CN102020799A - 滚塑发泡制品专用原料组合物及其制备和应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种滚塑发泡制品专用原料组合物及其制备和应用方法。属于以有机高分子化合物为基料的组合物，其特征在于：a.中间发泡层树脂包括如下原料组分(重量份)：线性低密度聚乙烯100，交联剂0-2.0，发泡剂0.05-2.0，成核剂0.1-2.0；b.表层树脂包括如下原料组分(重量份)；表层1线性低密度聚乙烯100，表层2包括如下原料组分(重量份)：线性低密度聚乙烯100，交联剂1.0-2.0，润滑剂0-4.0。提供了一种适合于一步法滚塑成型工艺，赋予滚塑发泡制品完美的外观和优异的机械性能，流动性适中、易于加工，成本较低的滚塑发泡制品专用原料组合物及其制备和应用方法。广泛用于塑料制品加工。

Description

滚塑发泡制品专用原料组合物及其制备和应用方法

技术领域

本发明是一种滚塑发泡制品专用原料组合物及其制备和应用方法。属于以有机高分子化合物为基料的组合物，尤其涉及一种由泡沫高分子芯子和密度大于芯子的高分子表面层组成的制品专用原料组合物及其制备和应用方法。

背景技术

滚塑发泡制品由致密平滑的表层和比重轻、机械性能优异的芯层组成，富有美感的外观和良好的实用性能，而且具有隔热、隔音等特点，市场需求量增长迅速。

滚塑发泡成型工艺走过了从多步法→两步法→一步法的发展历程。作为与不同工艺相匹配的专用原料组合物也不断改进。中国专利CN 97195289.2公开了一种表层分别采用高零切粘度的聚合物和低零切粘度的聚合物，与泡沫芯层组分采用物理干混，其表层树脂分别采用的是HDPE、LDPE；CN 200810061932.1侧重的是滚塑工艺，提及表层树脂分别采用的是XHDPE、LLDPE。二者采用的表层树脂实际成型中存在流动性差的问题，而且均很少涉及对泡沫芯层的组成及其制备和应用方法。

一种适合于一步法滚塑发泡成型工艺、赋予滚塑发泡制品完美的外观和优异的机械性能，流动性适中、易于加工，成本较低的滚塑发泡制品专用原料组合物及其制备和应用方法是人们所期待的。

发明内容

本发明的目的在于避免上述现有技术中存在的不足，而提供一种适合于一步法滚塑成型工艺，赋予滚塑发泡制品完美的外观和优异的机械性能，流动性适中、易于加工，成本较低的滚塑发泡制品专用原料组合物及其制备和应用方法。

本发明的目的可以通过如下措施来达到：

本发明的滚塑发泡制品专用原料组合物，其特征在于：

a.中间发泡层树脂包括如下原料组分(重量份)：

b.表层树脂包括如下原料组分(重量份)

表层1

线性低密度聚乙烯(LLDPE)    100；

表层2包括如下原料组分(重量份)

线性低密度聚乙烯(LLDPE)    100

交联剂                     1.0-2.0

润滑剂                     0-4.0。

本发明的滚塑发泡制品专用原料组合物采用的基体树脂为同一种线性低密度聚乙烯(LLDPE)树脂，LLDPE具有良好的滚塑性能以及已经添加了全部的必要助剂，通过向其中加入高活性交联剂以增加其综合性能，与LLDPE树脂一起成型为滚塑制品的表层；通过优选发泡剂、交联剂、润滑剂等助剂，制备出中间发泡层树脂滚塑成型为中间发泡层。通过对中间和内、外表层树脂研磨粉料平均粒径的设计、控制，进行区分，以使其在滚塑工艺过程中能够更好的分层，表层平均粒径分别控制在10～20目之间和30～40目之间，中间层控制在20～30目之间。

本发明的目的还可以通过如下措施来达到：

本发明的滚塑发泡制品专用原料组合物，其特征在于所述之线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔体质量流动速率为3.0～5.0g/10min，密度为0.920～0.950g/cm³，产品中已包含抗氧剂{四[β-(3，5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇与三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯}、光稳定剂。

本发明的滚塑发泡制品专用原料组合物，其特征在于所述之交联剂是过氧化物交联剂。采用过氧化二异丙苯是优选的方案。

本发明的滚塑发泡制品专用原料组合物，其特征在于所述之发泡剂是偶氮类化合物。采用偶氮二甲酰胺是优选的方案。

本发明的滚塑发泡制品专用原料组合物，其特征在于所述之成核剂是碳酸钙、滑石粉中的一种。

下面提供一种本发明的滚塑发泡制品专用原料组合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

a.中间发泡层树脂的制备：

I.混合：将按照配方准确计量的线性低密度聚乙烯(LLDPE)投入预先升温至60℃的高速混合机中，启动高速混合机，当LLDPE温度升至60℃后，加入预先混合均匀的

按照配方准确计量的交联剂、发泡剂、成核剂混合物，60℃保温混合5分钟后出料，密封保存，备造粒用；

II造粒：控制在LLDPE熔点以上10±2℃温度下，挤出造粒，密封保存；备研磨、筛分用；

III研磨、筛分：研磨后，筛分出20-30目粒径的粉末，备滚塑用；

b.表层1树脂制备：

将原料LLDPE树脂研磨、筛分出10-20目粒径的粉末，备滚塑用；

c.表层2树脂制备：

I.混合：将按照配方准确计量的线性低密度聚乙烯(LLDPE)投入预先升温至60℃的高速混合机中，启动高速混合机，当LLDPE温度升至60℃后，加入预先混合均匀的按照配方准确计量的交联剂、润滑剂混合物，60℃保温混合5分钟后出料，密封保存，备造粒用；

II.造粒：控制在LLDPE熔点以上10±2℃温度下，挤出造粒，密封保存；备研磨、筛分用；

III研磨、筛分：研磨后，筛分出30-40目粒径的粉末，备滚塑用；

一种本发明的滚塑发泡制品专用原料组合物的应用方法，其特征在于按照滚塑发泡制品的技术要求，拟定原料配方，准确称取表层1树脂粉料、表层2树脂粉料和中间发泡层树脂粉料，混匀，采用一次加料方式加入模具内，滚塑工艺条件如下：滚塑温度265℃-270℃；滚塑时间20分钟；自然冷却；主/副轴转速(Hz)：24/30；生产各种滚塑发泡制品。

将本发明的滚塑发泡制品专用原料组合物，用于制造滚塑发泡制品，所得制品内、外表面致密光滑，其简支梁缺口冲击强度达到16kJ/cm²。

本发明的滚塑发泡制品专用原料组合物及其制备和应用方法相比现有技术具有如下突出的实质性特点和显著的进步：

1.提供一种适合于一步法滚塑成型工艺，赋予滚塑发泡制品完美的外观和优异的机械性能，流动性适中、易于加工、成本较低的滚塑发泡制品专用原料组合物及其制备和应用方法；

2.选用分解温度相匹配的发泡剂与交联剂，由于在升温过程中交联剂先于发泡剂分解，从而达到增强树脂熔体强度，并使气泡不宜溢出。

3.成核剂的加入使气泡更加均匀致密。

4.通过对于内、外两表面及中间发泡层不同粒度的巧妙设计，实现了在滚塑工艺过程中原料组分的自然分层；

5.交联剂的加入使熔体粘度增加，加之润滑剂的作用，对形成致密光滑的表层剂制品机械性能的提高作出了贡献；。

6.采用一次加料方式生产中间发泡滚塑制品，克服了多次加料的缺陷，节约了设备成本及加工成本。

附图说明

图1是滚塑发泡工艺流程方框示意图；

图2是滚塑工艺过程示意图。

具体实施方式

本发明下面将结合实施例作进一步详述：

实施例1制备滚塑发泡制品专用原料组合物，并用于制造滚塑发泡制品

a.中间发泡层树脂的制备：

I.混合：将100重量份线性低密度聚乙烯(LLDPE)投入预先升温至60℃的高速混合机中，启动高速混合机，当LLDPE温度升至60℃后，加入预先混合均匀的由交联剂0.5重量份、发泡剂0.1重量份、成核剂0.2重量份组成的混合物，60℃保温混合5分钟后出料，密封保存，备造粒用；

II造粒：控制在LLDPE熔点以上10±2℃温度下，挤出造粒，密封保存；备研磨、筛分用；

III研磨、筛分：研磨后，筛分出20-30目粒径的粉末，备滚塑用；

b.表层1树脂制备：

将原料LLDPE树脂100重量份研磨、筛分出10-20目粒径的粉末，备滚塑用；

c.表层2树脂制备：

I.混合：将线性低密度聚乙烯(LLDPE)100重量份，投入预先升温至60℃的高速混合机中，启动高速混合机，当LLDPE温度升至60℃后，加入预先混合均匀的由交联剂1.5重量份、润滑剂2.0重量份组成的混合物，60℃保温混合5分钟后出料，密封保存，备造粒用；

II.造粒：控制在LLDPE熔点以上10±2℃温度下，挤出造粒，密封保存；备研磨、筛分用；

III研磨、筛分：研磨后，筛分出30-40目粒径的粉末，备滚塑用；

准确称取表层1树脂粉料200重量份，表层2树脂粉料300重量份和中间发泡层树脂粉料800重量份，混匀，采用一次加料方式加入模具内，滚塑工艺条件如下：滚塑温度265℃-270℃；滚塑时间20分钟；自然冷却；主/副轴转速(Hz)：24/30；生产各种滚塑发泡制品。所得产品，内外表面致密、光滑，其简支梁缺口冲击强度达到16kJ/cm²。

实施例2-7按照实施例1的步骤，按照表1的配方制备本发明的滚塑发泡制品专用原料组合物，并用于制造滚塑发泡制品

表1

对比实施例8-9按照实施例1的步骤，按照表2的配方制备本发明的滚塑发泡制品专用原料组合物，并用于制造滚塑发泡制品

表2

※具体实施方式及测试方法说明

试验用原料：

LLDPE：MFR＝4.0g/10min，密度0.934g/cm3；

交联剂：采用过氧化二异丙苯，市售；

润滑剂：聚乙烯蜡，市售；

发泡剂：偶氮二甲酰胺，市售；

成核剂：滑石粉，1250目，市售。

※试验用主要设备：

高速混合机，GRH-10，北京塑料机械厂；

挤出机，SHJ-25，南京航空航天大学信立塑料机械厂；

滚塑试验机，ROTO-S-1-1000，中科滚塑设备研究所；

万能材料试验机，AG5000A，日本岛津公司；

摆锤冲击试验仪，6957型，意大利CEAST公司。

※测试方法：

拉伸性能参照GB/T 1040-2006，采用II型试样，拉伸速度50mm/min；

简支梁缺口冲击强度参照GB/T1043-1993进行测试，A型缺口。

※滚塑制品尺寸：

Φ400mm×55mm盘状制品。

Claims (10)

1.一种滚塑发泡制品专用原料组合物，其特征在于：

a.中间发泡层树脂包括如下原料组分，以重量份计：

b.表层树脂包括如下原料组分，以重量份计：

表层1

线性低密度聚乙烯     100；

表层2包括如下原料组分，以重量份计：

线性低密度聚乙烯     100

交联剂               1.0-2.0

润滑剂               0-4.0。

2.根据权利要求1的滚塑发泡制品专用原料组合物，其特征在于所述之线性低密度聚乙烯的熔体质量流动速率为3.0～5.0g/10min，密度为0.920～0.950g/cm³，产品中已包含抗氧剂{四[β-(3，5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇与三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯}、光稳定剂。

3.根据权利要求1的滚塑发泡制品专用原料组合物，其特征在于所述之交联剂是过氧化物交联剂。

4.根据权利要求3的滚塑发泡制品专用原料组合物，其特征在于所述之交联剂过氧化二异丙苯。

5.根据权利要求1的滚塑发泡制品专用原料组合物，其特征在于所述之发泡剂是偶氮类化合物。

6.根据权利要求1的滚塑发泡制品专用原料组合物，其特征在于所述之发泡剂是偶氮二甲酰胺。

7.根据权利要求1的滚塑发泡制品专用原料组合物，其特征在于所述之成核剂是碳酸钙、滑石粉中的一种。

8.一种权利要求1的滚塑发泡制品专用原料组合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

a.中间发泡层树脂的制备：

I.混合：将按照配方准确计量的线性低密度聚乙烯投入预先升温至60℃的高速混合机中，启动高速混合机，当LLDPE温度升至60℃后，加入预先混合均匀的按照配方准确计量的交联剂、发泡剂、成核剂混合物，60℃保温混合5分钟后出料，密封保存，备造粒用；

II.造粒：控制在LLDPE熔点以上10±2℃温度下，挤出造粒，密封保存；备研磨、筛分用；

III研磨、筛分：研磨后，筛分出20-30目粒径的粉末，备滚塑用；

b.表层1树脂制备：

将原料LLDPE树脂研磨、筛分出10-20目粒径的粉末，备滚塑用；

c.表层2树脂制备：

I混合：将按照配方准确计量的线性低密度聚乙烯投入预先升温至60℃的高速混合机中，启动高速混合机，当LLDPE温度升至60℃后，加入预先混合均匀的按照配方准确计量的交联剂、润滑剂混合物，60℃保温混合5分钟后出料，密封保存，备造粒用；

II造粒：控制在LLDPE熔点以上10±2℃温度下，挤出造粒，密封保存；备研磨、筛分用；

III研磨、筛分：研磨后，筛分出30-40目粒径的粉末，备滚塑用。

9.一种权利要求1的滚塑发泡制品专用原料组合物的应用方法，其特征在于按照滚塑发泡制品的技术要求，拟定原料配方，准确称取表层1树脂粉料、表层2树脂粉料和中间发泡层树脂粉料，混匀，采用一次加料方式加入模具内，滚塑工艺条件如下：滚塑温度265℃-270℃，滚塑时间20分钟，自然冷却，主/副轴转速：24/30Hz，生产各种滚塑发泡制品。

10.按照权利要求9的应用方法，其特征在于滚塑发泡制品内、外表面致密光滑，其简支梁缺口冲击强度达到16kJ/cm²。

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