專利名稱：一種超薄型電子輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡片材及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超薄型電子輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡片材及制備方法。
背景技術(shù)：
電子福射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡片材，即IXPE(Irradiation crpsslinkedpolyethylene foam)發(fā)泡材料,是聚烯烴類聚合 物與各種助劑共混擠出成型,經(jīng)過電子加速器輻射交聯(lián)，高溫發(fā)泡工藝制得的高分子泡沫材料。產(chǎn)品主要特點(diǎn)是厚度薄、質(zhì)量輕、表面光潔細(xì)膩、泡孔密閉均勻、優(yōu)良的隔熱和隔音性能、質(zhì)量輕、防潮、環(huán)保、同時(shí)具有良好的物理性能、易于二次加工成型。主要應(yīng)用范圍為a、包裝領(lǐng)域，該發(fā)明產(chǎn)品具備優(yōu)良的緩沖性能，防震防碎，常用于包裝精密儀器和光學(xué)儀器，如計(jì)算機(jī)、照相機(jī)、電子儀表、玻璃器皿等山、建筑工程領(lǐng)域，在建筑冷藏庫、位于寒冷地帶的住房、廠房中應(yīng)用，主要對(duì)室內(nèi)保溫；C、交通運(yùn)輸領(lǐng)域，利用該發(fā)泡材料的隔熱保溫性制造冷藏汽車、冷藏火車的車門，車體內(nèi)飾等；d、其它方面，地墊、體育器材、醫(yī)療器具、制鞋等方面，可起防潮、防塵、耐磨等作用。目前市場(chǎng)上急需一種厚度僅為0.1-0. 3mm型的超薄型電子輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡片材，但傳統(tǒng)的配方、生產(chǎn)工藝不能夠生產(chǎn)此超薄型片材，因此目前尚未見有該型號(hào)產(chǎn)品的銷售。此類電子輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡片材開發(fā)的技術(shù)難點(diǎn)是由于該類產(chǎn)品是化學(xué)泡，在發(fā)泡過程中發(fā)泡的程度難以控制，目前能控制的最薄厚度為0. 5mm。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是制備一種超薄型(0. 1-0. 3毫米)電子輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡片材，制備出的發(fā)泡片材厚度范圍在0. 1-0. 3mm之間,最薄的0. 1mm。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種超薄型(0. 1-0. 3毫米)電子輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡片材及制備方法，包括以下步
驟
第一步接枝基料的制備將線性低密度聚乙烯(LLDPE)、三元乙丙膠(EPDM)、乙烯一醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯基三甲氧基硅烷(A171)、過氧化二異丙苯(DCP)、聚乙烯蠟(PE蠟)、抗氧劑1010加入到密煉機(jī)中充分密煉8-10分鐘，其中乙烯基三甲氧基硅烷在密煉的最后一分鐘加入，密煉溫度70-100°C，然后排入到雙階式混煉造粒機(jī)進(jìn)行混煉、接枝、造粒得到接枝基料；所用線性低密度聚乙烯、三元乙丙膠、乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、乙烯基三甲氧基硅烷、過氧化二異丙苯、聚乙烯蠟、抗氧劑1010的質(zhì)量比例為5-20:2-10:30-60:1-2:0. 1-0. 3:1-2:0. 3-0. 5 ;雙階式混煉造粒機(jī)的工作溫度為一區(qū)135±5°C，二區(qū)145±5°C，三區(qū) 165±5°C，四區(qū) 175±5°C，五區(qū) 185±5°C，六區(qū) 170±5°C ；
第二步片材的擠出將接枝基料、AC發(fā)泡劑(偶氮二甲酰胺)、交聯(lián)助劑TMPTMA (三羥甲基丙烷三甲丙烯酸酯)、硬脂酸鋅、滑石粉加入到高速混合機(jī)中，常溫混合3-5分鐘，然后排入到單螺桿擠出機(jī)中，擠制成片材，所用接枝基料、AC發(fā)泡劑、交聯(lián)助劑、硬脂酸鋅、滑石粉的質(zhì)量比例為80-100:2-3:1-2:1-2:3-5，單螺桿擠出機(jī)的工作溫度為一區(qū)90 ± 5 °C，二區(qū) 95±5°C，三區(qū) 100±5°C，四區(qū) 110±5°C，五區(qū) 100±5°C ； 第三步片材的輻射交聯(lián)將第二步擠制的片材進(jìn)入到電子加速器進(jìn)行輻射交聯(lián)，輻照劑量為25Mrad ；
第四步交聯(lián)后的片材發(fā)泡經(jīng)過輻射交聯(lián)后的片材進(jìn)入發(fā)泡爐進(jìn)行發(fā)泡，發(fā)泡爐溫度260±10°C ；
第五步片材的二次加工經(jīng)過發(fā)泡的片材，直接進(jìn)入雙輥軋光機(jī)軋光得到厚度為0. 1-0. 3毫米的電子輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡片材，雙輥軋光機(jī)輥筒的溫度設(shè)定為130±10°C。本發(fā)明研發(fā)并成功生產(chǎn)了此類超薄(0. 1-0. 3毫米)產(chǎn)品，從三個(gè)方面解決了此技術(shù)難點(diǎn)①、采用了特殊的配方體系，即采用線性低密度聚乙烯LLDPE、配合三元乙丙膠(EPDM)、乙烯乙烯一醋酸乙烯酯(EVA)作為發(fā)泡基料，配合乙烯基三甲氧基硅烷、過氧化二異丙苯及其他助劑，使共混基體樹脂在擠出過程中發(fā)生接枝反應(yīng)，熔體粘度增加添加特種交聯(lián)助劑，使材料發(fā)泡前達(dá)到較高的交聯(lián)度，使發(fā)泡時(shí)高聚物黏度增加，流動(dòng)性減少，發(fā)泡更均勻，細(xì)膩，厚度更薄。③、采用二次加工工藝，即第一次加工出的成品，經(jīng)雙輥軋光機(jī)軋光，經(jīng)軋光的產(chǎn)品厚度達(dá)到0. 1-0. 3mm范圍內(nèi)，(傳統(tǒng)的產(chǎn)品沒有二次加工工藝)。主要原理是產(chǎn)品經(jīng)電子加速器高能電子束輻照交聯(lián)后，線型分子部分鏈段產(chǎn)生交聯(lián)，變成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后，此時(shí)該材料具有“記憶效應(yīng)”，將具有記憶效應(yīng)交聯(lián)型材料經(jīng)過高溫發(fā)泡爐加熱發(fā)泡，在發(fā)泡氣體的膨脹下材料內(nèi)部形成致密的泡孔，產(chǎn)品擴(kuò)張至原來的數(shù)倍，發(fā)泡后在擴(kuò)張的情況下冷卻定型，定型后的產(chǎn)品經(jīng)加熱的雙輥軋光機(jī)軋光，片材就會(huì)變回高彈態(tài)，但這時(shí)內(nèi)部氣體壓力比在發(fā)泡爐中低，片材回縮，在軋光機(jī)的作用下片材變薄(厚度最薄0. Imm,厚度范圍為0. 1-0. 3mm)o
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。一種超薄型(0. 1-0. 3毫米)電子輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡片材及制備方法，包括以下步驟
第一步接枝基料的制備取 5-20KgLLDPE、2-10Kg EPDM、30_60KgEVA、l_2Kg A171、
0.1-0. 3KgDCP、l-2Kg PE蠟、0. 3-0. 5Kgl010#加入到密煉機(jī)中、充分密煉8_10分鐘，密煉溫度70-100°C，其中A171在最后一分鐘加入，然后排入到雙階式混煉造粒機(jī)進(jìn)行混煉、接枝、造粒，雙階式混煉造粒機(jī)的工作溫度為一區(qū)135±5°C，二區(qū)145±5°C，三區(qū)165±5°C，四區(qū) 175±5°C，五區(qū) 185±5°C，六區(qū) 170±5°C。第二步片材的擠出取80-1OKg接枝基料、2-3KgAC發(fā)泡劑、l_2KgTMPTMA、l-2Kg硬脂酸鋅、3-5Kg滑石粉加入到高速混合機(jī)中，常溫混合3-5分鐘，然后排入到單螺桿擠出機(jī)中，擠制成片材，單螺桿擠出機(jī)的工作溫度為一區(qū)90±5°C，二區(qū)95±5°C，三區(qū)100±5°C，四區(qū) 110±5°C，五區(qū) 100±5°C。第三步片材的輻射交聯(lián)擠制好的片材進(jìn)入到電子加速器進(jìn)行輻射交聯(lián)，輻照劑量為25Mrad，(傳統(tǒng)厚片材輻照劑量為15_18Mrad)。第四步交聯(lián)后的片材發(fā)泡經(jīng)過輻射交聯(lián)后的片材進(jìn)入發(fā)泡爐進(jìn)行發(fā)泡，發(fā)泡爐溫度260 ± I (TC。
第五步片材的二次加工經(jīng)過發(fā)泡的片材，傳統(tǒng)的工藝發(fā)泡后即成成品，本發(fā)明產(chǎn)品經(jīng)過經(jīng)雙輥軋光機(jī)軋光。發(fā)泡后的產(chǎn)品直接進(jìn)入雙輥軋光機(jī)，輥筒的溫度設(shè)定為130±10°C。軋光后的片材即可包裝。實(shí)施例I :一種超薄型(0. 1-0. 3毫米)電子輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡片材及制備方法， 該制備方法依次包括以下步驟
一種超薄型(0. 1-0. 3毫米)電子輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡片材及制備方法，包括以下步
驟
第一步接枝基料的制備-M 5KgLLDPE、2Kg EPDM、30KgEVA、IKg A171、0. IKgDCPUKgPE蠟、0. 3Kgl010#加入到密煉機(jī)中、充分密煉8-10分鐘，密煉溫度70-100°C，其中A171在最后一分鐘加入，然后排入到雙階式混煉造粒機(jī)中進(jìn)打混煉、接枝、造粒，雙階式混煉造粒機(jī)的工作溫度為一區(qū)135±5°C，二區(qū)145±5°C，三區(qū)165±5°C，四區(qū)175±5°C，五區(qū)185±5°C，六區(qū) 170±5°C。第二步片材的擠出取80Kg接枝基料、2KgAC發(fā)泡劑、lKgTMPTMA、lKg硬脂酸鋅、3Kg滑石粉加入到高速混合機(jī)中，常溫混合3-5分鐘，然后排入到單螺桿擠出機(jī)中，擠制成片材，單螺桿擠出機(jī)的工作溫度為一區(qū)90±5°C，二區(qū)95±5°C，三區(qū)100±5°C，四區(qū)110±5°C，五區(qū) 100±5°C。第三步片材的輻射交聯(lián)擠制好的片材進(jìn)入到電子加速器進(jìn)行輻射交聯(lián)，輻照 劑量為25Mrad。第四步交聯(lián)后的片材發(fā)泡經(jīng)過輻射交聯(lián)后的片材進(jìn)入發(fā)泡爐進(jìn)行發(fā)泡，發(fā)泡爐溫度260 ± I (TC。第五步片材的二次加工經(jīng)過發(fā)泡的片材，傳統(tǒng)的工藝發(fā)泡后即成成品，本發(fā)明產(chǎn)品經(jīng)過經(jīng)雙輥軋光機(jī)軋光。發(fā)泡后的產(chǎn)品直接進(jìn)入雙輥軋光機(jī)，輥筒的溫度設(shè)定為130±10°C。軋光后的片材即可包裝。所用主要原材料說明
線性低密度聚乙烯樹脂型號(hào)7050，顆粒，熔融指數(shù)0. 2，產(chǎn)地，中原石化；
三元乙丙膠塊狀，型號(hào)EP21，產(chǎn)地日本JSR公司；
乙烯一醋酸乙烯酯共聚物型號(hào)VS410，顆粒，產(chǎn)地韓國現(xiàn)代，VA%=26 ；
乙烯基三甲氧基硅烷型號(hào)A171，無色透明液體，產(chǎn)地美國；
過氧化二異丙苯活化劑，白色晶狀，產(chǎn)地寧波；
TMPTMA :交聯(lián)助劑，三羥甲基丙烷三甲丙烯酸酯，淡黃色粘稠液體，產(chǎn)地，廣州；
抗氧劑1010# :白色晶狀，產(chǎn)地寧波阿克蘇；
聚乙烯蠟潤(rùn)滑劑，蠟狀片狀粉末，產(chǎn)地為青島和上海；
滑石粉發(fā)泡助劑，灰白色粉末，3500目，產(chǎn)地湖北；
AC發(fā)泡劑偶氮二甲酰胺,淡黃色粉末,產(chǎn)地為上海；
硬脂酸鋅發(fā)泡助劑，為白色粉末，產(chǎn)地為湖北。該產(chǎn)品雖然很薄，但很柔軟，具有良好的壓縮性能。該發(fā)明產(chǎn)品封密性非常好，能量吸收性好(可達(dá)55%以上的沖擊吸收率，防震、緩沖的極佳選擇)，反沖性強(qiáng)，尺寸穩(wěn)定性高，耐溫性好，耐氣候性能，具有防滑，防震，耐老化等性能。主要性能數(shù)據(jù)產(chǎn)品厚度，0. Imm ;使用溫度-50-150°C ;抗張強(qiáng)度彡2Mpa ;斷裂伸長(zhǎng)率> 300% ;壓縮永久變形彡1% ;平均泡孔直徑彡10 U m。本發(fā)明產(chǎn)品可用于便攜式電子產(chǎn)品，比如手機(jī)，數(shù)碼相機(jī)，數(shù)碼攝像機(jī)，PSP機(jī)等機(jī)殼緩沖、防塵用墊圈和一些自助式醫(yī)療產(chǎn)品或需要有防水要求的電子電器，能夠良好發(fā)揮防水，防塵，減震的作用。實(shí)施例2
同實(shí)施例 1，不同時(shí)的是第一步取 20KgLLDPE、10Kg EPDM、60KgEVA、2Kg A171、
0.3KgDCP、2Kg PE蠟、0. 5Kgl010# ;第二步取 IOKg接枝基料、3KgAC發(fā)泡劑、2KgTMPTMA、2Kg硬脂酸鋅、5Kg滑石粉。主要性能數(shù)據(jù)產(chǎn)品厚度，0. 3mm ;使用溫度-50-150°C ;抗張強(qiáng)度彡3Mpa ;斷裂伸長(zhǎng)率> 350% ;壓縮永久變形彡1% ;平均泡孔直徑彡20 u m。 實(shí)施例3
同實(shí)施例1，不同時(shí)的是第二步取IOKg接枝基料、3KgAC發(fā)泡劑、2KgTMPTMA、2Kg硬脂酸鋅、5Kg滑石粉。主要性能數(shù)據(jù)產(chǎn)品厚度，0. 3mm ;使用溫度-50-150°C ;抗張強(qiáng)度彡3. 5Mpa ;斷裂伸長(zhǎng)率> 400% ;壓縮永久變形彡1% ;平均泡孔直徑彡20 u m。實(shí)施例4
同實(shí)施例2，不同時(shí)的是第二步取80Kg接枝基料、2KgAC發(fā)泡劑、lKgTMPTMA、lKg硬脂酸鋅、3Kg滑石粉。主要性能數(shù)據(jù)產(chǎn)品厚度，0. 2mm ;使用溫度-50-150°C ;抗張強(qiáng)度彡3Mpa ;斷裂伸長(zhǎng)率> 300% ;壓縮永久變形< 1% ;平均泡孔直徑< 20 u m。
權(quán)利要求
1.一種超薄型電子輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡片材的制備方法，包括以下步驟 第一步接枝基料的制備將線性低密度聚乙烯、三元乙丙膠、乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、乙烯基三甲氧基硅烷、過氧化二異丙苯、聚乙烯蠟、抗氧劑1010加入到密煉機(jī)中充分密煉8-10分鐘，其中乙烯基三甲氧基硅烷在密煉的最后一分鐘加入，密煉溫度70-100°C，然后排入到雙階式混煉造粒機(jī)進(jìn)行混煉、接枝、造粒得到接枝基料；所用線性低密度聚乙烯、三元乙丙膠、乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、乙烯基三甲氧基硅烷、過氧化二異丙苯、聚乙烯蠟、抗氧劑 1010 的質(zhì)量比例為=5-20:2-10:30-60:1-2:0. 1-0. 3:1-2:0. 3-0. 5 ;雙階式混煉造粒機(jī)的工作溫度為一區(qū)135±5°C，二區(qū)145±5°C，三區(qū)165±5°C，四區(qū)175±5°C，五區(qū)185±5°C，六區(qū) 170±5°C ； 第二步片材的擠出將接枝基料、發(fā)泡劑偶氮二甲酰胺、交聯(lián)助劑三羥甲基丙烷三甲丙烯酸酯、硬脂酸鋅、滑石粉加入到高速混合機(jī)中，常溫混合3-5分鐘，然后排入到單螺桿·擠出機(jī)中，擠制成片材，所用接枝基料、發(fā)泡劑、交聯(lián)助劑、硬脂酸鋅、滑石粉的質(zhì)量比例為80-100:2-3:1-2:1-2:3-5，單螺桿擠出機(jī)的工作溫度為一區(qū)90±5°C，二區(qū)95±5°C，三區(qū)100±5°C，四區(qū) 110±5°C，五區(qū) 100±5°C ； 第三步片材的輻射交聯(lián)將第二步擠制的片材進(jìn)入到電子加速器進(jìn)行輻射交聯(lián)，輻照劑量為25Mrad ； 第四步交聯(lián)后的片材發(fā)泡經(jīng)過輻射交聯(lián)后的片材進(jìn)入發(fā)泡爐進(jìn)行發(fā)泡，發(fā)泡爐溫度260±10°C ； 第五步片材的二次加工經(jīng)過發(fā)泡的片材，直接進(jìn)入雙輥軋光機(jī)軋光得到厚度為0. 1-0. 3毫米的電子輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡片材，雙輥軋光機(jī)輥筒的溫度設(shè)定為130±10°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述線性低密度聚乙烯樹脂為型號(hào)7050的線性低密度聚乙烯樹脂；三元乙丙膠為型號(hào)EP21的三元乙丙膠；乙烯一醋酸乙烯酯共聚物為型號(hào)VS410的乙烯一醋酸乙烯酯共聚物。
3.由權(quán)利要求I或2制備的超薄型電子輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡片材。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超薄型電子輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡片材及制備方法，包括以下步驟第一步將LLDPE、EPDM、EVA、A171、DCP、PE蠟、抗氧劑1010加入到密煉機(jī)中充分密煉8-10分鐘，密煉溫度70-100℃，然后排入到雙階式混煉造粒機(jī)進(jìn)行混煉、接枝、造粒得到接枝基料；第二步將接枝基料、AC發(fā)泡劑、交聯(lián)助劑、硬脂酸鋅、滑石粉加入到高速混合機(jī)中混合，然后排入到單螺桿擠出機(jī)中，擠制成片材；第三步將第二步擠制的片材進(jìn)入到電子加速器進(jìn)行輻射交聯(lián)；第四步經(jīng)過輻射交聯(lián)后的片材進(jìn)入發(fā)泡爐進(jìn)行發(fā)泡；第五步經(jīng)過發(fā)泡的片材，直接進(jìn)入雙輥軋光機(jī)軋光得到厚度為0.1-0.3毫米的電子輻射交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡片材。
文檔編號(hào)C08K13/02GK102746602SQ201210255178
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月23日
發(fā)明者段賢安, 魏瓊 申請(qǐng)人:湖北祥源新材科技有限公司