CN102875886A - 一种eva微胶囊发泡材料及其制备方法 - Google Patents

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汪文
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本发明涉及EVA微胶囊发泡材料及其制备方法，该材料的组分及其质量百分比含量为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物50-95%；聚氧化乙烯0-20%；填料0-40%；微胶囊发泡剂3-20%。将上述原料同时加入混炼机混炼；混炼料上下表面覆盖聚酯膜后在平板硫化机上模压成型；成型后的样品置于平板上发泡，冷却后除去聚酯膜即可。本发明配方及制备工艺简单，发泡温度低，大幅度地节约了能源；避免了架桥剂的使用，所得发泡材料具有一种微孔结构，质地柔软、表面光滑、回弹性好、抗震效果好、无气味，可广泛应用于体育休闲用品、包装用品、内衬用品以及吸音减震用品等领域。

Description

一种EVA微胶囊发泡材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高分子微胶囊发泡材料及其制备方法，特别是EVA微胶囊发泡材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）自20世纪60年代问世以来，以优良的着色性和良好的柔软性在微孔发泡， 广泛用于运动器材、座垫、儿童地板、运动鞋等的制造，特别是海绵拖鞋领域长盛不衰。普通EVA发泡材料的密度为0.23～0.30g/cm3(密度不够小)，抗撕裂性及柔性不够好，材料变形大。目前，EVA发泡材料由EVA基体、AC发泡剂、架桥剂、发泡促进剂、填料等组成，一般混炼温度在110-120℃，混炼造粒后发泡，发泡是通过发泡剂分解产生气体实现的。其中AC发泡剂的分解温度高，最低分解温度140℃，能源消耗大；添加架桥剂交联EVA达到高温下产生的气体被控制在EVA基体内的目的，但交联后的材料不利于回收；发泡促进剂可以降低AC发泡剂的分解温度，最低可降至140℃。这种EVA发泡材料具有配方复杂，加工工序多，能源消耗大，回弹性不高，柔软性不够等缺点。物理发泡微胶囊是一种热膨胀性微胶囊。它外有热塑性壳层，内含低沸点有机溶剂，根据不同的用途．直径为5～100 μm不等。在技术上外壳称为壁材或囊膜，内含的有机溶剂称为芯材。受热时，芯材汽化产生足够的压力，迫使塑性化壁材膨胀．使微球的体积增大到原来的数十倍乃至100倍。膨胀后的微胶囊具有相对的形状稳定性，冷却后不回缩。在造纸的纸浆中加入物理发泡微胶囊可以制造出有良好绝热性和缓冲性的特种纸；在塑料加工中加入该微胶囊可以制得发泡均匀、细腻的泡沫塑料；在橡胶加工中加入该微胶囊可以制得能增加缓冲作用的发泡橡胶，适用于特殊的用途；在纺织品印花时采用适当的粘合剂、颜料等与之混合可形成发泡印花浆，印制干燥后，再经一定温度的热处理，微胶囊发泡膨胀，花纹增高形成立体感、绒绣感很强的图案，具有特别的装饰作用【吴明华，张伦生，陈水林. 物理发泡微胶囊及其在纺织印染中的应用. 印染助剂，2001，18（6）：1~4.】。但是微胶囊发泡剂的分解温度在85-200℃，与EVA在110-120℃混炼时，已经开始发泡。因此，采用微胶囊发泡剂发泡则必须控制混炼温度完全低于微胶囊的分解温度。
发明内容
本发明的目的是提供一种性能优良，且制备工艺简单，有利于降低EVA的混炼温度和发泡温度的EVA微胶囊发泡材料及其制备方法。
本发明的EVA微胶囊发泡材料，它的组分及其质量百分比含量为：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）：50-95%；
聚氧化乙烯（PEO）：0-20%；
填料：0-40%；
微胶囊发泡剂：3-20%。
上述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯酯（VA）含量在15-40 %。
本发明中，所说的聚氧化乙烯的分子量在104-105。
本发明中，所说的微胶囊发泡剂是以丙烯酸类树脂树脂为壳体，内含碳氢化合物的微球，其分解温度85-120℃，发气量100-300mL/g，可以市售。
本发明中，所说的填料是碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、高岭土、炭黑和石墨中的一种或几种。
EVA微胶囊发泡材料的制备方法，步骤如下：
（1）按组分含量称取原料，将原料同时加入混炼机共混，混炼温度70-80℃，混炼速度5-20r/min，混炼时间8-15min。
（2）将步骤（1）混炼后的物料加入轴向有孔的成型模具中，在模具的上下表面覆盖聚酯膜，在平板硫化机上模压成型，成型温度80-85℃，成型压力5-15MPa，成型时间5-15min。
（3）将步骤（2）成型后的样品转移到温度85-120℃的平板上进行发泡，保留样品上下表面所覆盖的聚酯膜，发泡5-15min后，冷却除去聚酯膜，得到EVA微胶囊发泡材料。
上述的聚酯膜是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）膜或聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）膜，厚度为0.05-0.3mm。
本发明配方及制备工艺简单，发泡温度低，大幅度地节约了能源；避免了架桥剂的使用，发泡材料易于回收再利用；EVA的混炼温度低，稳定性好，混炼过程无发泡现象；覆盖聚酯膜可以大幅度提高表面的平整性；所得发泡材料具有一种微孔结构，质地柔软、表面光滑、回弹性好、抗震效果好、无气味，可广泛应用于体育休闲用品、包装用品、内衬用品以及吸音减震用品等领域。
具体实施方式
实施例1
按质量百分比称取80% VA含量为28%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、10%聚氧化乙烯、10%微胶囊发泡剂；将称取好的上述三种原料同时加入混炼机中，混炼温度70℃，混炼速度10r/min，混炼时间10min；混炼好的物料加入轴向有孔的成型模具中，在模具的上下表面覆盖上0.1mm厚的PET膜，在平板硫化机上模压成型，成型温度80℃，成型压力10MPa，成型时间10min；将成型后的覆盖有聚酯膜的样品置于温度在120℃的平板上，发泡10min，冷却后除去聚酯膜，得到EVA微胶囊发泡材料。所得发泡材料呈白色，具有微孔结构，表面光滑，质地柔软，无气味，回弹性好，密度0.28g/cm3，拉伸强度2.8MPa，回弹率55%，硬度56（Asker C测试）。
实施例2
按质量百分比称取95% VA含量为26%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、5%微胶囊发泡剂；将称取好的上述两种原料同时加入混炼机中，混炼温度75℃，混炼速度10r/min，混炼时间10min；混炼好的物料加入轴向有孔的成型模具中，在模具的上下表面覆盖上0.15mm厚的PET膜，在平板硫化机上模压成型，成型温度85℃，成型压力10MPa，成型时间10min；将成型后的覆盖有聚酯膜的样品置于温度在120℃的平板上，发泡10min，冷却后除去聚酯膜，得到EVA微胶囊发泡材料。所得发泡材料呈白色，具有微孔结构，表面光滑，质地柔软，无气味，回弹性好，密度0.44g/cm3，拉伸强度4.5MPa，回弹率50%，硬度50（Asker C测试）。
实施例3
按质量百分比称取50% VA含量为28%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、20%聚氧化乙烯、10%微胶囊发泡剂、20%碳酸钙；将称取好的上述四种原料同时加入混炼机中，混炼温度80℃，混炼速度10r/min，混炼时间10min；混炼好的物料加入轴向有孔的成型模具中，在模具的上下表面覆盖上0.1mm厚的PBT膜，在平板硫化机上模压成型，成型温度80℃，成型压力10MPa，成型时间10min；将成型后的覆盖有聚酯膜的样品置于温度在120℃的平板上，发泡10min，冷却后除去聚酯膜，得到EVA微胶囊发泡材料。所得发泡材料呈白色，具有微孔结构，表面光滑，质地柔软，无气味，回弹性好，密度0.36g/cm3，拉伸强度2.0MPa，回弹率52%，硬度52（Asker C测试）。
实施例4
按质量百分比称取67% VA含量为28%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、10%聚氧化乙烯、3%微胶囊发泡剂、20%炭黑；将称取好的上述四种原料同时加入混炼机中，混炼温度80℃，混炼速度10r/min，混炼时间10min；混炼好的物料加入轴向有孔的成型模具中，在模具的上下表面覆盖上0.1mm厚的PET膜，在平板硫化机上模压成型，成型温度80℃，成型压力10MPa，成型时间10min；将成型后的覆盖有聚酯膜的样品置于温度在120℃的平板上，发泡10min，冷却后除去聚酯膜，得到EVA微胶囊发泡材料。所得发泡材料呈白色，具有微孔结构，表面光滑，质地柔软，无气味，回弹性好，密度0.58g/cm3，拉伸强度3.6MPa，回弹率56%，硬度48（Asker C测试）。
实施例5
按质量百分比称取80% VA含量为26%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、10%微胶囊发泡剂、10%碳酸钙；将称取好的上述三种原料同时加入混炼机中，混炼温度75℃，混炼速度10r/min，混炼时间10min；混炼好的物料加入轴向有孔的成型模具中，在模具的上下表面覆盖上0.1mm厚的PET膜，在平板硫化机上模压成型，成型温度80℃，成型压力10MPa，成型时间10min；将成型后的覆盖有聚酯膜的样品置于温度在120℃的平板上，发泡10min，冷却后除去聚酯膜，得到EVA微胶囊发泡材料。所得发泡材料呈白色，具有微孔结构，表面光滑，质地柔软，无气味，回弹性好，密度0.30g/cm3，拉伸强度2.0MPa，回弹率58%，硬度56（Asker C测试）。

Claims (6)

1.一种EVA微胶囊发泡材料，其特征是它的组分及其质量百分比含量为：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：50-95%；
聚氧化乙烯：0-20%；
填料：0-40%；
微胶囊发泡剂：3-20%；
上述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯酯含量在15-40 %。
2.根据权利要求1所述的EVA微胶囊发泡材料，其特征是所说的聚氧化乙烯的分子量在104-105。
3.根据权利要求1所述的EVA微胶囊发泡材料，其特征是所说的微胶囊发泡剂是以丙烯酸类树脂树脂为壳体，内含碳氢化合物的微球，其分解温度85-120℃，发气量100-300mL/g。
4.根据权利要求1所述的EVA微胶囊发泡材料，其特征是所说的填料是碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、高岭土、炭黑和石墨中的一种或几种。
5.制备权利要求1所述的EVA微胶囊发泡材料的方法，其特征是步骤如下：
（1）按组分含量称取原料，将原料同时加入混炼机共混，混炼温度70-80℃，混炼速度5-20r/min，混炼时间8-15min；
（2）将步骤（1）混炼后的物料加入轴向有孔的成型模具中，在模具的上下表面覆盖聚酯膜，在平板硫化机上模压成型，成型温度80-85℃，成型压力5-15MPa，成型时间5-15min；
（3）将步骤（2）成型后的样品转移到温度85-120℃的平板上进行发泡，保留样品上下表面所覆盖的聚酯膜，发泡5-15min后，冷却除去聚酯膜，得到EVA微胶囊发泡材料。
6.根据权利要求5所述的EVA微胶囊发泡材料的方法，其特征是所用的聚酯膜是聚对苯二甲酸乙二醇酯膜或聚对苯二甲酸丁二醇酯膜，厚度为0.05-0.3mm。
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