20％辅料混合，加入双螺杆造粒机，进行挤出造粒后获得塑料母粒。
B、将获得的塑料母粒加入塑料磨粉机，进行磨粉，获得塑料粉末。
C、将塑料粉末混合剩余辅料加入模具内，对整体进行加热，塑料粉末在温度120℃作用下烧结成型，获得塑料泡沫。
表1为实施例1～5的塑料泡沫材料的原料及用量
对实施例1～4的塑料泡沫材料进行性能测试，结果参见表2。
表2为实施例1～4的塑料泡沫材料的性能
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 方法标准
密度 60kg/m3 60kg/m3 30kg/m3 30kg/m3 GB/T5163
拉伸强度 20MPA 18MPA 12MPA 12MPA GB1042-92*
燃烧性能等级 B1 B1 B2 B2 GB8624-2012
抗压强度 0.2kg/cm2 0.2kg/cm2 0.2kg/cm2 0.2kg/cm2
*拉伸强度为密实样条
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种塑料泡沫材料，其特征在于，所述塑料泡沫材料采用烧结工艺成型制得，按重量份计，所述塑料泡沫材料的原料配方包括：
聚烯烃树脂 0.2-20份；
填料 0-10份；
硅烷 0.02-2份；
辅料 0-1.5份；
所述聚烯烃树脂为聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯聚合物、乙烯丁稀聚合物、乙烯辛烯聚合物中的一种或多种的混合物且必定含有聚乙烯。
2.根据权利要求1所述的塑料泡沫材料，其特征在于：所述聚烯烃树脂为聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯聚合物、乙烯丁稀聚合物、乙烯辛烯聚合物按质量比1：0~1：0~2：0~50：0~50的混合物。
3.根据权利要求1所述的塑料泡沫材料，其特征在于：所述填料为阻燃填料、无机填料中的一种或二者的组合。
4.根据权利要求3所述的塑料泡沫材料，其特征在于：所述阻燃填料为氢氧化镁、氢氧化铝、TDCPP、聚磷酸铵、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷、硼酸锌、十溴二苯乙烷、包覆红磷中的一种或多种的组合；所述无机填料为碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、高岭土中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述的塑料泡沫材料，其特征在于：所述硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或二者的组合。
6.根据权利要求1所述的塑料泡沫材料，其特征在于：所述辅料为硬脂酸锌、氧化锌、硬脂酸钙、氧化钙、色粉、过氧化物的一种或几种的组合。
7.根据权利要求1所述的塑料泡沫材料，其特征在于，所述塑料泡沫材料经以下方法制得：按配方，将各原料混合，磨粉，烧结制成所述塑料泡沫材料。
8.根据权利要求7所述的塑料泡沫材料，其特征在于：所述烧结的温度为摄氏80℃~150℃。
9.一种权利要求1~8中任一项权利要求所述的塑料泡沫材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
A、按配方将聚烯烃树脂、填料、硅烷和0.01%-20%的辅料混合，加入双螺杆造粒机挤出造粒，获得塑料母粒；
B、将所述塑料母粒加入塑料磨粉机磨粉，获得塑料粉末；
C、将所述塑料粉末与剩余辅料混合，混合物在温度80℃~150℃下烧结成型，获得所述塑料泡沫。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述塑料泡沫材料的密度为0.03g/cm3 ~ 0.6g/cm3。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170222

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