CN101392080B - 眼镜生产行业用eva密封圈及其制备方法 - Google Patents

眼镜生产行业用eva密封圈及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种眼镜生产行业用EVA密封圈，该密封圈由以质量份数计，100份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、0～30份改性剂、0.1～0.6份的热稳定剂和0.1～0.6份的抗氧剂混合后共混挤出并模压成型后制得。本发明的合成路线简单、可操作性强，产品力学性能、热稳定性能、耐老化性能优于国内同类产品，接近国外产品，价格却大大降低(国产产品3万元/吨，国外同类产品7万元/吨)，可作为生产眼镜用密封圈材料，具有较大的社会效益和经济效益。

Description

眼镜生产行业用EVA密封圈及其制备方法
技术领域
本发明属于眼镜行业领域，具体涉及一种耐高温、耐热氧，用于生产眼镜镜片的EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)材料及其制备方法。
背景技术
在眼镜生产企业，以镇江万新光学眼镜有限公司为例，其每年生产CR-39树脂镜片3000多万片，而每浇注一个镜片都需要一个密封圈(EVA材料)，即密封圈年需求量约4吨，全国现有眼镜生产企业近5000家，每年眼镜用密封圈的费用为14亿元(以美国杜邦公司EVA-750材料每吨7万元计)。虽然很多企业也曾经试图采用国产普通EVA材料(3万元/吨)替代进口产品，但由于其弹性、耐高温、耐热氧性差等原因，效果始终不理想。很多需求企业只能靠从国外进口。
另外，由于使用用途广泛，EVA产品需求量远远大于供给量(目前，我国EVA自给率仅维持在30％左右)。因此，为了追求产量，很多厂家只能生产大众EVA产品来供应给不同领域的用户。在眼镜生产企业，由于生产条件的特殊性，普通的EVA材料使用一次后只能作为废品处理，如果有针对性的对眼镜行业用EVA材料进行改性，使其能循环4-5次，每年将至少节约资金9亿元。不仅如此，薄膜、粘合剂、挤出涂层、注塑、电线电缆等行业也同样存在这样的问题。新型EVA材料的开发与应用将大大促进上述行业的大力发展。
中国对EVA材料的研制起步较晚，对EVA材料的改性探讨相对滞后。因此研制开发具有自主知识产权的强韧性、长寿命密封圈材料具有重大的理论价值和应用价值。
发明内容
本发明的目的是针对眼镜镜片的生产过程中EVA密封圈使用寿命短、热稳定性差等缺点，提供一种高弹性、耐高温、耐热氧的EVA密封圈材料。
本发明的另一目的是提供一种上述EVA密封圈材料的制备方法。
本发明的目的可以通过以下措施达到：
一种眼镜生产行业用EVA密封圈，该密封圈由以下方法制得(即该密封圈的制备方法为)：以质量份数计，100份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、0～30份改性剂、0.1～0.6份的热稳定剂和0.1～0.6份的抗氧剂混合后共混挤出并模压成型后制得。具体的制备方法如下：
(1)以质量份数计，将100份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、0～30份改性剂混合均匀；
(2)以质量份数计，将0.1～0.6份的热稳定剂、0.1～0.6份的抗氧剂加入到步骤(1)制备的混合物中，并混合均匀；
(3)将步骤(2)制备的混合物倒入到注塑成型机中进行共混挤出，温度控制在100～140℃，挤出物经模压成型，得到眼镜生产行业用密封圈。
其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)中醋酸乙烯基的质量含量为28％～35％。
改性剂为丁苯橡胶、三元乙丙橡胶(EPDM)、聚氨酯弹性体或苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)
热稳定剂为CZ-360型钙锌复合热稳定剂、C-104型水滑石、二月桂酸二丁基锡或二顺丁锡二酸单辛酯二正辛基锡。
抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)均三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)三酮、(2，4，6-三叔丁基苯基-2-丁基-2-乙基)-1，3-丙二醇亚磷酸脂、2，2＇-亚乙基双(4，6-二叔丁基苯基)氟代亚磷酸酯、四(2，4-二叔丁基苯基-4，4联苯基)双磷酸酯或螺乙二醇二[2，2＇亚甲基双(4，6-二叔丁基苯基])亚磷酸酯。
本发明的密封圈厚度为2～2.5mm；本发明通过EVA、热稳定剂、抗氧剂(或者还包括改性剂)之间的相互协同作用，使得最终得到的密缝圈材料具有高弹性、耐高温和耐热氧的性能；其在室温至170℃以下，具有良好的热稳定性；按GB/T1040-92国家标准测试该密封圈材的料拉伸强度为8.8～20MPa。
本发明提供的合成路线简单、可操作性强，产品力学性能、热稳定性能、耐老化性能优于国内同类产品，接近国外产品，价格却大大降低(国产产品3万元/吨，国外同类产品7万元/吨)，可作为生产眼镜用密封圈材料，具有较大的社会效益和经济效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
以质量份数计，将0份改性剂加到100份的VA(醋酸乙烯基)含量为33％的EVA中；再将0.1份四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯作为抗氧剂，0.1份的CZ-360型钙锌复合热稳定剂作为热稳定剂加入到上述混合物中，混合均匀。将混合物倒入螺杆式注射成型机中共混挤出，温度控制在120℃，模压成型。即得生产眼镜用密封圈材料。再将成型后的密封圈进行眼镜生产工艺实验，即从室温开始进行程序升温至80℃，时间总计1310分钟，后经140℃高温处理。
实施例2
以质量份数计，将5份改性剂三元乙丙橡胶(EPDM)加到100份的VA含量为33％的EVA中混合均匀；再将0.1份四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯作为抗氧剂，0.1份的CZ-360型钙锌复合热稳定剂作为热稳定剂加入到上述混合物中，混合均匀。将混合物倒入螺杆式注射成型机中共混挤出，温度控制在120℃，模压成型。即得生产眼镜用密封圈材料。再将成型后的密封圈进行眼镜生产工艺实验，即从室温开始进行程序升温至80℃，时间总计1310分钟，后经140℃高温处理。
实施例3
以质量份数计，将10份改性剂三元乙丙橡胶(EPDM)加到100份的VA含量为33％的EVA中混合均匀；再将0.1份四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯作为抗氧剂，0.1份的CZ-360型钙锌复合热稳定剂作为热稳定剂加入到上述混合物中，混合均匀。将混合物倒入螺杆式注射成型机中共混挤出，温度控制在120℃，模压成型。即得生产眼镜用密封圈材料。再将成型后的密封圈进行眼镜生产工艺实验，即从室温开始进行程序升温至80℃，时间总计1310分钟，后经140℃高温处理。
实施例4
以质量份数计，将10份改性剂三元乙丙橡胶(EPDM)加到100份的VA含量为33％的EVA中混合均匀；再将0.6份四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯作为抗氧剂，0.1份的CZ-360型钙锌复合热稳定剂作为热稳定剂加入到上述混合物中，混合均匀。将混合物倒入螺杆式注射成型机中共混挤出，温度控制在120℃，模压成型。即得生产眼镜用密封圈材料。再将成型后的密封圈进行眼镜生产工艺实验，即从室温开始进行程序升温至80℃，时间总计1310分钟，后经140℃高温处理。
实施例5
以质量份数计，将15份改性剂三元乙丙橡胶(EPDM)加到100份的VA含量为33％的EVA中混合均匀；再将0.1份四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯作为抗氧剂，0.1份的C-104型水滑石作为热稳定剂加入到上述混合物中，混合均匀。将混合物倒入螺杆式注射成型机中共混挤出，温度控制在120℃，模压成型。即得生产眼镜用密封圈材料。再将成型后的密封圈进行眼镜生产工艺实验，即从室温开始进行程序升温至80℃，时间总计1310分钟，后经140℃高温处理。
实施例6
以质量份数计，将15份改性剂三元乙丙橡胶(EPDM)加到100份的VA含量为33％的EVA中混合均匀；再将0.1份螺乙二醇二[2，2＇亚甲基双(4，6-二叔丁基苯基])亚磷酸酯作为抗氧剂，0.1份的二月桂酸二丁基锡作为热稳定剂加入到上述混合物中，混合均匀。将混合物倒入螺杆式注射成型机中共混挤出，温度控制在120℃，模压成型。即得生产眼镜用密封圈材料。再将成型后的密封圈进行眼镜生产工艺实验，即从室温开始进行程序升温至80℃，时间总计1310分钟，后经140℃高温处理。
实施例7
以质量份数计，将20份改性剂三元乙丙橡胶(EPDM)加到100份的VA含量为33％的EVA中混合均匀；再将0.6份四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯作为抗氧剂，0.6份的二顺丁锡二酸单辛酯二正辛基锡作为热稳定剂加入到上述混合物中，混合均匀。将混合物倒入螺杆式注射成型机中共混挤出，温度控制在120℃，模压成型。即得生产眼镜用密封圈材料。再将成型后的密封圈进行眼镜生产工艺实验，即从室温开始进行程序升温至80℃，时间总计1310分钟，后经140℃高温处理。
实施例8
以质量份数计，将30份改性剂三元乙丙橡胶(EPDM)加到100份的VA含量为33％的EVA中混合均匀；再将0.4份四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯作为抗氧剂，0.3份的CZ-360型钙锌复合热稳定剂作为热稳定剂加入到上述混合物中，混合均匀。将混合物倒入螺杆式注射成型机中共混挤出，温度控制在120℃，模压成型。即得生产眼镜用密封圈材料。再将成型后的密封圈进行眼镜生产工艺实验，即从室温开始进行程序升温至80℃，时间总计1310分钟，后经140℃高温处理。
按照本发明所制备的生产眼镜用密封圈材料的弹性模量、线膨胀系数测试结果如表1、表2所示。
表1、拉伸强度测试结果
实施例所得产品 拉伸强度/MPa
实施例1 8.8
实施例2 9.0
实施例3 9.7
实施例4 10.4
实施例5 12.6
实施例6 14.9
实施例7 14.5
2、线膨胀系数测定结果
Figure G2008101952961D00051

Claims (6)

1.一种眼镜生产行业用EVA密封圈，其特征在于，该密封圈由以质量份数计，100份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、15份三元乙丙橡胶、0.1份螺乙二醇二[2，2′-亚甲基双(4，6-二叔丁基苯基])亚磷酸酯和0.1份的二月桂酸二丁基锡混合后共混挤出并模压成型后制得；其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯基的质量含量为33％。
2.一种眼镜生产行业用EVA密封圈，其特征在于，该密封圈由以质量份数计，100份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、20份三元乙丙橡胶、0.6份四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和0.6份的二顺丁锡二酸单辛酯二正辛基锡混合后共混挤出并模压成型后制得；其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯基的质量含量为33％。
3.一种眼镜生产行业用EVA密封圈，其特征在于，该密封圈由以质量份数计，100份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、30份三元乙丙橡胶、0.4份四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和0.3份的CZ-360型钙锌复合热稳定剂混合后共混挤出并模压成型后制得；其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯基的质量含量为33％。
4.如权利要求1所述的眼镜生产行业用EVA密封圈的制备方法，其特征在于，以质量份数计，将15份改性剂三元乙丙橡胶加到100份的醋酸乙烯基含量为33％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中混合均匀；再将0.1份螺乙二醇二[2，2′亚甲基双(4，6-二叔丁基苯基])亚磷酸酯作为抗氧剂，0.1份的二月桂酸二丁基锡作为热稳定剂加入到上述混合物中，混合均匀；将混合物倒入螺杆式注射成型机中共混挤出，温度控制在120℃，模压成型，即得生产眼镜用密封圈材料。
5.如权利要求2所述的眼镜生产行业用EVA密封圈的制备方法，其特征在于，以质量份数计，将20份改性剂三元乙丙橡胶加到100份的醋酸乙烯基含量为33％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中混合均匀；再将0.6份四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯作为抗氧剂，0.6份的二顺丁锡二酸单辛酯二正辛基锡作为热稳定剂加入到上述混合物中，混合均匀；将混合物倒入螺杆式注射成型机中共混挤出，温度控制在120℃，模压成型，即得生产眼镜用密封圈材料。
6.如权利要求3所述的眼镜生产行业用EVA密封圈的制备方法，其特征在于，以质量份数计，将30份改性剂三元乙丙橡胶加到100份的醋酸乙烯基含量为33％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中混合均匀；再将0.4份四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯作为抗氧剂，0.3份的CZ-360型钙锌复合热稳定剂作为热稳定剂加入到上述混合物中，混合均匀；将混合物倒入螺杆式注射成型机中共混挤出，温度控制在120℃，模压成型，即得生产眼镜用密封圈材料。
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