CN101289546A - 高抗压强度高厚度珍珠棉板材及其制造方法 - Google Patents

高抗压强度高厚度珍珠棉板材及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于包装材料技术领域，公开一种珍珠棉板材及其制造方法。一种珍珠棉板材，由每100千克的低密度聚乙烯与15～20千克的发泡剂、0.5～1千克的发泡核剂及1～2千克的抗收缩剂经一次发泡制得，制备步骤包括：在螺杆型挤压机的螺杆尾部分别连续加入低密度聚乙烯及发泡核剂，于150℃－180℃熔融；同时在螺杆型挤压机中按用量加入抗收缩剂和发泡剂，发泡剂在螺杆中部附近加入，抗收缩剂加入位置在低密度聚乙烯和发泡剂加入位置之间；由挤压机喷出的混有发泡剂、发泡核剂及抗收缩剂的熔融低密度聚乙烯在平板型模具内挤压成型，螺杆前端树脂压力为10～100MPa，采用平板模具。冷却、裁剪及包装。本发明的珍珠棉板材厚度达20mm以上，抗压强度高于1.0MPa，可用于高档包装材料；制造工序少，仅需要一次成型，加工成本低。

Description

高抗压强度高厚度珍珠棉板材及其制造方法
技术领域
本发明涉及聚乙烯发泡材料，尤其涉及一种高抗压强度高厚度珍珠棉板材及其制造方法。
背景技术
珍珠棉，英文缩写为EPE，它是以低密度聚乙烯为主要原材料挤压生成高泡沫聚乙烯制品。珍珠棉具有较高的弹性，富有韧性而不脆，表面柔和，能有效防止产品包装时因摩擦而产生的损害，具有优良的防震性和抗击性能，再加上具有资源再利用和可回收性，它一出现就迅速成为一种新型的环保包装材料，现被广泛用于电子产品、玻璃制品、高档家具、水果、精密电子仪器、高级服装和鞋类等多种产品包装，还可用于复合木地板作地膜使用，将要逐步替代其它不可降解的包装材料。
现有珍珠面的制造方法，均采用圆管模具，在模具中设置球珠或其它物体以增加树脂压力，制得的成品厚度通常在10mm以下。如果需要制造高厚度的产品，需要经多次发泡复合而成。这样制成的产品抗压强度低，达不到一些包装要求，而且需要多次发泡才能得到成品，加工工序长，加工成本高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种一次成型的高抗压强度高厚度珍珠棉板材及其制造方法。
实现本发明目的的技术方案为：
一种高抗压强度高厚度珍珠棉板材，其特征在于：
由每100千克的低密度聚乙烯与15～20千克的发泡剂、0.5～1千克的发泡核剂及1～2千克的抗收缩剂经一次发泡制得；
厚度为20～35mm；
抗压强度大于或等于1.0MPa。
作为本发明的另一方面，提供上述珍珠棉板材的制造方法，包括以下步骤：
(1)在螺杆型挤压机的螺杆尾部分别连续加入低密度聚乙烯及发泡核剂，于150℃-180℃熔融；
(2)同时在螺杆型挤压机中按用量加入抗收缩剂和发泡剂，发泡剂在螺杆中部附近加入，抗收缩剂加入位置在低密度聚乙烯和发泡剂加入位置之间；
(3)由机压机喷出的混有发泡剂、发泡核剂及抗收缩剂的熔融低密度聚乙烯在平板型模具内挤压成型，螺杆前端树脂压力为10～100MPa，采用平板模具。
(4)冷却、裁剪及包装。
在一种优选的技术方案中，所述发泡剂选自：丙烷、丁烷、戊烷、异丁烷、新戊烷、异戊烷、己烷、甲醇、乙醇、卤代甲烷或二氧化碳中的一种或多种的混合物。
在一种更优选的技术方案中，所述发泡剂为丁烷。
在一种优选的技术方案中，所述发泡核剂选自：碳酸钙、滑石粉、硅石、氧化镁、氧化锌、氧化钛或碳黑中的一种或多种的混合物。
在一种更优选的技术方案中，所述发泡核剂为滑石粉。
在一种更优选的技术方案中，所述抗收缩剂为单甘酯。
本发明具有如下有益效果：珍珠棉板材厚度达20mm以上，抗压强度高于1.0Mpa，运运高于普通珍珠棉板材的0.5MPa左右的抗压强度值，可用于高档包装材料；制造工序少，仅需要一次成型，加工成本低。
附图说明
图1为根据本发明优选实施例的制造方法及设备示意图。
具体实施方式
本发明所使用的低密度聚乙烯，可以采用现有公知的方法进行制造，也可以使用市售产品，如使用大庆石化分公司生产的18D。
本发明中使用物理发泡剂，可以选用：丙烷、丁烷、戊烷、异丁烷、新戊烷、异戊烷、己烷、甲醇、乙醇、卤代甲烷或二氧化碳中的一种或多种的混合物。最优选使用丁烷。每100千克低密度聚乙烯使用发泡剂的量为15-20千克。
本发明中所使用的发泡核剂，可以选用：碳酸钙、滑石粉、硅石、氧化镁、氧化锌、氧化钛或碳黑中的一种或多种的混合物。最优选使用滑石粉。每100千克低密度聚乙烯使用发泡核剂的量为0.5～1千克。
本发明的抗收缩剂采用单甘酯，每100千克低密度聚乙烯使用的量为1～2千克。
此外，根据最终成品的需要，制造原料中还可以加入：颜料、抗氧化剂、阻燃剂、防静电剂、抗紫外线剂和抗菌剂等，以增加其使用效果。
本发明珍珠棉采用挤压发泡法，使用单螺杆挤压机。低密度聚乙烯及发泡核剂由螺杆末端处加入，发泡剂在螺杆中部附近加入，单甘酯由低密度聚乙烯及发泡剂的位置之间加入。各种原料连续加入到挤压机内，加入速度按照每加入100千克低密度聚乙烯加入15-20千克发泡剂、0.5～1千克发泡核剂及1～2千克单甘酯进行。发泡剂由泵打入到挤压机内，加入发泡剂的压力控制在5～20MPa之间。
以下用实施例来对本发明作具体的描述。
实施例1
参考图1，使用单螺杆挤压机1，其螺杆直径为200mm，其L/D＝32。使用模具7的出口为长1000mm，宽300mm的长方形，模具长度为2000。在模具尾部设冷却装置8，内通入0℃的冰水进行冷却。在加料斗2内加入100千克低密度聚乙烯(采用大庆石化分公司的18D)，往发泡核剂加料斗3内加入0.8千克滑石粉，往防收缩剂加料斗4内加入1.5千克单甘酯，连接好发泡剂瓶6。开动挤压机1及加热装置，加热套筒温度到170℃，设定螺杆转速为30转/分。开料斗加料，按照30分钟完成的速度连续加料，通入18千克丁烷。此时螺杆前端树脂压力为20MPa，从通过螺杆前端到模具出口的滞留时间为48秒。制得珍珠棉板材9在收取机10的作用下向前移动，的指标如表1所示。
实施例2
与实施例1基本相似，使用100千克低密度聚乙烯、20千克丁烷、0.5千克滑石粉以及1千克单甘酯。加热温度为180℃。使用厚30cm的平板模具。制得的珍珠棉板材的检测指标如表1所示。
实施例3
与实施例1基本相似，使用100千克低密度聚乙烯、15千克丁烷、1千克滑石粉以及2千克单甘酯。加热温度为150℃。使用厚30cm的平板模具。制得的珍珠棉板材的检测指标如表1所示。
对比例1
使用常规的圆管模具，内径尺寸为600mm×800mm，外径为1200.加热温度为120℃，其它条件跟实施例1的基本相同，经3次复合发泡，制得珍珠棉板材的指标如表1所示。
采用本领域常规的方法测试上述各例中制得成品的性能，得到如下表1。
表1
  测试项目   实施例1   实施例2   实施例2   对比例1
  厚度(mm)   35   35   35   10
  抗压强度(MPa)   1.21   1.20   1.20   0.63
  拉伸强度(kg/cm2)   40   40   40   40
  密度(g/cm3)   0.020-0.10   0.020-0.10   0.020-0.10   0.020-0.04
  刮痕   无   无   无   微量
  产品合格率(％)   99％   99％   99％   99％
以上用实施例对本发明进行了详细的描述，但是事实例不构成对本发明的任何限制。本领域的技术人员应当清楚，在不脱离本发明权利要求的任何修改或改变，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高抗压强度高厚度珍珠棉板材，其特征在于：
由每100千克的低密度聚乙烯与15～20千克的发泡剂、0.5～1千克的发泡核剂及1～2千克的抗收缩剂经一次发泡制得；
厚度为20～35mm；
抗压强度大于或等于1.0MPa。
2.如权利要求1所述的高抗压强度高厚度珍珠棉板材的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)在螺杆型挤压机的螺杆尾部分别连续加入低密度聚乙烯及发泡核剂，于150℃-180℃熔融；
(2)同时在螺杆型挤压机中按用量加入抗收缩剂和发泡剂，发泡剂在螺杆中部附近加入，抗收缩剂加入位置在低密度聚乙烯和发泡剂加入位置之间；
(3)由挤压机喷出的混有发泡剂、发泡核剂及抗收缩剂的熔融低密度聚乙烯在平板型模具内挤压成型，螺杆前端树脂压力为10～100MPa，采用平板模具。
(4)冷却、裁剪及包装。
3.根据权利要求2所述的高抗压强度高厚度珍珠棉板材的制造方法，其特征在于发泡剂选自：丙烷、丁烷、戊烷、异丁烷、新戊烷、异戊烷、己烷、甲醇、乙醇、卤代甲烷或二氧化碳中的一种或多种的混合物。
4.根据权利要求3所述的高抗压强度高厚度珍珠棉板材的制造方法，其特征在于发泡剂为丁烷。
5.根据权利要求2所述的高抗压强度高厚度珍珠棉板材的制造方法，其特征在于发泡核剂选自：碳酸钙、滑石粉、硅石、氧化镁、氧化锌、氧化钛或碳黑中的一种或多种的混合物。
６.根据权利要求5所述的高抗压强度高厚度珍珠棉板材的制造方法，其特征在于发泡核剂为滑石粉。
7.根据权利要求2所述的高抗压强度高厚度珍珠棉板材的制造方法，其特征在于抗收缩剂为单甘酯。
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