CN100549082C - Eva/pe/淀粉复合发泡材料的制备方法 - Google Patents

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林增坤
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Abstract

本发明涉及一种EVA/PE/淀粉复合发泡材料的制备方法,其特征在于:以EVA、PE为主要原料,以淀粉及无机粉料为辅料,并配以甘油、交联剂、发泡剂AC和表面改性剂;其制备过程为:将淀粉与甘油置入高速搅拌机进行捏合,使淀粉糊化,然后与EVA、PE表面改性剂及其它原料一起加入到开炼机中进行混炼,混炼过程中表面改性剂与EVA、PE发生化学接枝反应,改善淀粉与EVA、PE两相界面间的粘合性能,待混炼塑化完全后出片、裁剪、称量,放入平板硫化机中进行硫化发泡,制备出EVA/PE/淀粉复合发泡材料。应用该方法制备出的发泡材料不仅具有密度低、弹性好、耐挠曲、不易压缩变形而且生产成本低。

Description

EVA/PE/淀粉复合发泡材料的制备方法
技术领域
本发明提供了一种EVA/PE/淀粉复合发泡材料的制备方法。 背景技术
目前市场上常见的EVA或PE发泡材料一般都是用碳酸钙与EVA或PE、其它改性剂(如P0E、 PE、 BR等化学物质)共混发泡而成的,存在添加量少,回弹性差、易压縮变形、易变脆、产 生裂纹等缺陷。近十年来,国内各生产企业为了拓宽或保持自身的市场区域,注重材料成本 的降低,采取添加再生EVA、其它廉价的弹性体材料、或增加无机材料的添加量、或利用EVA 泡沫回收料等手段,制造低成本、低档次的EVA或PE发泡材料。
根据査新检索结果,目前国内EVA或PE复合发泡材料的研制开发,大都采用与EVA、 PE、 P0E、 BR等化学物质的复合,本项目在国内首次釆用淀粉与EVA、 PE复合制备发泡材料,而 且综合性能良好,属国内首创。
发明内容
本发明的目的是要提供一种EVA/PE/淀粉复合发泡材料的制备方法,应用该方法制备出 的发泡材料不仅具有密度低、弹性好、耐挠曲、不易压縮变形而且生产成本低。
本发明所提供的EVA/PE/淀粉复合发泡材料的制备方法,其特征在于:原料各组分的重 量配比如下:淀粉占总量的1%〜40%; EVA占总量的0%〜80%; PE占总量的0%〜80%;无机 粉料占总量的0〜20%;甘油占总量的0.1%〜8%;交联剂占总量的0.8〜1.2%;发泡剂占总量 的2〜4%;表面改性剂占总量1〜3% ,表面处理剂占总量1〜2% ,其它助剂占总量0〜3X(Zn0:
0〜1.5%,硬脂酸锌:0〜1.5%);其制备过程为:将淀粉与甘油置入高速搅拌机进行捏合,使
淀粉糊化,然后与EVA、 PE、顺丁烯二酸酐、苯乙烯一起加入到开炼机中进行混炼,混炼过 程中顺丁烯二酸酐、苯乙烯与EVA、 PE发生化学接枝反应,改善淀粉与EVA、 PE两相界面间 的粘合性能,待混炼塑化完全后出片、裁剪、称量,放入平板硫化机中进行硫化发泡,制备 出EVA/PE/淀粉复合发泡材料。
本发明利用玉米淀粉、稻谷淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、木薯淀粉与EVA、 PE树脂共混,并添加交联剂、发泡剂、表面改性剂、表面处理剂、甘油等环保型助剂,通过 特定的工艺流程制成EVA/PE/淀粉复合发泡材料。具有密度低、耐挠曲、回弹性优良、压縮 变形小和剥离强度高等综合性能,该材料可广泛用于制造沙滩鞋、拖鞋、儿奪拼图、泡沫地 板等产品。该材料的制备有利于环境保护,缓解塑料原料紧缺现象。因此开发此类产品具有 广泛的市场前景和良好的社会经济效益。具体实施方式
本发明所提供的EVA/PE/淀粉复合发泡材料的制备方法,其特征在于:原料各组分的重
量配比如下:淀粉占总量的1%〜40%; EVA占总量的0%〜80%; PE占总量的0%〜80%;无机
粉料占总量的0〜20%;甘油占总量的0. 1%〜8%;交联剂占总量的0.8〜1.2%;发泡剂占总量 的2〜4%;表面改性剂占总量1〜3% ,表面处理剂占总量1〜2% ,其它助剂占总量0〜3M(ZnO: 0〜1.5%,硬脂酸锌:0〜1.5%);其制备过程为:将淀粉与甘油置入高速搅拌机进行捏合,使 淀粉糊化,然后与EVA、 PE、表面改性剂一起加入到开炼机中进行混炼,混炼过程中表面改 性剂与EVA、 PE发生化学接枝反应,改善淀粉与EVA、 PE两相界面间的粘合性能,待混炼塑 化完全后出片、裁剪、称量,放入平板硫化机中进行硫化发泡,制备出EVA/PE/淀粉复合发 泡材料。
所述的无机粉料为CaCO:,或膨润土或其二者的混合物。所述的交联剂为过氧化二异丙苯, 即DCP。所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺,即AC。所述的表面改性剂为苯乙烯和顺丁烯二酸酐 复合,其中苯乙烯与顺丁烯二酸酐的比例为h 2.5。所述的表面处理剂为硅烷偶联剂。所述 的其它助剂为ZnO和硬脂酸锌,其中ZriO占总量的0〜1.5呢,硬脂酸锌占总量的0〜1. 5%)。
为了确保产品的质量且有利于加工,所述的淀粉需置入高速搅拌机,加入甘油,高速捏 合处理,得到糊化的淀粉。同时为了改善淀粉与EVA、 PE树脂间两相界面间的粘合性能,我 们在淀粉与EVA、 PE及其他改性助剂加入开炼机中进行混炼时添加表面改性剂,对EVA、 PE 进行化学接枝改性。
原料在高速搅拌机中捏合时,温度应控制在10(TC以内。
在开炼机中混炼时,所述的开炼机工艺参数为温度控制在12(TC以内,直至物料在开炼机 内混炼均匀、塑化完全为止。
平板硫化机工作时,所述的平板硫化机工艺参数为:温度为17(TC〜18(TC,硫化时间为 3min〜4min。
本发明采用玉米淀粉、稻谷淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、木薯淀粉中的任 何一种为基料,可以制出不同的EVA/PE/淀粉复合发泡材料,其原料配方选用以下任何一种: (1)玉米淀粉:在配方中,玉米淀粉的比例为1〜40%,甘油的比例为0. 1〜8%,EVA的 比例为0〜80%, PE占总量的0%〜80%,配料中还包括无机粉料0〜20%,交联剂0.8〜1.2%, 发泡剂2〜鄉,表面改性剂占总量1〜3% ,表面处理剂为硅烷偶联剂,占总量1〜2% ,其它 助剂0〜3%。其中,无机粉料为0〜5免CaC0:!和0〜5%膨润土的混合物;表面改性剂为苯乙烯 1%和顺丁烯二酸酐2. 5%的混合物;其它助剂为0〜1. 5。/。氧化锌、0〜1. 5%硬脂酸锌的混合物, 以下相同。(2) 稻谷淀粉:在配方中,稻谷淀粉的比例为1〜40%,甘油的比例为0. 1〜8%,EVA的 比例为0〜80%, PE占总量的0%〜80%,配料中还包括无机粉料0〜20%,交联剂0.8〜1.2%, 发泡剂2〜4%,表面改性剂占总量1〜3% ,表面处理剂为硅垸偶联剂,占总量1〜2% ,其它 助剂0〜3%。
(3) 小麦淀粉:在配方中,小麦淀粉的比例为1〜40%,甘油的比例为0. 1〜8%,EVA的 比例为0〜80%, PE占总量的0%〜80%,配料中还包括无机粉料0〜20%,交联剂0.8〜1.2%, 发泡剂2〜4%,表面改性剂占总量1〜3% ,表面处理剂为硅烷偶联剂,占总量1〜2% ,其它 助剂0〜3%。
(4) 马铃薯淀粉:在配方中,马铃薯淀粉的比例为1〜40%,甘油的比例为0.1〜8义,EVA 的比例为0〜80%, PE占总量的0%〜80%,配料中还包括无机粉料0〜20%,交联剂0. 8〜1. 2%, 发泡剂2〜機,表面改性剂占总量1〜3% ,表面处理剂为硅烷偶联剂,占总量1〜2% ,其它 助剂0〜3%。
(5) 红薯淀粉:在配方中,红薯淀粉的比例为1〜40%,甘油的比例为0.1〜8y。,EVA的 比例为0〜80%, PE占总量的0%〜80%,配料中还包括无机粉料0〜20%,交联剂0.8〜1.2%, 发泡剂2〜4%,表面改性剂占总量1〜3% ,表面处理剂为硅烷偶联剂,占总量1〜2% ,其它 助剂0〜3%。
(6)木薯淀粉:在配方中,木薯淀粉的比例为1〜40%,甘油的比例为O. 1〜8。/。,EVA的比 例为0〜80%, PE占总量的0%〜80%,配料中还包括无机粉料0〜濕,交联剂0.8〜1.2%,发 泡剂2〜4%,表面改性剂占总量1〜3% ,表面处理剂为硅烷偶联剂,占总量1〜2% ,其它助 剂0〜3%。
此外,本发明可以因地制宜利用其它淀粉如芭蕉芋等,制造出EVA/PE/淀粉复合发泡材料。
以下为采用不同淀粉材料的实施例: 实施例一
本实施例具体描述了 EVA/PE/玉米淀粉复合发泡材料的制备过程,将玉米淀粉置入高速 搅拌机中,添加甘油,进行糊化处理,然后与EVA、 PE及其它原料一起加入到开炼机中进行 混炼,混炼塑化完全时出片、裁剪、称量,放入到平板硫化机进行硫化发泡,制备出EVA/PE/ 淀粉复合发泡材料。具体配方见表l。高速搅拌机工艺参数:温度应控制在10(TC以内。开炼 机工艺参数:温度控制在12(TC以内,物料在开炼机内混炼均匀、塑化完全为止。平板硫化机 工艺参数为:温度为170。C〜18(TC,硫化时间为3min〜4min。表1 EVA/PE/玉米淀粉复合发泡材料共混配方
<table>table see original document page 6</column></row> <table>实施例四
实施例四叙述的是EVA/PE/马铃薯淀粉复合发泡材料的制备方法,加工步骤与工艺参数同 实施例一,共混配方如表4所示。表4 EVA/PE/马铃薯淀粉复合发泡材料共混配方
<table>table see original document page 7</column></row> <table>实施例五
实施例五叙述的是EVA/PE/红薯淀粉复合发泡材料的制备方法,加工歩骤与工艺参数同实 施例一,共混配方如表5所示。
表5 EVA/PE/红薯淀粉复合发泡材料共混配方
<table>table see original document page 7</column></row> <table>实施例六
实施例六叙述的是EVA/PE/木薯淀粉复合发泡材料的制备方法,加工步骤与工艺参数同实 施例一,共混配方如表6所示。
表6 EVA/PE/木薯淀粉复合发泡材料共混配方
<table>table see original document page 7</column></row> <table>本发明构思新颖,设计合理,具有较大的推广应用价值。

Claims (6)

1.一种EVA/PE/淀粉复合发泡材料的制备方法,其特征在于:原料各组分的重量配比如下:淀粉占总量的1%~40%;EVA占总量的10%~80%;PE占总量的15%~80%;无机粉料占总量的0~20%;甘油占总量的0.1%~8%;交联剂占总量的0.8~1.2%;发泡剂占总量的2~4%;表面改性剂占总量1~3%,表面处理剂占总量1~2%,其它助剂占总量0~3%,所述各组分之和为100%;所述的无机粉料为CaCO3或膨润土或其二者的混合物;所述的交联剂为过氧化二异丙苯,即DCP;所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺,即AC;所述的表面改性剂为苯乙烯和顺丁烯二酸酐复合,其中苯乙烯与顺丁烯二酸酐的比例为1∶2.5;所述的表面处理剂为硅烷偶联剂;所述的其它助剂为ZnO和硬脂酸锌,其中ZnO占总量的0~1.5%,硬脂酸锌占总量的0~1.5%;其制备过程为:将淀粉与甘油置入高速搅拌机进行捏合,使淀粉糊化,然后与EVA、PE及其它原料一起加入到开炼机中进行混炼,待混炼塑化完全后出片、裁剪、称量,放入平板硫化机中进行硫化发泡,最后制备出EVA/PE/淀粉复合发泡材料。
2. 根据权利要求1所述的EVA/PE/淀粉复合发泡材料的制备方法,其特征在于:所述的淀粉 放入高速捏合机,加入甘油处理5min〜10min,得到糊化的淀粉。
3. 根据权利要求1所述的EVA/PE/淀粉复合发泡材料的制备方法,其特征在于:所述的高速 搅拌机工艺参数为温度控制在IO(TC以内,所述的开炼机工艺参数为温度控制在12(TC以 内,直至物料在开炼机上混炼均匀、塑化完全为止。
4. 根据权利要求1所述的EVA/PE/淀粉复合发泡材料的制备方法,其特征在于:所述的平板 硫化机工艺参数为:温度为17(TC〜18(TC,硫化时间为3min〜4min。
5. 根据权利要求1所述的EVA/PE/淀粉复合发泡材料的制备方法,其特征在于:所述淀粉选 自玉米淀粉、稻谷淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉或木薯淀粉中的一种。
6. 根据权利要求1所述的EVA/PE/淀粉复合发泡材料的制备方法,其特征在于:所述淀粉为 芭蕉芋。
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Assignee: Fuzhou Kunming composite plastic Co., Ltd.

Assignor: Fuzhou University

Contract record no.: 2010350000084

Denomination of invention: Preparation method of EVA/PE/ starch composite foaming material

Granted publication date: 20091014

License type: Exclusive License

Open date: 20070530

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