CN102206358A - 一种挤出物理发泡聚乙烯开孔发泡球的制备方法 - Google Patents

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徐宏康
冯金华
吕春燕
章锐芬
黄叶成
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
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Abstract

本发明公开了一种挤出物理发泡聚乙烯开孔发泡球的制备方法，包括如下步骤：S1：在螺杆挤出机的机筒中部设置两个注射口，将聚乙烯和发泡母粒及助剂加入螺杆挤出机中，三者的质量份数比范围为100∶2～6∶1～5；S2：将单硬脂酸甘油酯和烷烃发泡剂按照1:2的质量份数比，分别从第一和第二个注射口注入机筒中；聚乙烯发泡料与烷烃的质量份数比为100∶8～24，口模控制压力为10～35MPa，口模温度为90～110℃；S3：在口模处切粒后的物料就开始发泡，通过吹风机进入收集装置经冷却得到发泡聚乙烯开孔发泡球。通过简单的生产设备和操作，得到了泡孔均匀，开孔率至少60%的聚乙烯发泡开孔球，本发明采用的惰性发泡剂烷烃发泡剂，具有环境友好，不破坏大气层等优点。

Description

一种挤出物理发泡聚乙烯开孔发泡球的制备方法
技术领域
本发明属于聚合物发泡材料技术领域，具体地说，涉及一种挤出发泡聚乙烯开孔发泡球的制备方法。
背景技术
聚乙烯发泡材料其比重轻、导热系数小、隔音隔热效果好，且具有较好的缓冲特性，使其在工业、农业和日常生活用品方面得到广泛应用。
聚合物发泡开孔材料包括聚氨酯泡沫，橡胶发泡材料和EVA泡沫等，由于它们具有柔韧性和易加工性，被广泛应用于清洁海绵、抗震材料、吸引材料和各种过滤材料。但由于这些泡沫自身具有较差的耐化学性（耐酸性、耐碱性）以及耐候性，另外，聚氨酯和发泡橡胶很难回收，EVA发泡材料在生产过程中污染较大等特点，这些泡沫材料在使用上受到限制。
聚乙烯树脂具有化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)及可回收性，使得聚乙烯发泡材料在减震、吸音和过滤材料等方面具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种连续挤出、操作简单、发泡率高、泡孔均匀、开孔率至少60%的发泡聚乙烯开孔发泡球的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种挤出物理发泡聚乙烯开孔发泡球的制备方法，包括如下步骤：
S1：在螺杆挤出机的机筒中部设置两个注射口，将聚乙烯和发泡母粒及助剂加入螺杆挤出机中，三者的质量份数比范围为100:2~6:1~5；
S2：将单硬脂酸甘油酯和烷烃发泡剂按照1:2的质量份数比，分别从第一和第二个注射口注入机筒中；聚乙烯发泡料与烷烃的质量份数比为100：8~24，口模控制压力为10~35MPa，口模温度为90~110℃；
S3：在口模处切粒后的物料就开始发泡，通过吹风机进入收集装置经冷却得到发泡聚乙烯开孔发泡球。
在上述制备方法中，所述的聚乙烯优选为低密度聚乙烯、中密度聚乙烯和高密度聚乙烯中的一种或者多种的混合物。
在上述制备方法中，所述的发泡母粒优选为碳酸盐发泡母粒，可以采用碳酸钙发泡母粒、碳酸镁发泡母粒中的一种或者两者混合物。
在上述制备方法中，所述的助剂为阻燃剂、交联剂、抗氧剂和相容剂中的一种或多种混合物。其中阻燃剂包括氢氧化镁，氢氧化铝， 聚磷酸铵，八溴醚等，交联剂为DCP（过氧化二异丙苯），抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168。
在上述制备方法中，所述的烷烃发泡剂优选为正戊烷、异戊烷、丁烷和丙烷中的一种或多种混合物。
在上述制备方法中，所述的挤出机为单螺杆挤出机。
本发明通过连续挤出发泡，即将聚乙烯和发泡母料、助剂混合物在挤出机中熔融，然后向挤出机中部注入单甘脂和烷烃发泡剂，使熔体和发泡剂在螺杆的剪切作用下形成均匀的体系，通过圆形口模进入空气中，被贴着口模的旋转切粒机切粒进入空气开始发泡，通过吹风机进入收集装置经冷却得到发泡聚乙烯开孔发泡球。
本发明的有益效果表现在：通过简单的生产设备和操作，得到了泡孔均匀，开孔率至少60%的聚乙烯发泡开孔球，本发明采用的惰性发泡剂烷烃发泡剂，具有环境友好，不破坏大气层等优点。
具体实现方式
以下结合实例说明本发明，但本发明内容并不仅限于以下的实施例，所述的份数均为质量份数。
实施例1
1）将97份低密度聚乙烯树脂和2份碳酸钙发泡母粒、0.4份阻燃剂氢氧化镁、0.6份抗氧化剂168放入混料机中混合均匀。
2）将步骤1）所得的混合物经加料口加入长径比为55的单螺杆挤出机中，挤出机各段温度分别为135℃、182℃、180℃、146℃、120℃、104℃、104℃、110℃。
3）将4份单甘脂通过单甘脂注入系统从挤出机中部的第一个注入口高压注入，8份戊烷通过柱塞式高精密计量泵从第二个注入口高压注入。
4）经过直径1.2mm的圆孔口模，在出口处切粒，通过吹风机进入收集装置经冷却得到发泡聚乙烯开孔发泡球。发泡球的发泡倍数为40倍，开孔率达到60%。
实施例2
1）将95份低密度聚乙烯树脂和3份碳酸钙发泡母粒、1份阻燃剂氢氧化铝、1份抗氧化剂168放入混料机中混合均匀。
2）将步骤1）所得的混合物经加料口加入长径比为55的单螺杆挤出机中，挤出机各段温度分别为135℃、182℃、180℃、146℃、120℃、104℃、104℃、110℃。
3）将7份单甘脂通过单甘脂注入系统从挤出机中部的第一个注入口高压注入，14份戊烷通过柱塞式高精密计量泵从第二个注入口高压注入。
4）经过直径1.2mm的圆孔口模，在出口处切粒，通过吹风机进入收集装置经冷却得到发泡聚乙烯开孔发泡球。发泡球的发泡倍数为45倍，开孔率达到68%。
实施例3
1）将93份低密度聚乙烯树脂和4份碳酸钙发泡母粒、0.8份阻燃剂聚磷酸铵、1.4份抗氧化剂1010、0.8份交联剂DCP(过氧化二异丙苯)放入混料机中混合均匀。
2）将步骤1）所得的混合物经加料口加入长径比为55的单螺杆挤出机中，挤出机各段温度分别为135℃、182℃、180℃、146℃、115℃、102℃、102℃、105℃。
3）将11份单甘脂通过单甘脂注入系统从挤出机中部的第一个注入口高压注入，22份戊烷通过柱塞式高精密计量泵从第二个注入口高压注入。
4）经过直径1.2mm的圆孔口模，在出口处切粒，通过吹风机进入收集装置经冷却得到发泡聚乙烯开孔发泡球。发泡球的发泡倍数为45倍，开孔率达到80%。

Claims (5)

1.一种挤出物理发泡聚乙烯开孔发泡球的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
S1：在螺杆挤出机的机筒中部设置两个注射口，将聚乙烯和发泡母粒及助剂加入螺杆挤出机中，三者的质量份数比范围为100:2~6:1~5 ；
S2：将单硬脂酸甘油酯和烷烃发泡剂按照1:2的质量份数比，分别从第一和第二个注射口注入机筒中；聚乙烯发泡料与烷烃的质量份数比100：8~24，口模控制压力为10~35MPa，口模温度为90~110℃；
S3：在口模处切粒后的物料就开始发泡，通过吹风机进入收集装置经冷却得到发泡聚乙烯开孔发泡球。
2.根据权利要求1所述的挤出物理发泡聚乙烯开孔发泡球的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯为低密度聚乙烯、中密度聚乙烯和高密度聚乙烯中的一种、两种或三种的混合物。
3.根据权利要求1所述的挤出物理发泡聚乙烯开孔发泡球的制备方法，其特征在于，所述发泡母粒是碳酸盐。
4.根据权利要求1所述的挤出物理发泡聚乙烯开孔发泡球的制备方法，其特征在于，所述助剂为阻燃剂、交联剂、抗氧剂和相容剂中的一种或多种混合物。
5.根据权利要求1所述的挤出物理发泡聚乙烯开孔发泡球的制备方法，其特征在于，所述烷烃发泡剂为正戊烷、异戊烷、丁烷和丙烷中的一种或多种混合物。
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