CN101012323A - 一种聚乙烯物理发泡料及其制备方法 - Google Patents

一种聚乙烯物理发泡料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚乙烯物理发泡料及其制备方法，以低密度聚乙烯和高密度聚乙烯为原料，加入发泡剂和助剂，于单螺杆/双螺杆挤出机中混炼后挤出造粒，获得聚乙烯物理发泡料。本发明的聚乙烯物理发泡料不仅性能优异，而且由于其适合物理发泡，所获得的聚乙烯发泡材料不会存在化学残留，因而没有毒性，可以大大拓展聚乙烯发泡材料的应用前景。

Description

一种聚乙烯物理发泡料及其制备方法
技术领域
本发明涉及发泡料，具体涉及一种聚乙烯物理发泡料及其制备方法。
背景技术
聚乙烯发泡材料是一种具有隔音、保温、抗振、高强度缓冲能力的包装材料和建筑材料，其用途非常广泛。
现有用于聚乙烯发泡的发泡料多为化学发泡料，即需要进一步通过化学发泡的方法获得最终的产品。众所周知，化学发泡获得的发泡材料中通常都含有化学残留，这些残留物对人体以及其它金属材料有腐蚀作用，因而会大大限制其应用。
发明内容
本发明的目的就在于对聚乙烯发泡料的配方进行调整，使其适合物理发泡，从而提供一种新型的聚乙烯物理发泡料。
本发明的另一个目的在于提供所述聚乙烯物理发泡料的制备方法。
本发明的聚乙烯物理发泡料的配方如下：
    原料     重量份
    低密度聚乙烯     20-50
    高密度聚乙烯     50-70
    发泡剂     1-10
    助剂     1-10
本发明的聚乙烯物理发泡料的制备方法包括：将上述配方的低密度聚乙烯和高密度聚乙烯、发泡剂、以及助剂混合均匀，然后加入单螺杆/双螺杆挤出机中，于100～230℃下混炼，使其均匀分布，最后挤出造粒。
根据本发明，所述发泡剂包括：4，4′-氧代双苯磺酰肼(OBSH)、苯磺酰胺(TSH)，以及偶氮类发泡剂，例如：偶氮二异丁腈(ABN)、偶氮碳酸钡、偶氮二甲酰胺。
根据本发明，所述填充物包括：云母粉、滑石粉、玻璃粉、木粉、碳酸钙等。
在本发明的一个优选实施例中，本发明的聚乙烯物理发泡料的各项性能指标均达到了行业内的较高水准。
在本发明的另一个优选实施例中，采用本发明的聚乙烯物理发泡料进行发泡，发泡度可以达到30-95％。
本发明的聚乙烯物理发泡料适合通过物理方法进行发泡，因此获得的发泡材料中不会存在化学残留，也即没有毒性，对人体和其它金属材料不会产生腐蚀作用，特别适合用于板材、片材，以及电缆、电器等的绝缘体、外壳、护套等。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明作进一步具体说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。
以下实施例中所使用的各原料以及单螺杆/双螺杆挤出机均为市售产品。
实施例1、聚乙烯物理发泡料的制备
分别按配方1～6，将低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、发泡剂(OBSH、TSH或偶氮类发泡剂(ABN、偶氮碳酸钡、偶氮二甲酰胺))以及助剂(云母粉、滑石粉、玻璃粉、木粉或碳酸钙)混合均匀，然后加入单螺杆/双螺杆挤出机中，将挤出机各段的温度设置在100～230℃之间进行混炼，使其均匀分布，最后挤出造粒，获得聚乙烯物理发泡料。
配方1：
    原料     重量份
    低密度聚乙烯     20
    高密度聚乙烯     70
    OBSH     5
    ABN     5
    云母粉     5
配方2：
    原料     重量份
    低密度聚乙烯     30
    高密度聚乙烯     50
    OBSH     1
    滑石粉     1
配方3：
    原料     重量份
    低密度聚乙烯     40
    高密度聚乙烯     60
    TSH     2
    偶氮二甲酰胺     2
    碳酸钙     8
配方4：
    原料     重量份
    低密度聚乙烯     50
    高密度聚乙烯     60
    OBSH     3
    偶氮碳酸钡     3
    木粉     5
配方5：
    原料     重量份
    低密度聚乙烯     30
    高密度聚乙烯     50
    OBSH     3
    ABN     5
    玻璃粉     1
    碳酸钙     1
配方6：
    原料     重量份
    低密度聚乙烯     30
    高密度聚乙烯     50
    OBSH     3
    ANB     1
    云母粉     2
    滑石粉     2
    碳酸钙     2
    木粉     2
实施例2、聚乙烯物理发泡料的性能测试
按本领域的常规测试方法，对按实施例1的6个配方制备获得的聚乙烯物理发泡料的各项性能指标进行测试，结果如以下表1所示：
表1、聚乙烯物理发泡料的性能指标
    熔体流动速率(g/10mim)     4.0～10.0
    密度(g/cm3)     0.91～0.965
    拉伸断裂强度(Mpa)     ≥20.0
    拉伸断裂伸长率(％)     ≥300
    介电常数(1MHz)     2.30～2.36
    介质损耗角正切(1MHz)     ≤2.5×10-4
    体积电阻率(Ω.cm)     ＞1×1015
    分解温度(℃)     160～210
由表1的结果可见，本发明的聚乙烯物理发泡料的各项性能指标均达到行业内的较高水准。
实施例3、聚乙烯物理发泡料用于发泡
取实施例1获得的聚乙烯物理发泡料进行物理发泡，具体如下：
将获得的粒子加入单螺杆/双螺杆挤出机中，挤出机各段的温度设置在100～230℃之间，然后充入惰性气体氮气，并使设备保持约30MPa的压力以进行预发泡，最后将预发泡料从模口导入模具中，使其充分发泡，从而得到发泡材料。
取获得的发泡材料，按照以下公式计算发泡度：
发泡度＝1-(发泡后的重量/原重量)
结果如下：
  配方     1     2     3     4     5     6   平均值
  发泡度(％) 95.0 89.3 84.5 71.1 60.8 30.0 71.8
综上所述，按照本发明的配方制备获得的聚乙烯物理发泡料不仅性能优异，而且由于其适合物理发泡，所获得的聚乙烯发泡材料不会存在化学残留，因而没有毒性，可以大大拓展聚乙烯发泡材料的应用前景。

Claims (8)

1、一种聚乙烯物理发泡料，其特征在于该物理发泡料的配方如下：
    原料     重量份     低密度聚乙烯     20-50     高密度聚乙烯     50-70     发泡剂     1-10     助剂     1-10。
2、如权利要求1所述的物理发泡料，其特征在于，所述配方中的发泡剂包括：磺酰肼类，4，4′-氧代双苯磺酰肼、苯磺酰胺，以及偶氮类发泡剂。
3、如权利要求2所述的物理发泡料，其特征在于，所述偶氮类发泡剂包括：偶氮二异丁腈、偶氮碳酸钡、偶氮二甲酰胺。
4、如权利要求1所述的物理发泡料，其特征在于，所述配方中的填充物包括：云母粉、滑石粉、玻璃粉、木粉、碳酸钙。
5、一种聚乙烯物理发泡料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
按权利要求1的配方将低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、发泡剂、以及助剂混合均匀，然后加入单螺杆/双螺杆挤出机中，于100～230℃下混炼，使其均匀分布，最后挤出造粒。
6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述发泡剂包括：磺酰肼类，4，4′-氧代双苯磺酰肼、苯磺酰胺，以及偶氮类发泡剂。
7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述偶氮类发泡剂包括：偶氮二异丁腈、偶氮碳酸钡、偶氮二甲酰胺。
8、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述填充物包括：云母粉、滑石粉、玻璃粉、木粉、碳酸钙。
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