CN109181055A - 辐射交联聚乙烯泡棉及其制备方法和应用 - Google Patents
辐射交联聚乙烯泡棉及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109181055A CN109181055A CN201810824850.1A CN201810824850A CN109181055A CN 109181055 A CN109181055 A CN 109181055A CN 201810824850 A CN201810824850 A CN 201810824850A CN 109181055 A CN109181055 A CN 109181055A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- foaming
- ldpe
- low density
- foaming agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
- C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
- C08J9/10—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent developing nitrogen, the blowing agent being a compound containing a nitrogen-to-nitrogen bond
- C08J9/102—Azo-compounds
- C08J9/103—Azodicarbonamide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/28—Treatment by wave energy or particle radiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
- C08J2203/04—N2 releasing, ex azodicarbonamide or nitroso compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2323/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08J2323/06—Polyethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2423/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08J2423/08—Copolymers of ethene
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
本发明提供了一种辐射交联聚乙烯泡棉及其制备方法和应用,属于高分子材料技术领域。本发明提供了一种辐射交联聚乙烯泡棉,主要由下列重量份的原料制备而成:低密度聚乙烯55‑81.5份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物3‑15份、发泡剂17‑25份、发泡助剂0.3‑3份和抗氧剂0.2‑2份;所述低密度聚乙烯的熔融指数为3.0‑6.0g/10min。该低密度聚乙烯较好的流动性使得制备过程中的温度可大幅降低,有效减少了发泡剂的分解,使得本发明可以进一步提高发泡剂的用量,进而提高泡棉的极限发泡倍率,降低泡棉密度,得到质轻、柔软的辐射交联聚乙烯泡棉,能够更好地应用于对发泡倍率要求更高的领域。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域,具体涉及一种辐射交联聚乙烯 泡棉及其制备方法和应用。
背景技术
泡棉是塑料粒子发泡过的材料,泡棉具有弹性、重量轻、快速压 敏固定、使用方便、弯曲自如、体积超薄、性能可靠等一系列特点。
用PE为主要原材料进行发泡制备得到的泡棉材料叫做PE泡棉。 目前来说,PE泡棉因为加工方式的不同,可以分为三种,EPE、XPE 和IXPE。三种泡棉中,EPE发展的最成熟,直接由PE原材料经过 挤出并物理发泡,但这种方法得到的泡棉表观极为粗糙,性能差。 XPE是经过添加化学交联剂产生化学交联后发泡而成的泡棉,这种 方法得到的泡棉泡孔大,且表观也比较粗糙。IXPE泡棉是经过辐照 交联后发泡而成的泡棉产品,这种方法得到的泡棉泡孔细腻,表观美 观,性能优异,而且环保性能非常不错,能达到欧盟的检测标准,用 途比较广泛,能够应用在手机、食品、医疗、建筑、体育或高档包装 等领域。
但目前大部分利用辐照交联后发泡而成的IXPE泡棉的发泡倍率 却无法突破45B,这在很大程度上限制了IXPE泡棉的应用范围。
鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种辐射交联聚乙烯泡棉;该辐射交联聚 乙烯泡棉具有更高的发泡倍率和更低的密度,以缓解现有技术中存在 的辐射交联聚乙烯泡棉发泡倍率较低的技术问题。
本发明的另一目的在于提供上述辐射交联聚乙烯泡棉的制备方 法。
本发明的目的还在于提供上述辐射交联聚乙烯泡棉在地垫、胶 带、建筑、管道保温、车船内饰、医疗器械、手机、体育器材或包装 方面的应用;本发明辐射交联聚乙烯泡棉能够更好地应用于对发泡倍 率要求更高的领域。
根据本发明的一个方面,提供一种辐射交联聚乙烯泡棉,主要由 下列重量份的原料制备而成:
低密度聚乙烯55-81.5份、乙烯-醋酸乙烯共聚物3-15份、发泡 剂17-25份、发泡助剂0.3-3份和抗氧剂0.2-2份;
所述低密度聚乙烯的熔融指数为3.0-6.0g/10min。
作为本发明的一种优选实施方式,主要由下列重量份的原料制备 而成:
低密度聚乙烯60-75份、乙烯-醋酸乙烯共聚物6-12份、发泡剂 18-22份、发泡助剂0.5-1.5份和抗氧剂0.8-1.5份。
作为本发明的一种优选实施方式,所述低密度聚乙烯的熔融指数 为4.0-5.0g/10min;
优选地,所述低密度聚乙烯的熔点为100-110℃;
优选地,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为 5%-10%;
优选地,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔融指数为2-4g/10min;
优选地,所述发泡剂为塑料发泡剂,优选为偶氮二甲酰胺、苯磺 酰肼、二亚硝基五亚甲基四胺、甲苯磺酰肼或4,4’-氧代双苯磺酰肼 中的至少一种,进一步优选为偶氮二甲酰胺;
优选地,所述偶氮二甲酰胺的粒径为10-15nm;
优选地,所述发泡助剂包括金属氧化物和有机金属羧酸盐;
优选地,所述金属氧化物为氧化锌、氧化钙、氧化钛、氧化镁、 氧化硅或氧化铅中的至少一种,优选为氧化锌;
优选地,所述有机金属羧酸盐为硬脂酸锌、硬脂酸铅、硬脂酸钡 或硬脂酸钙中的至少一种,优选为硬脂酸锌;
优选地,所述金属氧化物和有机金属羧酸盐的重量比为 1.5-2.5:1,优选为1.8-2.2:1;
优选地,所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂;
优选地,所述主抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八 碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N,N'- 双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和N,N'-双[3-(3,5-二 叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼中的至少一种,优选为四[β-(3,5-二叔 丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯;
优选地,所述辅抗氧剂为硫代二丙酸双十二醇酯、硫代二丙酸双 十八酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊 四醇二亚磷酸酯中的至少一种,优选为硫代二丙酸双十八酯;
优选地,所述主抗氧剂和辅抗氧剂的重量比为1.5-2.5:1,优选为 1.8-2.2:1。
根据本发明的另一方面,提供所述的辐射交联聚乙烯泡棉的制备 方法,包括对低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、发泡剂、发泡 助剂和抗氧剂进行挤出成型,得到聚乙烯复合材料,然后对聚乙烯复 合材料进行辐射交联和发泡,得到辐射交联聚乙烯泡棉。
作为本发明的一种优选实施方式,所述发泡剂和发泡助剂均独立 地以母粒的形式加入;
优选地,混匀的发泡剂、抗氧剂和低密度聚乙烯在105-115℃下 经过密炼造粒,得到含抗氧剂的发泡剂母粒;
优选地,混匀的发泡助剂和低密度聚乙烯在115-125℃下经过密 炼造粒,得到发泡助剂母粒。
作为本发明的一种优选实施方式,所述辐射交联采用电子加速器 产生高速电子,高速电子穿透聚乙烯复合材料,使得聚乙烯分子链之 间进行交联;
优选地,所述辐射交联的辐照剂量为80-100KGy,优选为85-95 KGy;
优选地,所述辐射交联后聚乙烯的交联度为32-45%,优选为 36-42%。
作为本发明的一种优选实施方式,所述发泡采用水平发泡炉发 泡;
优选地,所述水平发泡炉发泡的工艺为:水平发泡炉预热段的温 度为145-165℃,发泡段的温度为190-220℃,网带速度为2-4m/min;
优选地,所述预热段的时间为5-7min;
优选地,所述发泡段的时间为50-70s。
作为本发明的一种优选实施方式,包括对低密度聚乙烯、乙烯- 醋酸乙烯共聚物、发泡剂、发泡助剂和抗氧剂进行挤出成型,得到聚 乙烯复合材料,然后对聚乙烯复合材料进行辐射交联和发泡,得到辐 射交联聚乙烯泡棉;
优选地,所述发泡剂和发泡助剂均独立地以母粒的形式加入;
优选地,混匀的发泡剂、抗氧剂和低密度聚乙烯在105-115℃下 经过密炼造粒,得到含抗氧剂的发泡剂母粒;
优选地,所述密炼造粒的温度为108-112℃;所述密炼造粒的转 速为20-25rpm;所述密炼造粒的时间为8-12min,优选为10min;所 述发泡剂、抗氧剂和低密度聚乙烯的重量比为17-25:0.2-2:35-45, 优选为18-22:0.8-1.5:38-42;
优选地,混匀的发泡助剂和低密度聚乙烯在115-125℃下经过密 炼造粒,得到发泡助剂母粒;
优选地,所述密炼造粒的温度为118-122℃;所述密炼造粒的转 速为20-25rpm;所述密炼造粒的时间为8-12min,优选为10min;所 述发泡助剂和低密度聚乙烯的重量比为0.3-3:5-15,优选为0.5-1.5: 8-12;
优选地,所述挤出的工艺为:单螺杆挤出机机筒一区到七区温度 分别为100-108℃、100-108℃、101-109℃、102-110℃、102-110℃、 103-111℃和105-113℃,连接体的温度为95-102℃,模具三个区温度 均为105-113℃,螺杆转速16-18r/min;
优选地,所述模具口模的厚度为1-2.5mm;
优选地,所述辐射交联采用电子加速器产生高速电子,高速电子 穿透聚乙烯片材,使得聚乙烯分子链之间进行交联;
优选地,所述辐射交联的辐照剂量为80-100KGy,优选为85-95 KGy;
优选地,所述辐射交联后聚乙烯的交联度为32-45%,优选为 36-42%;
优选地,所述发泡采用水平发泡炉发泡;
优选地,所述水平发泡炉发泡的工艺为:水平发泡炉预热段的温 度为145-165℃,发泡段的温度为190-220℃,网带速度为2-4m/min;
优选地,所述预热段的时间为5-7min;所述发泡段的时间为 50-70s。
根据本发明的第三个方面,本发明提供所述的辐射交联聚乙烯泡 棉或所述的制备方法制得的辐射交联聚乙烯泡棉在地垫、胶带、建筑 装饰、管道保温、汽车内饰、空调保温、医疗器械、手机、体育器材 或包装中的应用。
根据本发明的再一方面,提供一种生活用品,包括所述的辐射交 联聚乙烯泡棉或所述的制备方法制得的辐射交联聚乙烯泡棉;
优选地,所述生活用品为建筑装饰、汽车内饰、空调保温或包装。
本发明提供了一种辐射交联聚乙烯泡棉,该辐射交联聚乙烯泡棉 以具有特定熔融指数(3.0-6.0g/10min)的低密度聚乙烯为主料,具 有该熔融指数的低密度聚乙烯作为主料具有较好的流动性,使得制备 过程中的造粒和挤出温度大幅降低,有效缓解了发泡剂在较高温度下 易分解的缺陷,使得本发明辐射交联聚乙烯泡棉可以进一步提高发泡 剂的用量,进而提高泡棉的极限发泡倍率,降低泡棉密度,具体的, 本发明辐射交联聚乙烯泡棉的发泡倍率都在50B以上,密度仅为 20kg/m3,使得本发明辐射交联聚乙烯泡棉质轻、柔软,能够更好地 应用于对发泡倍率要求更高的领域。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领 域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限 制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造 商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通 过市售购买获得的常规产品。
根据本发明的一个方面,本发明提供一种辐射交联聚乙烯泡棉, 主要由下列重量份的原料制备而成:
低密度聚乙烯55-81.5份、乙烯-醋酸乙烯共聚物3-15份、发泡 剂17-25份、发泡助剂0.3-3份和抗氧剂0.2-2份;
所述低密度聚乙烯的熔融指数为3.0-6.0g/10min。
上述辐射交联聚乙烯泡棉以具有特定熔融指数(3.0-6.0g/10min) 的低密度聚乙烯为主料,具有该熔融指数的低密度聚乙烯作为主料具 有较好的流动性,使得制备过程中的造粒和挤出温度大幅降低,有效 缓解了发泡剂在较高温度下易分解的缺陷,使得本发明辐射交联聚乙 烯泡棉可以进一步提高发泡剂的用量,进而提高泡棉的极限发泡倍 率,降低泡棉密度,具体的,本发明辐射交联聚乙烯泡棉的发泡倍率 都在50以上,密度仅为20kg/m3,使得本发明辐射交联聚乙烯泡棉 质轻、柔软,能够更好地应用于对发泡倍率要求更高的领域。
需要说明的是,本发明低密度聚乙烯的熔融指数的测试条件为 190℃/2.16kg;在本发明中,低密度聚乙烯可写为LDPE,乙烯-醋酸 乙烯共聚物可写为EVA。
需要说明的是,本发明对于低密度聚乙烯的来源没有特殊的限 制,采用本领域技术人员所熟知的符合条件的低密度聚乙烯即可;如 可以采用其市售商品,也可以采用本领域技术人员熟知的制备方法自 行制备。
低密度聚乙烯的熔融指数为3.0-6.0g/10min;低密度聚乙烯典型 但非限制性的熔融指数为3g/10min、3.5g/10min、4g/10min、 4.5g/10min、5g/10min或6g/10min等。本发明以具有特定熔融指数 (3.0-6.0g/10min)的低密度聚乙烯为主料,使得后续加工过程中体 系的流动性好,无需在较高温度下进行,从而缓解了较多用量发泡剂 的大量分解,使得本发明可进一步提高发泡剂的用量,从而增大辐射 交联聚乙烯泡棉的发泡倍率。按重量计,低密度聚乙烯为55-81.5份, 典型但非限制性的重量份为55份、56份、57份、58份、59份、60 份、61份、62份、63份、64份、65份、66份、67份、68份、69 份、70份、71份、72份、73份、74份、75份、76份、77份、78 份、80份、81份或81.5份。
如果低密度聚乙烯的熔融指数过低,将使得加工过程中需要在较 高温度下才能完全塑化,而这将使得本发明中较高用量的发泡剂在挤 出过程中分解,无法生产;如果低密度聚乙烯的熔融指数过低,将使 得加工过程中熔体的力学性能过低,不易成型。
乙烯-醋酸乙烯共聚物可以降低塑化温度,从而进一步降低制备 过程中挤出工艺的温度,避免了发泡剂的过多分解。按重量计,乙烯 -醋酸乙烯共聚物为3-15份,典型但非限制性的重量份为3份、4份、 5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或 15份。
乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)添加过少,将无法低温挤出,而 高温挤出容易使发泡剂在挤出机筒里分解。
发泡剂可使得聚乙烯发泡。按重量计,发泡剂为17-25份,典型 但非限制性的重量份为17份、18份、19份、20份、21份、22份、 23份、24份或25份。
发泡剂加入过少,发泡后泡棉倍率过低,加入过多,过多的发泡 剂在挤出过程中极易分解,无法生产。
发泡助剂可使偶氮二甲酰胺发泡剂在发泡阶段充分分解,提高泡 棉发泡倍率并改善泡棉泡孔和表皮。按重量计,发泡助剂为0.3-3份, 典型但非限制性的重量份为0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、 0.8份、0.9份、1.0份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2.0份、2.1份、2.2份、2.3份、2.4份、 2.5份、2.6份、2.7份、2.8份、2.9份或3份。
发泡助剂加入过多,会催化发泡剂低温分解,反而使得产品发泡 倍率降低。
抗氧剂可以提高高发泡倍率辐射交联聚乙烯泡棉的热稳定性,使 得泡棉产品不易氧化,延长泡棉的保质期。按重量计,抗氧剂为0.2-2 份,典型但非限制性的重量份为0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6 份、0.7份、0.8份、0.9份、1.0份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份或2.0份。
作为本发明的一种优选实施方式,所述的辐射交联聚乙烯泡棉主 要由下列重量份的原料制备而成:
低密度聚乙烯60-75份、乙烯-醋酸乙烯共聚物6-12份、发泡剂 18-22份、发泡助剂0.5-1.5份和抗氧剂0.8-1.5份。
在本发明的优选实施方式中,通过进一步调整各原料的用量,使 得辐射交联聚乙烯泡棉的发泡倍率进一步提高,例如,实施例1、实 施例4和5的发泡倍率明显优于实施例2和实施例3。
作为本发明的一种优选实施方式,所述低密度聚乙烯的熔融指数 为4.0-5.0g/10min。
在本发明的优选实施方式中,通过合理调整低密度聚乙烯的熔融 指数,使体系具有更合适的加工流动性。
作为本发明的一种优选实施方式,所述低密度聚乙烯的熔点为 100-110℃。以低熔点、高熔融指数的低密度聚乙烯作为基体,更能 够降低制备辐射交联聚乙烯泡棉的加工温度,进一步减少发泡剂的分 解。
作为本发明的一种优选实施方式,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中 醋酸乙烯的含量为5%-10%,乙烯-醋酸乙烯共聚物中典型但非限制性 的醋酸乙烯含量为5%、6%、7%、7.5%、8%、9%或10%;优选地, 所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔融指数为2-4g/10min,乙烯-醋酸乙烯 共聚物典型但非限制性的熔融指数为2g/10min、2.5g/10min、 3g/10min、3.5g/10min或4g/10min。
需要说明的是,本发明对于乙烯-醋酸乙烯共聚物的来源没有特 殊的限制,采用本领域技术人员所熟知的符合条件的乙烯-醋酸乙烯 共聚物即可;如可以采用其市售商品,也可以采用本领域技术人员熟 知的制备方法自行制备。
需要说明的是,本发明乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔融指数的测试 条件为190℃/2.16kg。
乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔点较低,在制备过程中可使得原料低 温塑化。
作为本发明的一种优选实施方式,所述发泡剂为塑料发泡剂,优 选为偶氮二甲酰胺、苯磺酰肼、二亚硝基五亚甲基四胺、甲苯磺酰肼 或4,4’-氧代双苯磺酰肼中的至少一种,进一步优选为偶氮二甲酰胺。
需要说明的是,本发明对于发泡剂的来源没有特殊的限制,采用 本领域技术人员所熟知的的原料即可。
作为本发明的一种优选实施方式,所述偶氮二甲酰胺的粒径为 10-15nm,偶氮二甲酰胺典型但非限制性的粒径为10nm、11nm、12nm、 13nm、14nm或15nm;优选地,所述偶氮二甲酰胺的分解温度为 200-220℃,偶氮二甲酰胺典型但非限制性的分解温度201℃、202℃、203℃、204℃、205℃、207℃、209℃、210℃、211℃、212℃、213℃、 215℃、216℃、219℃或220℃。
需要说明的是,本发明对于偶氮二甲酰胺的来源没有特殊的限 制,采用本领域技术人员所熟知的符合条件的偶氮二甲酰胺即可;如 可以采用其市售商品。
本发明所用发泡剂偶氮二甲酰胺为球形,可缓解挤出过程中在剪 切作用下的过多分解。在本发明的优选实施方式中,本发明所用发泡 剂粒径为10-15nm,若粒径过大,在挤出过程中,就有过多的偶氮二 甲酰胺分解。
作为本发明的一种优选实施方式,所述发泡助剂包括金属氧化物 和有机金属羧酸盐。
优选地,所述金属氧化物为氧化锌、氧化钙、氧化钛、氧化镁、 氧化硅或氧化铅中的至少一种,优选为氧化锌;优选地,所述有机金 属羧酸盐为硬脂酸锌、硬脂酸铅、硬脂酸钡或硬脂酸钙中的至少一种, 优选为硬脂酸锌。
优选地,所述金属氧化物和有机金属羧酸盐的重量比为 1.5-2.5:1,优选为1.8-2.2:1。金属氧化物和有机金属羧酸盐典型但非 限制性的重量比为1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1、2:1、2.1:1、2.2:1、 2.3:1、2.4:1或2.5:1。
在本发明的优选实施方式中,所述发泡助剂可以由ZnO和ZnSt 组成;优选地,所述ZnO和ZnSt的重量比为1.5-2.5:1,优选为 1.8-2.2:1。
在本发明的优选实施方式中,特定用量的ZnO和ZnSt组成的发 泡助剂可使得偶氮二甲酰胺发泡剂在发泡阶段充分分解,提高泡棉发 泡倍率并改善泡棉泡孔。
优选地,所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂;
优选地,所述主抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八 碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N,N'- 双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和N,N'-双[3-(3,5-二 叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼中的至少一种,优选为四[β-(3,5-二叔 丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯;
优选地,所述辅抗氧剂为硫代二丙酸双十二醇酯、硫代二丙酸双 十八酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊 四醇二亚磷酸酯中的至少一种,优选为硫代二丙酸双十八酯;
作为本发明的一种优选实施方式,所述主抗氧剂和辅抗氧剂的重 量比为1.5-2.5:1,优选为1.8-2.2:1;主抗氧剂和辅抗氧剂典型但非限 制性的重量比为1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1、2:1、2.1:1、2.2:1、2.3:1、2.4:1或2.5:1。
在本发明的优选实施方式中,本发明用量范围内的主抗氧剂和辅 抗氧剂组成的抗氧剂可提高辐射交联聚乙烯泡棉的稳定性。
需要说明的是,DSTP为硫代二丙酸二(十八)酯;1010为四[β- (3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
需要说明的是,本发明对于ZnO、ZnSt、DSTP和1010的来源 没有特殊的限制,采用本领域技术人员所熟知的各原料即可;如可以 采用其市售商品,也可以采用本领域技术人员熟知的制备方法自行制 备。
根据本发明的另一个方面,本发明提供所述的辐射交联聚乙烯泡 棉的制备方法,包括对低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、发泡 剂、发泡助剂和抗氧剂进行挤出成型,得到聚乙烯复合材料,然后对 聚乙烯复合材料进行辐射交联和发泡,得到辐射交联聚乙烯泡棉。
本发明通过对原料的挤出、辐射交联和发泡的方式即可完成对高 发泡倍率辐射交联聚乙烯泡棉的制备。本发明高发泡倍率的辐射交联 聚乙烯泡棉的制备方法对环境、场地和设备等无特殊限制,所采用的 原料价格低廉,安全环保性能好,对设备要求低,投资成本低,实用 性和适应性强,是一种环保、节能、高效、低成本的高发泡倍率辐射 交联聚乙烯泡棉的制备方法,可以在较低的成本下实现高量的生产, 能够实现真正意义上的工业批量化生产,易于推广应用。
作为本发明的一种优选实施方式,所述发泡剂和发泡助剂均独立 地以母粒的形式加入。
在本发明的优选实施方式中,通过制备上述母粒,一方面可以将 粉末状原料制备成颗粒;另一方面可使得各原料混合的更加均匀。
优选地,混匀的发泡剂、抗氧剂和低密度聚乙烯在105-115℃下 经过密炼造粒,得到含抗氧剂的发泡剂母粒。
本发明制备辐射交联聚乙烯泡棉的原料中发泡剂为固态粉末,要 通过密炼造粒使发泡剂均匀分散在聚乙烯主料中,再添加抗氧剂,造 粒制成发泡剂母粒;通过先将发泡剂、抗氧剂和低密度聚乙烯密炼造 粒,制备得到含抗氧剂的发泡剂母粒的方式提高发泡剂和抗氧剂的分 散性。
在本发明的优选实施方式中,所述密炼造粒的温度为108-112℃; 所述密炼造粒的转速为20-25rpm;所述密炼造粒的时间为8-12min, 优选为10min。
在本发明的优选实施方式中,通过调整合适的温度和时间,在保 证母粒塑化较好下,减少发泡剂的分解。密炼造粒过程中,若温度偏 高、时间过长,发泡剂将很容易分解;若温度偏低、时间过短,原料 不熔,发泡剂将塑化不好。
作为本发明的一种优选实施方式,所述发泡剂、抗氧剂和低密度 聚乙烯的重量比为17-25:0.2-2:35-45,优选为18-22:0.8-1.5:38-42。
需要说明的是,本发明制备含抗氧剂的发泡剂母粒过程中对低密 度聚乙烯的用量并无特殊的限制,只要能够与发泡剂和抗氧剂密炼形 成母粒,而且剩余的低密度聚乙烯还足够制备其它母粒即可。
作为本发明的一种优选实施方式,混匀的发泡助剂和低密度聚乙 烯在115-125℃下经过密炼造粒,得到发泡助剂母粒。
本发明制备辐射交联聚乙烯泡棉的原料中发泡助剂均为固态粉 末,要通过密炼造粒使其均匀分散在聚乙烯主料中,造粒制成发泡助 剂母粒;通过先将发泡助剂和低密度聚乙烯密炼造粒,制备得到发泡 助剂母粒的方式提高发泡助剂的分散性。
在本发明的优选实施方式中,所述密炼造粒的温度为118-122℃; 优选地,所述密炼造粒的转速为20-25rpm;优选地,所述密炼造粒 的时间为8-12min,优选为10min。
在本发明的优选实施方式中,通过调整合适的温度和时间,发泡 助剂分散均匀,塑化较好。若温度偏低、时间过短,聚乙烯不熔,母 粒塑化差。
在本发明的优选实施方式中,所述发泡助剂和低密度聚乙烯的重 量比为0.3-3:5-15,优选为0.5-1.5:8-12。
需要说明的是,本发明制备发泡助剂母粒过程中对低密度聚乙烯 的用量并无特殊的限制,只要能够与发泡助剂密炼形成母粒,而且剩 余的低密度聚乙烯还足够制备其它母粒即可。
在本发明的优选实施方式中,本发明还可以通过加入色母粒,制 备得到符合消费者需求的各种颜色的辐射交联聚乙烯泡棉,色母粒的 加入量为占其它原料重量的0.5-1.5%,优选为1%;例如,可以在挤 出前的原料中加入钛白粉母粒得到白色的辐射交联聚乙烯泡棉,或者 通过在挤出前的原料中加入炭黑母粒得到黑色的辐射交联聚乙烯泡 棉,其它颜色此处不再一一列举。
作为本发明的一种优选实施方式,所述辐射交联采用电子加速器 产生高速电子,高速电子穿透聚乙烯复合材料,使得聚乙烯分子链之 间进行交联。
上述辐射交联采用电子加速器产生高速电子,穿透PE片材变成 IXPE片材,使其分子链结构由线性变为网状结构,提高聚乙烯PE 片材的交联度,才能进行下一步的发泡。
作为本发明的一种优选实施方式,所述辐射交联的辐照剂量为 80-100KGy,优选为85-95KGy;典型但非限制性的辐照剂量为80 KGy、82KGy、84KGy、85KGy、86KGy、87KGy、89KGy、90KGy、 91KGy、92KGy、93KGy、94KGy、95KGy、96KGy、98KGy或 100KGy。
作为本发明的一种优选实施方式,所述辐射交联后聚乙烯的交联 度为32-45%,优选为36-42%;典型但非限制性的交联度为32%、33%、 34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44% 或45%。
需要说明的是,本发明需要特定的辐射交联交联度,但对辐射交 联的辐照剂量实际上并无特殊要求,只要能够达到上述交联度即可。 不过如果辐照剂量过大,会使体系溶体强度大,发泡剂分解的气体容 易聚集成大气存在在泡棉里,使得泡孔偏大,产品性能差。如果辐照 剂量过小,产品交联度过低,一方面,溶体强度低,发泡剂分解产生 的气体容易逃逸,使得泡棉发泡倍率低,另一方面,产品较粘,不利 于生产稳定发泡,且制备得到的泡棉的力学性能偏低。
作为本发明的一种优选实施方式,所述发泡采用水平发泡炉发 泡。
作为本发明的一种优选实施方式,所述水平发泡炉发泡的工艺 为:水平发泡炉预热段的温度为145-165℃,发泡段的温度为 190-220℃,网带速度为2-4m/min;优选地,所述预热段的时间为 5-7min;优选地,所述发泡段的时间为50-70s。
在本发明的优选实施方式中,本发明通过调整水平炉发泡工艺参 数,使得制备得到的泡棉具有较优的表皮、泡孔、发泡倍率和力学性 能,如果网带速度慢,发泡时间过长,发泡温度过高,泡棉容易老化、 易断,无法连续生产;如果网带速度快,发泡时间过短,发泡温度偏 低,片材不能完全发泡,发泡倍率低。
作为本发明的一种优选实施方式,包括对低密度聚乙烯、乙烯- 醋酸乙烯共聚物、发泡剂、发泡助剂和抗氧剂进行挤出成型,得到聚 乙烯复合材料,然后对聚乙烯复合材料进行辐射交联和发泡,得到辐 射交联聚乙烯泡棉。
优选地,所述发泡剂和发泡助剂均独立地以母粒的形式加入。
优选地,混匀的发泡剂、抗氧剂和低密度聚乙烯在105-115℃下 经过密炼造粒,得到含抗氧剂的发泡剂母粒;优选地,所述密炼造粒 的温度为108-112℃;所述密炼造粒的转速为20-25rpm;所述密炼造 粒的时间为8-12min,优选为10min;所述发泡剂、抗氧剂和低密度 聚乙烯的重量比为17-25:0.2-2:35-45,优选为18-22:0.8-1.5:38-42。
优选地,混匀的发泡助剂和低密度聚乙烯在115-125℃下经过密 炼造粒,得到发泡助剂母粒;优选地,所述密炼造粒的温度为 118-122℃;所述密炼造粒的转速为20-25rpm;所述密炼造粒的时间 为8-12min,优选为10min;所述发泡助剂和低密度聚乙烯的重量比 为0.3-3:5-15,优选为0.5-1.5:8-12。
优选地,所述挤出的工艺为:单螺杆挤出机机筒一区到七区温度 分别为100-108℃、100-108℃、101-109℃、102-110℃、102-110℃、 103-111℃和105-113℃,连接体的温度为95-102℃,模具三个区温度 均为105-113℃,螺杆转速16-18r/min。机筒一区典型但非限制性的 温度为100℃、101℃、102℃、103℃、104℃、105℃、106℃、107℃ 或108℃;机筒二区典型但非限制性的温度为100℃、101℃、102℃、 103℃、104℃、105℃、106℃、107℃或108℃;机筒三区典型但非 限制性的温度为101℃、102℃、103℃、104℃、105℃、106℃、107℃、108℃或109℃;机筒四区典型但非限制性的温度为102℃、103℃、 104℃、105℃、106℃、107℃、108℃、109℃或110℃;机筒五区典 型但非限制性的温度为102℃、103℃、104℃、105℃、106℃、107℃、 108℃、109℃或110℃;机筒六区典型但非限制性的温度为103℃、 104℃、105℃、106℃、107℃、108℃、109℃、110℃或111℃;机 筒七区典型但非限制性的温度为105℃、106℃、107℃、108℃、109℃、 110℃、111℃、112℃或113℃;连接体典型但非限制性的温度为95℃、 96℃、97℃、98℃、99℃、100℃、101℃或102℃;三个模具典型但 非限制性的温度各自为105℃、106℃、107℃、108℃、109℃、110℃、 111℃、112℃或113℃;螺杆典型但非限制性的转速16r/min、 16.2r/min、16.5r/min、17r/min、17.5r/min或18r/min。
由于挤出片材的几何尺寸、表观情况基本上决定了最终发泡产品 的宽度、厚度和表观密度,因此,挤出过程中,温度、转速、口模间 隙等工艺参数的选择要在保证母片塑化均匀、厚度均匀、表面光滑前 提下,最大限度降低发泡剂在螺杆上的剪切力,使发泡剂不分解或少 分解。
本发明挤出过程中的温度较低,通过合理调整挤出的温度和螺杆 转速,最大限度降低发泡剂在螺杆上的剪切力,使发泡剂不分解或少 分解,本发明挤出温度都在115℃以下,较低的挤出温度,可减少发 泡剂在挤出过程中的分解。
如果挤出温度偏高,螺杆转速过大,发泡剂容易在挤出过程中分 解,影响产品倍率和泡孔;如果挤出温度过低,螺杆转速偏低,低密 度聚乙烯不熔融,无法塑化,不能挤出生产。
作为本发明的一种优选实施方式,所述模具口模的厚度为 1-2.5mm。典型但非限制性的厚度为1mm、1.1mm、1.2mm、1.5mm、 1.7mm、1.8mm、1.9mm、2mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm或2.5mm。
在本发明的优选实施方式中,通过口模为1-2.5mm得到的片材, 有利于发泡。
需要说明的是,本发明对于口模的宽度并无特殊的要求,可以根 据实际需要制备出合适宽度的片材。
优选地,所述辐射交联采用电子加速器产生高速电子,高速电子 穿透聚乙烯片材,使得聚乙烯分子链之间进行交联;优选地,所述辐 射交联的辐照剂量为80-100KGy,优选为85-95KGy;优选地,所述 辐射交联后聚乙烯的交联度为32-45%,优选为36-42%。
优选地,所述发泡采用水平发泡炉发泡;优选地,所述水平发泡 炉发泡的工艺为:水平发泡炉预热段的温度为145-165℃,发泡段的 温度为190-220℃,网带速度为2-4m/min;优选地,所述预热段的时 间为5-7min;所述发泡段的时间为50-70s。
本发明通过选择特定原料及其用量,以及结合特定的挤出、辐射 交联和发泡工艺,制备得到了发泡倍率均在50以上的辐射交联聚乙 烯泡棉。
下面将结合实施例和对比例对本发明的技术方案进行进一步地 说明。
实施例1
一、辐射交联聚乙烯泡棉
一种辐射交联聚乙烯泡棉,主要由下列重量份的原料制备而成:
低密度聚乙烯68份、乙烯-醋酸乙烯共聚物9份、偶氮二甲酰胺 20份、发泡助剂1份、抗氧剂1.1份。
其中,低密度聚乙烯的牌号为卡塔尔0474,熔点为105℃,熔融 指数为4.0g/10min。
乙烯-醋酸乙烯共聚物的牌号为EVA 14-2,乙烯-醋酸乙烯共聚物 中醋酸乙烯的含量为8%,熔融指数为2g/10min。
偶氮二甲酰胺的牌号为韩国东进DF1500。形状为球形,粒径为 13nm,分解温度为205-215℃。
发泡助剂由ZnO和ZnSt组成;ZnO和ZnSt的重量比为2:1。
抗氧剂由DSTP和1010组成;DSTP和1010的重量比为2:1。
二、辐射交联聚乙烯泡棉的制备
1、制备母粒
(1)含抗氧剂的发泡剂母粒
将偶氮二甲酰胺、抗氧剂和LDPE按照20:1.1:40的重量比混 匀,在温度为110℃和转速为22rpm的条件下,密炼10min后造粒得 到含抗氧剂的发泡剂母粒。
(2)助发泡剂母粒
将发泡助剂和LDPE按照1:10的重量比混匀,在温度为120℃ 和转速为22rpm的条件下,密炼10min后造粒得到发泡助剂母粒。
2、挤出
将制备得到的含抗氧剂的偶氮二甲酰胺母粒、发泡助剂母粒、剩 余的低密度聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物混匀后进行挤出,得到低 密度聚乙烯片材。
挤出的工艺为:单螺杆挤出机机筒一区到七区温度分别为 104℃、104℃、105℃、106℃、106℃、107℃和109℃,螺杆转速为 17r/min,连接体的温度为99℃,模具三个区温度均为109℃。
3、辐射交联
采用电子加速器产生高速电子,在辐照剂量为90KGy的条件下, 高速电子穿透PE片材,得到交联度为40%的IXPE片材。
4、发泡
通过采用水平发泡炉发泡,得到辐射交联聚乙烯泡棉;水平发泡 炉发泡的工艺为:水平发泡炉的预热段温度为155℃,预热时间为 6min,水平发泡炉发泡段的温度为205℃,发泡时间为60s,网带速 度为3m/min。
实施例2
一、辐射交联聚乙烯泡棉
一种辐射交联聚乙烯泡棉,主要由下列重量份的原料制备而成:
低密度聚乙烯55份、乙烯-醋酸乙烯共聚物3份、偶氮二甲酰胺 25份、发泡助剂0.3份、抗氧剂2份。
其中,各原料与实施例1相同。
二、辐射交联聚乙烯泡棉的制备
将偶氮二甲酰胺、抗氧剂和LDPE按照25:2:35的重量比混匀, 得到含抗氧剂的偶氮二甲酰胺母粒。将发泡助剂和LDPE按照0.3:5 的重量比混匀,得到发泡助剂母粒。
辐射交联聚乙烯泡棉的制备过程与实施例1相同。
实施例3
一、辐射交联聚乙烯泡棉
一种辐射交联聚乙烯泡棉,主要由下列重量份的原料制备而成:
低密度聚乙烯81.5份、乙烯-醋酸乙烯共聚物15份、偶氮二甲 酰胺17份、发泡助剂3份、抗氧剂0.2份。
其中,各原料与实施例1相同。
二、辐射交联聚乙烯泡棉的制备
将偶氮二甲酰胺、抗氧剂和LDPE按照17:0.2:45的重量比混 匀,得到含抗氧剂的偶氮二甲酰胺母粒。将发泡助剂和LDPE按照3: 15的重量比混匀,得到发泡助剂母粒。
辐射交联聚乙烯泡棉的制备过程与实施例1相同。
实施例4
一、辐射交联聚乙烯泡棉
一种辐射交联聚乙烯泡棉,主要由下列重量份的原料制备而成:
低密度聚乙烯60份、乙烯-醋酸乙烯共聚物12份、偶氮二甲酰 胺18份、发泡助剂0.5份、抗氧剂1.5份。
其中,各原料与实施例1相同。
二、辐射交联聚乙烯泡棉的制备
将偶氮二甲酰胺、抗氧剂和LDPE按照18:1.5:38的重量比混 匀,得到含抗氧剂的偶氮二甲酰胺母粒。将发泡助剂和LDPE按照0.5:8的重量比混匀,得到发泡助剂母粒。
辐射交联聚乙烯泡棉的制备过程与实施例1相同。
实施例5
一、辐射交联聚乙烯泡棉
一种辐射交联聚乙烯泡棉,主要由下列重量份的原料制备而成:
低密度聚乙烯75份、乙烯-醋酸乙烯共聚物6份、偶氮二甲酰胺 22份、发泡助剂1.5份、抗氧剂0.8份。
其中,各原料与实施例1相同。
二、辐射交联聚乙烯泡棉的制备
将偶氮二甲酰胺、抗氧剂和LDPE按照22:0.8:42的重量比混 匀,得到含抗氧剂的偶氮二甲酰胺母粒。将发泡助剂和LDPE按照 1.5:12的重量比混匀,得到发泡助剂母粒。
辐射交联聚乙烯泡棉的制备过程与实施例1相同。
实施例6
一、辐射交联聚乙烯泡棉
偶氮二甲酰胺粒径的粒径为18nm。
其余原料及其来源与实施例1相同。
二、辐射交联聚乙烯泡棉的制备
由于实施例6所用偶氮二甲酰胺的粒径较大,在挤出过程中,偶 氮二甲酰胺分解较多。
实施例7
一、辐射交联聚乙烯泡棉
原料及其来源与实施例1相同。
二、辐射交联聚乙烯泡棉的制备
所述挤出的工艺为:单螺杆挤出机机筒一区到七区温度分别为 112℃、112℃、114℃、114℃、115℃、115℃和118℃,连接体的温 度为108℃,模具三个区温度均为116℃,螺杆转速19r/min。
实施例7的挤出温度偏高,螺杆转速过大,发泡剂容易在挤出过 程中分解。
对比例1
一、辐射交联聚乙烯泡棉
一种辐射交联聚乙烯泡棉,主要由下列重量份的原料制备而成:
低密度聚乙烯68份、乙烯-醋酸乙烯共聚物1份、偶氮二甲酰胺 20份、发泡助剂1份、抗氧剂1.1份。
各原料来源与实施例1相同。
二、辐射交联聚乙烯泡棉的制备
1、制备母粒
与实施例1相同。
2、挤出
为了使得各原料混合均匀,需将温度设置为:单螺杆挤出机机筒 一区到七区温度分别为115℃、115℃、116℃、117℃、117℃、117℃ 和119℃,连接体的温度为109℃,模具三个区温度均为119℃,螺 杆转速为17r/min。
对比例1中,EVA的加入量过少,仅为1份,使得挤出过程中 的温度都在115℃以上,而此温度下较多发泡剂在挤出机筒里分解, 无法生产。
对比例2
一、辐射交联聚乙烯泡棉
偶氮二甲酰胺13份,其余原料及其来源与实施例1相同。
二、辐射交联聚乙烯泡棉的制备
与实施例1相同。
发泡剂加入过少,发泡后泡棉倍率过低,对比例2中的发泡剂加 入过少,仅为13份,使得最终的发泡倍率仅为35B。
对比例3
一、辐射交联聚乙烯泡棉
偶氮二甲酰胺30份,其余原料及其来源与实施例1相同。
二、辐射交联聚乙烯泡棉的制备
发泡剂加入过多,过多的发泡剂在挤出过程中极易分解,无法生 产。对比例3中发泡剂加入的过多,加入了30份,使得发泡剂在挤 出过程中就大量分解,无法生产。
对比例4
一、辐射交联聚乙烯泡棉
发泡助剂5份,其余原料及其来源与实施例1相同。
二、辐射交联聚乙烯泡棉的制备
与实施例1相同。
发泡助剂加入过多,会催化发泡剂低温分解,降低产品倍率,对 比例4中发泡助剂的加入量过多,使得发泡剂在挤出过程中就分解, 反而降低了产品倍率。
对比例5
一、辐射交联聚乙烯泡棉
低密度聚乙烯的牌号为伊朗石化2102TX00,熔融指数为 2g/10min。
其余原料及其来源与实施例1相同。
二、辐射交联聚乙烯泡棉的制备
由于对比例5所用低密度聚乙烯的熔融指数较低,在挤出过程 中,需要提高温度才能使得塑化完全,而温度提高后,发泡剂分解较 多,无法生产。
对比例6
一、辐射交联聚乙烯泡棉
低密度聚乙烯的牌号为上海石化N150,熔融指数为1.5g/10min。
其余原料及其来源与实施例1相同。
二、辐射交联聚乙烯泡棉的制备
由于对比例6所用低密度聚乙烯的熔融指数较低,在挤出过程 中,需要提高温度才能使得塑化完全,而温度提高后,发泡剂分解较 多,无法生产。
对比例7
一、辐射交联聚乙烯泡棉
低密度聚乙烯的牌号为北欧化工CA8200,熔融指数为 7.5g/10min。
其余原料及其来源与实施例1相同。
二、辐射交联聚乙烯泡棉的制备
由于对比例7所用低密度聚乙烯的熔融指数较高,在挤出过程 中,熔体力学性能较差,不易成型,无法生产。
对比例8
专利CN103387705A实施例1制备得到的IXPE泡棉。
试验例1
分别对本发明实施例1-5、对比例2、对比例4和对比例8制备 得到的辐射交联聚乙烯泡棉的发泡倍数、密度、表皮、炮孔的力学性 能进行表征,得到的结果如表1所示。
表1部分实施例和对比例制得的交联聚乙烯泡棉的性能
试验结果表明,本发明制备得到的辐射交联聚乙烯泡棉的发泡倍 率明显优于对比例,本发明制备得到的辐射交联聚乙烯泡棉的发泡倍 率都在48B以上;对比例2中发泡剂用量较少,发泡倍率低;对比 例4中发泡助剂加入过多,催化发泡剂低温分解,反而降低了产品发 泡倍率。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案, 而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明, 本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载 的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替 换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各 实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种辐射交联聚乙烯泡棉,其特征在于,主要由下列重量份的原料制备而成:
低密度聚乙烯55-81.5份、乙烯-醋酸乙烯共聚物3-15份、发泡剂17-25份、发泡助剂0.3-3份和抗氧剂0.2-2份;
所述低密度聚乙烯的熔融指数为3.0-6.0g/10min。
2.根据权利要求1所述的辐射交联聚乙烯泡棉,其特征在于,主要由下列重量份的原料制备而成:
低密度聚乙烯60-75份、乙烯-醋酸乙烯共聚物6-12份、发泡剂18-22份、发泡助剂0.5-1.5份和抗氧剂0.8-1.5份。
3.根据权利要求1或2所述的辐射交联聚乙烯泡棉,其特征在于,所述低密度聚乙烯的熔融指数为4.0-5.0g/10min;
优选地,所述低密度聚乙烯的熔点为100-110℃;
优选地,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为5%-10%;
优选地,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔融指数为2-4g/10min;
优选地,所述发泡剂为塑料发泡剂,优选为偶氮二甲酰胺、苯磺酰肼、二亚硝基五亚甲基四胺、甲苯磺酰肼或4,4’-氧代双苯磺酰肼中的至少一种,进一步优选为偶氮二甲酰胺;
优选地,所述偶氮二甲酰胺的粒径为10-15nm;
优选地,所述发泡助剂包括金属氧化物和有机金属羧酸盐;
优选地,所述金属氧化物为氧化锌、氧化钙、氧化钛、氧化镁、氧化硅或氧化铅中的至少一种,优选为氧化锌;
优选地,所述有机金属羧酸盐为硬脂酸锌、硬脂酸铅、硬脂酸钡或硬脂酸钙中的至少一种,优选为硬脂酸锌;
优选地,所述金属氧化物和有机金属羧酸盐的重量比为1.5-2.5:1,优选为1.8-2.2:1;
优选地,所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂;
优选地,所述主抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼中的至少一种,优选为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯;
优选地,所述辅抗氧剂为硫代二丙酸双十二醇酯、硫代二丙酸双十八酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯中的至少一种,优选为硫代二丙酸双十八酯;
优选地,所述主抗氧剂和辅抗氧剂的重量比为1.5-2.5:1,优选为1.8-2.2:1。
4.权利要求1-3任一项所述的辐射交联聚乙烯泡棉的制备方法,其特征在于,包括对低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、发泡剂、发泡助剂和抗氧剂进行挤出成型,得到聚乙烯复合材料,然后对聚乙烯复合材料进行辐射交联和发泡,得到辐射交联聚乙烯泡棉。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述发泡剂和发泡助剂均独立地以母粒的形式加入;
优选地,混匀的发泡剂、抗氧剂和低密度聚乙烯在105-115℃下经过密炼造粒,得到含抗氧剂的发泡剂母粒;
优选地,混匀的发泡助剂和低密度聚乙烯在115-125℃下经过密炼造粒,得到发泡助剂母粒。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法,其特征在于,所述辐射交联采用电子加速器产生高速电子,高速电子穿透聚乙烯复合材料,使得聚乙烯分子链之间进行交联;
优选地,所述辐射交联的辐照剂量为80-100KGy,优选为85-95KGy;
优选地,所述辐射交联后聚乙烯的交联度为32-45%,优选为36-42%。
7.根据权利要求4或5所述的制备方法,其特征在于,所述发泡采用水平发泡炉发泡;
优选地,所述水平发泡炉发泡的工艺为:水平发泡炉预热段的温度为145-165℃,发泡段的温度为190-220℃,网带速度为2-4m/min;
优选地,所述预热段的时间为5-7min;
优选地,所述发泡段的时间为50-70s。
8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,包括对低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、发泡剂、发泡助剂和抗氧剂进行挤出成型,得到聚乙烯复合材料,然后对聚乙烯复合材料进行辐射交联和发泡,得到辐射交联聚乙烯泡棉;
优选地,所述发泡剂和发泡助剂均独立地以母粒的形式加入;
优选地,混匀的发泡剂、抗氧剂和低密度聚乙烯在105-115℃下经过密炼造粒,得到含抗氧剂的发泡剂母粒;
优选地,所述密炼造粒的温度为108-112℃;所述密炼造粒的转速为20-25rpm;所述密炼造粒的时间为8-12min,优选为10min;所述发泡剂、抗氧剂和低密度聚乙烯的重量比为17-25:0.2-2:35-45,优选为18-22:0.8-1.5:38-42;
优选地,混匀的发泡助剂和低密度聚乙烯在115-125℃下经过密炼造粒,得到发泡助剂母粒;
优选地,所述密炼造粒的温度为118-122℃;所述密炼造粒的转速为20-25rpm;所述密炼造粒的时间为8-12min,优选为10min;所述发泡助剂和低密度聚乙烯的重量比为0.3-3:5-15,优选为0.5-1.5:8-12;
优选地,所述挤出的工艺为:单螺杆挤出机机筒一区到七区温度分别为100-108℃、100-108℃、101-109℃、102-110℃、102-110℃、103-111℃和105-113℃,连接体的温度为95-102℃,模具三个区温度均为105-113℃,螺杆转速16-18r/min;
优选地,所述模具口模的厚度为1-2.5mm;
优选地,所述辐射交联采用电子加速器产生高速电子,高速电子穿透聚乙烯片材,使得聚乙烯分子链之间进行交联;
优选地,所述辐射交联的辐照剂量为80-100KGy,优选为85-95KGy;
优选地,所述辐射交联后聚乙烯的交联度为32-45%,优选为36-42%;
优选地,所述发泡采用水平发泡炉发泡;
优选地,所述水平发泡炉发泡的工艺为:水平发泡炉预热段的温度为145-165℃,发泡段的温度为190-220℃,网带速度为2-4m/min;
优选地,所述预热段的时间为5-7min;所述发泡段的时间为50-70s。
9.权利要求1-3任一项所述的辐射交联聚乙烯泡棉或权利要求4-8任一项所述的制备方法制得的辐射交联聚乙烯泡棉在地垫、胶带、建筑装饰、管道保温、汽车内饰、空调保温、医疗器械、手机、体育器材或包装中的应用。
10.一种生活用品,包括权利要求1-3任一项所述的辐射交联聚乙烯泡棉或权利要求4-8任一项所述的制备方法制得的辐射交联聚乙烯泡棉;
优选地,所述生活用品为建筑装饰、汽车内饰、空调保温或包装。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810824850.1A CN109181055A (zh) | 2018-07-24 | 2018-07-24 | 辐射交联聚乙烯泡棉及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810824850.1A CN109181055A (zh) | 2018-07-24 | 2018-07-24 | 辐射交联聚乙烯泡棉及其制备方法和应用 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109181055A true CN109181055A (zh) | 2019-01-11 |
Family
ID=64936886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810824850.1A Pending CN109181055A (zh) | 2018-07-24 | 2018-07-24 | 辐射交联聚乙烯泡棉及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109181055A (zh) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110483870A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-22 | 浙江润阳新材料科技股份有限公司 | 一种汽车内饰新型防水膜的制备 |
CN110628117A (zh) * | 2019-10-10 | 2019-12-31 | 深圳市长园特发科技有限公司 | 电子辐射交联聚乙烯泡棉及其制备方法 |
CN110698712A (zh) * | 2019-09-28 | 2020-01-17 | 浙江杰上杰新材料有限公司 | 一种xpe发泡剂的制备方法 |
CN110698746A (zh) * | 2019-10-09 | 2020-01-17 | 深圳市长园特发科技有限公司 | 一种聚乙烯泡棉及其制备方法 |
CN110724327A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-01-24 | 深圳市长园特发科技有限公司 | 化学交联聚乙烯泡棉及其制备方法 |
CN110951137A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-04-03 | 湖北祥源新材科技股份有限公司 | 一种阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉及其制备方法 |
CN112358673A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-02-12 | 中广核三角洲(江苏)塑化有限公司 | 一种辐照交联发泡聚乙烯制品及其制备方法 |
CN112851893A (zh) * | 2021-01-07 | 2021-05-28 | 浙江万里新材料科技有限公司 | 一种辐照交联聚乙烯泡棉材料及其制备方法 |
CN113527790A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-10-22 | 中广核高新核材科技(苏州)有限公司 | 一种防静电辐照交联聚乙烯发泡材料及其制备方法 |
CN114591553A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-06-07 | 常州长园特发科技有限公司 | 一种辐射交联聚乙烯组合物、发泡片材及其应用 |
CN114672085A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-06-28 | 东莞市鹏园新材料有限公司 | 一种高效阻燃ixpe泡棉及其制备方法 |
CN115160679A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-10-11 | 智筑汇创(上海)新材料科技有限公司 | 一种防辐射高分子复合材料及其制备方法 |
CN115806704A (zh) * | 2022-12-23 | 2023-03-17 | 常州市聚智新材料科技股份有限公司 | 一种增硬的聚乙烯泡棉及其制备方法 |
CN117106222A (zh) * | 2023-09-26 | 2023-11-24 | 深圳市卓颐文通新材料有限公司 | 一种可吸附锂电池电解液的泡棉制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103387705A (zh) * | 2013-08-09 | 2013-11-13 | 深圳市长园特发科技有限公司 | 一种无甲酰胺ixpe泡棉的制备方法 |
CN107266765A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-10-20 | 深圳市长园特发科技有限公司 | 一种无机发泡 ixpe 泡棉及其制备方法 |
CN107629289A (zh) * | 2017-09-08 | 2018-01-26 | 湖北祥源新材科技股份有限公司 | 一种防静电超薄型发泡片材及其制备方法 |
CN108081732A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-05-29 | 深圳市长园特发科技有限公司 | 一种多层复合防静电材料及其制备方法 |
-
2018
- 2018-07-24 CN CN201810824850.1A patent/CN109181055A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103387705A (zh) * | 2013-08-09 | 2013-11-13 | 深圳市长园特发科技有限公司 | 一种无甲酰胺ixpe泡棉的制备方法 |
CN107266765A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-10-20 | 深圳市长园特发科技有限公司 | 一种无机发泡 ixpe 泡棉及其制备方法 |
CN107629289A (zh) * | 2017-09-08 | 2018-01-26 | 湖北祥源新材科技股份有限公司 | 一种防静电超薄型发泡片材及其制备方法 |
CN108081732A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-05-29 | 深圳市长园特发科技有限公司 | 一种多层复合防静电材料及其制备方法 |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110483870A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-22 | 浙江润阳新材料科技股份有限公司 | 一种汽车内饰新型防水膜的制备 |
CN110698712B (zh) * | 2019-09-28 | 2022-07-12 | 浙江杰上杰新材料股份有限公司 | 一种xpe发泡剂的制备方法 |
CN110698712A (zh) * | 2019-09-28 | 2020-01-17 | 浙江杰上杰新材料有限公司 | 一种xpe发泡剂的制备方法 |
CN110698746A (zh) * | 2019-10-09 | 2020-01-17 | 深圳市长园特发科技有限公司 | 一种聚乙烯泡棉及其制备方法 |
CN110628117A (zh) * | 2019-10-10 | 2019-12-31 | 深圳市长园特发科技有限公司 | 电子辐射交联聚乙烯泡棉及其制备方法 |
CN110724327A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-01-24 | 深圳市长园特发科技有限公司 | 化学交联聚乙烯泡棉及其制备方法 |
CN110951137A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-04-03 | 湖北祥源新材科技股份有限公司 | 一种阻燃抗静电辐照交联聚乙烯彩色泡棉及其制备方法 |
CN112358673A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-02-12 | 中广核三角洲(江苏)塑化有限公司 | 一种辐照交联发泡聚乙烯制品及其制备方法 |
CN112851893B (zh) * | 2021-01-07 | 2022-09-02 | 浙江万里新材料科技有限公司 | 一种辐照交联聚乙烯泡棉材料及其制备方法 |
CN112851893A (zh) * | 2021-01-07 | 2021-05-28 | 浙江万里新材料科技有限公司 | 一种辐照交联聚乙烯泡棉材料及其制备方法 |
CN113527790A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-10-22 | 中广核高新核材科技(苏州)有限公司 | 一种防静电辐照交联聚乙烯发泡材料及其制备方法 |
CN114591553A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-06-07 | 常州长园特发科技有限公司 | 一种辐射交联聚乙烯组合物、发泡片材及其应用 |
CN114591553B (zh) * | 2022-01-19 | 2023-08-11 | 常州长园特发科技有限公司 | 一种辐射交联聚乙烯组合物、发泡片材及其应用 |
CN114672085A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-06-28 | 东莞市鹏园新材料有限公司 | 一种高效阻燃ixpe泡棉及其制备方法 |
CN115160679A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-10-11 | 智筑汇创(上海)新材料科技有限公司 | 一种防辐射高分子复合材料及其制备方法 |
CN115806704A (zh) * | 2022-12-23 | 2023-03-17 | 常州市聚智新材料科技股份有限公司 | 一种增硬的聚乙烯泡棉及其制备方法 |
CN117106222A (zh) * | 2023-09-26 | 2023-11-24 | 深圳市卓颐文通新材料有限公司 | 一种可吸附锂电池电解液的泡棉制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109181055A (zh) | 辐射交联聚乙烯泡棉及其制备方法和应用 | |
JPS62153326A (ja) | 帯電防止性を有する架橋ポリオレフィン発泡体の製造方法 | |
AU572681B2 (en) | Foams of linear low density polyethylene and a method for their preparation | |
CN107674292A (zh) | 一种掺杂石墨烯的发泡材料的制备方法 | |
MY117755A (en) | Moldable thermoplastic polymer foam beads | |
CN113527790A (zh) | 一种防静电辐照交联聚乙烯发泡材料及其制备方法 | |
CN107266765A (zh) | 一种无机发泡 ixpe 泡棉及其制备方法 | |
CN110818942A (zh) | 一种pvc硬质低发泡材料用高效复合发泡剂的制备 | |
CN107602978A (zh) | 一种交联聚乙烯导电发泡材料的制备方法 | |
CN106397952A (zh) | 一种保温材料及其制备方法 | |
CN110628117A (zh) | 电子辐射交联聚乙烯泡棉及其制备方法 | |
CN107082963A (zh) | 一种低散发tvoc发泡聚丙烯制品及其制备方法 | |
CN106432887B (zh) | 一种聚烯烃发泡母粒的组成及制备方法和用途 | |
JPS58111834A (ja) | ポリスチレン板状押出発泡体の製造法 | |
EP0210760B1 (en) | Method for the preparation of cross-linked polyethylene foams and foams produced by the method | |
US4559190A (en) | Process for the production of expanded reticulated polyethylene | |
US6197841B1 (en) | Crosslinked ethylene-olefin copolymer foams | |
CN107141557A (zh) | 一种化学发泡母粒 | |
JPS6259640A (ja) | ブチラ−ル樹脂組成物の発泡方法 | |
JPS5867734A (ja) | 連続気泡型架橋エチレン系樹脂発泡体の製造方法 | |
CN107226969A (zh) | 一种pvc复合装饰板 | |
CN113969014A (zh) | 一种乙烯-醋酸乙烯发泡吸波材料 | |
WO2002012379A1 (en) | Process for the preparation of cross linked polymer foam | |
JPH07330935A (ja) | 結晶性ポリオレフィン発泡体 | |
JPH06228368A (ja) | 熱可塑性樹脂組成物及びそれを用いた成形体の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190111 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |