CN109734981B - 一种滚塑用交联发泡聚乙烯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚乙烯材料改性技术领域，特别涉及一种滚塑用交联发泡聚乙烯及其制备方法。滚塑用交联发泡聚乙烯原料包括聚乙烯、抗氧剂、交联剂、交联助剂、发泡剂、发泡助剂、成核剂和润滑剂，通过发泡剂组合选择及比例的调整、发泡助剂选择与调整，使发泡过程中可以产生二次发泡；其工艺将原料混合均匀后经过挤出机造粒，干燥后磨成粉未，即得到滚塑用交联发泡聚乙烯。本发明提供的制备方法所制备的滚塑用交联发泡聚乙烯，可产生二次发泡，用于滚塑产品，可防止发泡过程中产生表面层厚薄不均，防止产品使用过程中发生发泡芯与表层脱层等问题，保证产品质量，具有重要的实际应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及聚乙烯材料改性技术领域，特别涉及一种滚塑用交联发泡聚乙烯及其制备方法。
背景技术
滚塑制品具有中空的特点，比重较轻，往中空部分填充发泡材料，不仅保持了比重较轻的特点，而且附于良好的隔音，保温性能，市场上应用广泛，目前商业化的主要方法是填充Pu发泡材料，但存在发泡芯层与滚塑表层粘附性差，材料成本高等缺点，而采用PE发泡为泡芯时，易制成滚塑制品表层厚薄不均等问题。
专利US3841.778、加拿大专利NO.983.226及专利CN1221436A等对如何制得品质优良的滚塑聚乙烯发泡填充制品从表层材料方面提供了解决方案，但对因发泡而造成表层厚薄不均的芯层材料没有提供方案，专利US2008/0128937A、JP2003-327757、US5366675A、CN1065554535A等专利对如何制备优良的发泡芯层提供了方案，但并没有考滤芯层在发泡过程中对表层造成的不良影响。
发明内容
为解决上述背景技术中的问题，本发明提供一种滚塑用交联发泡聚乙烯，包括以下重量份的组分：
所述交联剂和交联助剂分别为双叔丁基过氧化二异丙基苯及三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，二者比例为1：3～1：1；
具体的交联剂和交联助剂可以使聚乙烯产生交联，提高聚乙烯熔体强度，改善聚乙烯发泡性能。
所述发泡剂为N,N-二亚硝基五亚甲基四胺和偶氮化合物的组合；二者的比例为：1：3～1：1。
具体地，本发明采用N,N-二亚硝基五亚甲基四胺和偶氮化合物的组合，因二者具有不同的分解发泡温度，在DSC曲线上表现为有两个放热峰，具在发泡过程中存在二次发泡，可延缓聚乙烯发泡过程，降低发泡激烈程度，在交联提高聚乙烯熔体强度的双重作用下，可以使发泡聚乙烯泡孔更加均匀，减少并孔，减少溢气，从而减小发泡过程中对表层产生不均匀的压力导致表层厚薄不均匀，不光滑，甚至产生窜孔，从而使泡制品表层光滑，厚度均匀。
进一步地，所述偶氮化合物为偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酰酯、偶氮二甲酸钡中的一种；所述发泡剂优选N,N-二亚硝基五亚甲基四胺与偶氮二甲酰胺组合物。
进一步地，所述发泡助剂为有机酸盐、金属氧化物、尿素及脲的衍生物、乙酸胺、有机酸中的一种或至少两组组合；所述发泡助剂优选：有机酸盐、金属氧化物组合物；所述发泡剂与交联剂的比例为10：1～40：1，比例优选1:1～5：1。
进一步地，所述聚乙烯混合物为高密度聚乙烯与低密度聚乙烯组合，其比例为0：10～5：5，优选：2：8至3：7；所述聚乙烯组合物的熔指为1-10，优选3-7。
进一步地，所述成核剂为碳酸钙和滑石粉中的一种。
进一步地，所述抗氧剂为1010，168，1076等中的一种或至少两种组合。
进一步地，所述润滑剂为芥酸酰胺，PE蜡，EBS，硬脂酸盐等中和一种或至少两种组合。
本发明还提供一种发泡滚塑制品的制备方法，采用如上任意所述滚塑用交联发泡聚乙烯，包括以下步骤：
步骤a、将滚塑用交联发泡聚乙烯的原料按照配比加入搅拌器进行搅拌进行混合；
步骤b、将混合物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出料熔体温度控制在130℃以内；
步骤c、将挤出粒料于磨粉机磨粉过30目滤网，得到混合粉体备用；
步骤d、将普通滚塑料加入模具滚塑成型表层，然后加入所述混合粉体，在设定工艺条件下进行滚塑发泡，冷却、脱模得到即得滚塑制品。
本发明提供的制备方法所制备的滚塑用交联发泡聚乙烯用于滚塑产品，可发防止发泡过程中产生表面层厚薄不均，以及防止产品使用过程中发生发泡芯与表层脱层等问题，保证了产品质量，具有重要的实际应用价值。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明还提供如下表所述的不同原料比例的实施例和对比例：
表1
其中，抗氧剂包括抗氧剂1010和抗氧剂168；交联剂包括双叔丁基过氧化二异丙基苯；交联助剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；发泡剂为N,N-二亚硝基五亚甲基四胺和偶氮二甲酰胺；发泡助剂包括氧化锌和硬脂酸锌；成核剂为滑石粉；润滑剂可以采用润滑剂为芥酸酰胺，PE蜡，EBS中的一种。
实施例1
步骤a、混合：按表1配方将各组份加入搅拌器进行搅拌使之混合均匀
步骤b、造粒：将混合物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出料熔体温度控制在130℃以内，
步骤c、磨粉：将挤出粒料于磨粉机磨粉过30目滤网，得到粉体备用
步骤D、滚塑发泡：将普通滚塑料加入模具滚塑成型表层，然后加入滚塑发泡料，在设定工艺条件下进行滚塑发泡，冷却、脱模得到滚塑制品。
实施例2
按表1配方，并依据实施例1的步骤制备发泡滚塑制品。
实施例3
按表1配方，并依据实施例1的步骤制备发泡滚塑制品。
对比例1-3
按表1配方，并依据实施例1的步骤制备发泡滚塑制品。
将上述是实施例和对比例进行相应的测试，测试方法(测试标准)为：
熔融指数：ASTM D-1238；测试条件：190℃2.16KG
发泡倍率：GB/T 6343-2009测试表观密度
发泡倍率＝发泡前密度/发泡后密度；
发泡温度：用DSC测试曲线放热峰温度表示
测试结果如下表所示：
表2
通过对比例和实施例及表2的结果可以看出，本发明提供的滚塑交联聚乙烯，通过特殊的工艺，制备的发泡制品表层光滑，厚度均匀，不存在窜孔等不良。通过对比例发现，随着发泡倍率的提高，制品的发泡质量越差，不但达不到设定的发泡倍率，而且制品表面质量越来越差，厚度严重不均匀，出现大量窜孔不良，而实施例在发泡倍率达到10左右，制品仍然有良好的质量。
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 (6)
1.一种滚塑用交联发泡聚乙烯，其特征在于，包括以下重量份的组分：
聚乙烯混合物 100份
抗氧剂 0.2-0.5份
交联剂 0.1-1份
交联助剂 0.3-1份
发泡剂 2-10份
发泡助剂 0.1-1份
成核剂 2-8份
润滑剂 0.1-0.3份；
所述交联剂和交联助剂分别为双叔丁基过氧化二异丙基苯及三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，二者比例为1：3～1：1；
所述发泡剂为N,N-二亚硝基五亚甲基四胺和偶氮化合物的组合，且比例为：1：3～1：1；
所述发泡剂与交联剂的比例为10：1～40：1；
所述偶氮化合物为偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸钡中的一种；
所述发泡助剂为氧化锌和硬脂酸锌的组合；
所述聚乙烯混合物由高密度聚乙烯和低密度聚乙烯组成，所述高密度聚乙烯和所述低密度聚乙烯的比例为2:8至3:7。
2.根据权利要求1所述的滚塑用交联发泡聚乙烯，其特征在于：所述成核剂为碳酸钙和滑石粉中的一种。
3.根据权利要求1所述的滚塑用交联发泡聚乙烯，其特征在于：所述聚乙烯组合物的熔指为1-10。
4.根据权利要求1所述的滚塑用交联发泡聚乙烯，其特征在于：所述抗氧剂为1010，168，1076 中的一种或至少两种组合。
5.根据权利要求1所述的滚塑用交联发泡聚乙烯，其特征在于：所述润滑剂为芥酸酰胺，PE蜡，EBS，硬脂酸盐中的一种或至少两种组合。
6.一种发泡滚塑制品的制备方法，其特征在于，采用如权利要求1-5任一项所述滚塑用交联发泡聚乙烯，包括以下步骤：
步骤a、将滚塑用交联发泡聚乙烯的原料按照配比加入搅拌器进行搅拌进行混合；
步骤b、将混合物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出料熔体温度控制在130℃以内；
步骤c、将挤出粒料于磨粉机磨粉过30目滤网，得到混合粉体备用；
步骤d、将普通滚塑料加入模具滚塑成型表层，然后加入所述混合粉体，在设定工艺条件下进行滚塑发泡，冷却、脱模得到即得滚塑制品。
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