專利名稱：一種hdpe/ldpe共混發(fā)泡材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)泡材料及其成型方法，尤其涉及一種高密度聚乙烯(HDPE) /低密度聚乙烯(LDPE)共混材料及其發(fā)泡成型方法。
背景技術：
聚乙烯(Polyethylene,PE)是由乙烯聚合而成之聚合物,產品發(fā)展至今已有60年左右歷史，目前全球聚乙烯產量居五大泛用樹脂之首，聚乙烯也在各個工業(yè)領域得到了廣泛的應用。

聚乙烯可以被分為高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)，在力學性能方面，由于HDPE主鏈上支鏈少而短，結晶度高，因此它的拉伸強度、硬度都優(yōu)于LDPE，抗沖擊強度低于LDPE。LDPE耐低溫性能好。在化學性能方面，HDPE抗溶劑性能優(yōu)于LDPE。在透氣性能方面，HDPE透氣性僅為LDPE的五分之一。LDPE的密度低，硬度較低，彎曲強度較低，但耐沖擊強度高。HDPE由于熔體強度較低，發(fā)泡性能不及LDPE。HDPE與LDPE之間相容性好，已經有一些現有技術，將兩者進行共混，利用LDPE良好的發(fā)泡性能改善HDPE的發(fā)泡性能，現有技術中，生產HDPE/LDPE共混發(fā)泡材料的大致方法為:先將助劑與HDPE、LDPE基料在開煉機中混煉，再將混合料用擠出機，擠出塑膠粒，將塑膠粒注入模具模腔中，交聯(lián)發(fā)泡。但該方法中，由于前期開煉機混煉時，混煉溫度較低，為70_80°C，混合后物料不會熔融，仍然為固態(tài)(顆?；蚍蹱?，這樣可以方便加入擠出機料斗，但是，由于溫度低，幾種塑料材料之間難以混合均勻，造成擠出后的發(fā)泡材料性能不均一，尤其是在HDPE/LDPE (重量t匕)=50/50左右時，靠開煉機混煉更難以混合均勻；如果在前期開煉機混煉時，將混煉溫度提高，容易造成物料熔融粘在一起，不再成固態(tài)(顆?；蚍蹱?，難以加入擠出機料斗，無法實現擠出發(fā)泡成型。因此，現有技術中的工藝方式，決定了只能以低溫方式混煉。但其缺點是混合效果不佳。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是:現有技術中，采用先開煉機混煉，再擠出機擠出的方式，生產HDPE/LDPE共混發(fā)泡材料時，物料混合不均勻，從而導致最終發(fā)泡材料性能不均為解決這一技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是:本發(fā)明提供了一種HDPE/LDPE共混發(fā)泡材料，其原料組成，按重量份數計為，HDPE與LDPE的總份數100份交聯(lián)劑0.5份Ac發(fā)泡劑3-10份氧化鋅1-2份硬脂酸0.5份
抗氧劑1010.0.1 份無機填料3-15份，其中，HDPE與 LDPE 的重量比為 10:90—90:10，其中，所選用的HDPE的熔體流動速率介于3-6g/10min之間，LDPE的熔體流動速率介于2-3g/10min之間；作為優(yōu)選:交聯(lián)劑選自過氧化二異丙苯DCP或過氧化苯甲酰BPO ；作為優(yōu)選:無機填料選自碳酸鈣或云母粉。本發(fā)明還提供了一種上述HDPE/LDPE共混發(fā)泡材料的制備方法，具體操作為:按各原料的配比，(I)將HDPE與LDPE共混擠出造粒，干燥，得到基料，作為優(yōu)選:使用雙螺桿擠出機，對HDPE和LDPE進行共混，混合效果好，可以連續(xù)擠
出，產量很大；(2)將步驟(I)中得到的基料在開煉機中進行塑煉，塑煉過程中，向基料中加入助齊 ，助劑與基料混合均勻后，將混合料料片取下，趁熱壓平，作為優(yōu)選:塑煉過程中，雙輥開煉機的輥溫設為143—1470C，因為在這個溫度下，HDPE/LDPE共混物料能夠熔融，發(fā)泡助劑能夠與物料很好混合，形成塑料/發(fā)泡助劑混合物料片，為下一步定型及發(fā)泡作好準備，低于此溫度，HDPE/LDPE共混料難以熔融，與助劑的混合效果不好；溫度高于此溫度，發(fā)泡劑大量分解，則后續(xù)的發(fā)泡會失敗，此時，實際料溫與輥筒溫度基本一致，向基料中加入的助劑，就是指交聯(lián)劑、氧化鋅、硬脂酸、抗氧劑、無機填料和Ac發(fā)泡劑，其中，發(fā)泡劑最后才加入，混合過程中，打三角包5-7次，直到共混料混合均勻，雙輥開煉機在混煉時，輥距設為Imm左右，下料時，輥距調大至3mm左右；(3 )將步驟(2 )中的混合料料片預成型后，把混合料料片放在模具中，發(fā)泡處理，發(fā)泡完成后，待混合料冷卻后，取下模具，得到發(fā)泡材料，作為優(yōu)選:預成型操作為，混合料料片在150°C的模框中，于5MPa壓力下預成型IOmin,該溫度下，HDPE/LDPE共混料既能熔融又幾乎沒有發(fā)泡，作為優(yōu)選:發(fā)泡處理為，混合料料片在電熱恒溫鼓風干燥箱里，于170 180°C溫度下發(fā)泡5-10min,作為優(yōu)選:發(fā)泡處理為，混合料料片在平板硫化機中，于溫度170 180°C和壓力
I IOMPa 下，發(fā)泡 5-10min,這個溫度范圍能夠保證HDPE/LDPE共混料發(fā)泡時熔體強度較好，發(fā)泡過程與材料交聯(lián)過程能夠匹配，壓力范圍與發(fā)泡時間，在該范圍內取值最為合理，壓力再提高，對于發(fā)泡材料性能影響不大，浪費功率；時間再增加，對于發(fā)泡材料性能影響不大，增加時間降低工作效率，浪
費能量。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明將HDPE與LDPE共混后發(fā)泡，提高了 HDPE材料的發(fā)泡性能，兩種材料由于相容性好，不需要相容劑；采用本發(fā)明的制備工藝，使得各原料能夠混合均勻，所制的共混發(fā)泡材料泡孔均勻，材料性能均一，密度低而且可調，力學性能可調。


圖1是本發(fā)明的發(fā)泡工藝流程圖。圖2為實施例1至實施例5中，共混發(fā)泡材料，泡沫密度隨HDPE:LDPE配比的變化圖。圖3為實施例1至實施例5中，共混發(fā)泡材料，泡沫撕裂強度隨HDPE:LDPE配比的變化圖。圖4為實施例1至實施例5中，共混發(fā)泡材料，泡沫拉伸強度隨HDPE:LDPE配比的變化圖。圖5為實施例1中，制備的共混發(fā)泡材料，泡沫經液氮冷凍脆斷后的電鏡掃描圖(SEM)0圖6為實施例2中，制備的共混發(fā)泡材料，泡沫經液氮冷凍脆斷后的電鏡掃描圖(SEM)0圖7為實施例3中，制備的共混發(fā)泡材料，泡沫經液氮冷凍脆斷后的電鏡掃描圖(SEM)0圖8為實施例4中，制備的共混發(fā)泡材料，泡沫經液氮冷凍脆斷后的電鏡掃描圖(SEM)0圖9為實施例5中，制備的共混發(fā)泡材料，泡沫經液氮冷凍脆斷后的電鏡掃描圖(SEM)0
圖10是對比實施例1中，以純的HDPE5306J為原料，制備的發(fā)泡材料，泡沫經液氮冷凍脆斷后的電鏡掃描圖。圖11為對比實施例3中，制備的共混發(fā)泡材料，泡沫經液氮冷凍脆斷后的電鏡掃描圖(SEM)。圖12為對比實施例4中，制備的共混發(fā)泡材料，泡沫經液氮冷凍脆斷后的電鏡掃描圖(SEM)。圖13為對比實施例5中，制備的共混發(fā)泡材料，泡沫經液氮冷凍脆斷后的電鏡掃描圖(SEM)。
具體實施例方式以下實施例中，涉及到的份數均為重量份。使用的原料與設備的具體情況，如表1、表2和表3所不:表I主要原料
權利要求
1.一種HDPE/LDPE共混發(fā)泡材料，其特征在于:所述的HDPE/LDPE共混發(fā)泡材料，其原料組成，按重量份數計為， HDPE與LDPE的總份數100份 交聯(lián)劑0.5份 Ac發(fā)泡劑3-10份 氧化鋅1-2份 硬脂酸0.5份 抗氧劑10100.1份 無機填料3-15份， 其中，HDPE與LDPE的重量比為10:90— 90:10。
2.如權利要求1所述的HDPE/LDPE共混發(fā)泡材料，其特征在于:所述的HDPE的熔體流動速率介于3-6g/10min之間；LDPE的熔體流動速率介于2_3g/10min之間。
3.如權利要求1所述的HDPE/LDPE共混發(fā)泡材料，其特征在于:所述的交聯(lián)劑選自過氧化二異丙苯DCP或過氧化苯甲酰BPO。
4.如權利要求1所述的HDPE/LDPE共混發(fā)泡材料，其特征在于:所述的無機填料選自碳酸鈣或云母粉。
5.如權利要求1至4任一項所述的HDPE/LDPE共混發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于:所述的制備方法為， 按各原料重量份數 (1)將HDPE與LDPE共混擠出造粒，干燥，得到基料； (2)將步驟(I)中得到的基料在開煉機中進行塑煉，塑煉過程中，向基料中加入助劑，助劑與基料混合均勻后，將混合料料片取下，趁熱壓平； (3 )將步驟(2 )中的混合料料片預成型后，把混合料料片放在模具中，發(fā)泡處理，發(fā)泡完成后，待混合料冷卻后，取下模具，得到發(fā)泡材料。
6.如權利要求5所述的HDPE/LDPE共混發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于:步驟(2)中所述的塑煉過程中，開煉機的輥溫為143—1470C。
7.如權利要求5所述的HDPE/LDPE共混發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于:步驟(2)中所述的向基料中加入的助劑為，交聯(lián)劑、氧化鋅、硬脂酸、抗氧劑、無機填料和Ac發(fā)泡劑，其中，發(fā)泡劑最后才加入。
8.如權利要求5所述的HDPE/LDPE共混發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于:步驟(3)中所述的預成型操作為，混合料料片在150°C的模框中，于5MPa壓力下預成型lOmin。
9.如權利要求5所述的HDPE/LDPE共混發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于:步驟(3)中所述的發(fā)泡處理為，混合料料片在電熱恒溫鼓風干燥箱里，于170 180°C溫度下發(fā)泡5_10mino
10.如權利要求5所述的HDPE/LDPE共混發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于:步驟(3)中所述的發(fā)泡處理為，混合料料片在平板硫化機中，于溫度170 180°C和壓力I IOMPa下，發(fā)泡5-10min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)泡材料及其成型方法，尤其涉及一種高密度聚乙烯(HDPE)/低密度聚乙烯(LDPE)共混材料及其發(fā)泡成型方法。該共混材料的原料組成為HDPE與LDPE的總重量份數為100(HDPE與LDPE的重量比為1090—9010)、交聯(lián)劑0.5份、Ac發(fā)泡劑3-10份、氧化鋅1-2份、硬脂酸0.5份、抗氧劑0.1份和無機填料3-15份；該成型方法的主要步驟為先將HDPE與LDPE按照配比共混擠出造粒，干燥，然后在開煉機中進行塑煉，塑煉過程中，逐漸加入其它助劑，直到共混料混合均勻，將料片取下趁熱壓平后，進行預成型操作，最后將料片放在模具中，發(fā)泡成型。
文檔編號C08K5/09GK103113653SQ20131004790
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月6日 優(yōu)先權日2013年2月6日
發(fā)明者廖華勇, 周玲玲, 陶國良 申請人:常州大學