CN103224662A - 一种高弹性低密度聚乙烯发泡复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高弹性低密度聚乙烯发泡复合材料及其制备方法，按重量份计，该材料原料成分包括：低密度聚乙烯85～95份、弹性体5～15份、交联剂0.1～0.3份、发泡剂1～2份和发泡助剂0.2～0.8份；通过配料、挤出、烘干和注塑工艺制成的发泡复合材料，发泡倍率较大同时回弹性获得提高，达到16.3%以上，与目前市场上低密度聚乙烯发泡板材和片材相比，是一种性价比较好的技术，解决了目前低密度聚乙烯(LDPE)制备的发泡复合材料回弹性通常不超过14%、不能够达到其技术要求、成本较高等限制其工业上的应用问题。

Description

一种高弹性低密度聚乙烯发泡复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于发泡复合材料技术领域，尤其涉及一种高弹性低密度聚乙烯发泡复合材料及其制备方法。 
背景技术
低密度聚乙烯（LDPE）复合材料及制品由于其密度小、质量轻、比面积大、比强度高、能量吸收能力强，阻尼、隔音以及隔热性能好等特点，所以广泛应用在市场上的软包装领域，但是随着市场竞争激烈，对发泡LDPE制品的回弹性要求越来越高，目前低密度聚乙烯 ( LDPE )制备的发泡复合材料回弹性不能够达到其技术要求，通常不超过14%，而且成本较高，限制其在工业上的应用。 
发明内容
本发明要解决的技术问题：提供一种高弹性低密度聚乙烯发泡复合材料及其制备方法，以解决目前低密度聚乙烯 ( LDPE )制备的发泡复合材料回弹性不超过14%，不能够达到其技术要求且成本较高，限制其在工业上的应用等问题。 
本发明技术方案： 
一种高弹性低密度聚乙烯发泡复合材料，按重量份计，该材料原料成分包括：低密度聚乙烯85～95份、弹性体5～15份、交联剂0.1～0.3份、发泡剂1～2份和发泡助剂0.2～0.8份。
弹性体为聚乙烯辛烯共弹性体，重量份为：15份。 
聚乙烯辛烯共弹性体牌号为8180、8440或8450。 
发泡剂为偶氮二甲酰胺，重量份为：2份。 
发泡助剂为氧化锌，重量份为0.8份。 
交联剂为过氧化二异丙苯，重量份为0.3份。 
一种高弹性低密度聚乙烯发泡复合材料的制备方法，它包括下述步骤： 
步骤1、配料：按材料成分重量份计，在低密度聚乙烯85～95份、弹性体5～15份、交联剂0.1～0.3份、发泡剂1～2份和发泡助剂0.2～0.8份范围内，配置各种原材料；
步骤2、挤出：将配置好弹性体、交联剂的低密度聚乙烯材料加入双螺杆挤出机中，挤出工艺为：一区90℃、二区100℃、三区110℃、四区125℃、五区125℃、机头130℃；螺杆转速为40 r/min的条件下，进行共混成型、冷却、切粒，得到改性料A；
步骤3、烘干：将步骤2得到的改性料A，在温度为80℃的烘箱中进行烘干，时间为180分钟，得到改性料B；
步骤4、注塑：将改性料B按顺序依次加入发泡剂、发泡助剂手工混合均匀，在注塑机上采用欠注成型方式注塑发泡制品，其注塑工艺为：温度160℃，注塑速度95%，注塑压力40Mpa，注塑时间35秒。
本发明有益效果： 
本发明的原理为将低密度聚乙烯、弹性体、发泡剂、发泡助剂和交联剂混合后制备发泡材料，弹性体选聚乙烯辛烯共弹性体(POE)，通过相容性机理改善制品回弹性，用发泡助剂增加产气速度及产气量，同时扩宽发泡剂分解温度范围，尤其是加入交联剂过氧化二异丙苯，提高了发泡基体材料的熔体强度，使发泡技术适用于不同特性树脂，获得理想发泡质量的高弹性复合材料，从而提高其回弹性，与现有技术相比，在低密度聚乙烯中加入聚乙烯辛烯共弹性体(POE)、发泡助剂等材料尤其是加入交联剂，使制品达到很好的发泡效果，发泡倍率较大，同时回弹性获得提高，达到16.3%以上，与目前市场上低密度聚乙烯发泡板材和片材相比，是一种性价比较高的材料，解决了目前低密度聚乙烯 ( LDPE )制备的发泡复合材料回弹性通常不超过14%、不能够达到其技术要求、成本较高等限制其在工业上的应用问题。
具体实施方式：
实施例一：
步骤1、原料选取：
低密度聚乙烯，牌号选2426H ，东莞市科隆塑胶原料有限公司，含量85份
       弹性体选聚乙烯辛烯共弹性体(POE)，优选牌号8180 ，重量份为15份；
发泡剂为偶氮二甲酰胺(AC)，重量份为1.5份；
发泡助剂为氧化锌(ZnO)，重量份为0.5份；
交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)，重量份为0.2份。
步骤2、挤出：在挤出工艺为：一区90℃、二区100℃、三区110℃、四区125℃、五区125℃、机头130℃；螺杆转速为40 r/min的条件下，将配置含有弹性体（POE）、交联剂（DCP）的低密度聚乙烯改性料加入双螺杆挤出机中，进行共混成型、冷却、切粒，得到改性料A； 
步骤3、烘干：将步骤2得到的改性料A，在温度为80℃的烘箱中进行烘干，时间为180分钟，得到改性料B；
步骤4、注塑：将改性料B按顺序依次加入发泡剂、发泡助剂手工混合均匀，在注塑机上采用欠注成型方式注塑发泡制品，其注塑工艺为：温度160℃，注塑速度95%，注塑压力40Mpa，注塑时间35S。
Figure 2013101756308100002DEST_PATH_IMAGE001
实施例2： 
步骤1、原料选取：低密度聚乙烯，牌号2426H ，东莞市科隆塑胶原料有限公司，
低密度聚乙烯，重量份为85份；
          弹性体选聚乙烯辛烯共弹性体(POE)，优选牌号8440 ，重量份为15份；
发泡剂为偶氮二甲酰胺(AC)，重量份为1.5份；
发泡助剂为氧化锌(ZnO)，重量份为0.5份；
交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)，重量份为0.2份。
重复实施例1中步骤2-4即得成品。 
Figure 871288DEST_PATH_IMAGE002
实施例3： 
步骤1、原料选取：低密度聚乙烯，牌号2426H ，东莞市科隆塑胶原料有限公司，
低密度聚乙烯，含量85份；
          弹性体选聚乙烯辛烯共弹性体(POE)，优选牌号8450 ，重量份为15份；
发泡剂为偶氮二甲酰胺(AC)，重量份为1.5份；
发泡助剂为氧化锌(ZnO)，重量份为0.5份；
交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)，重量份为0.2份。
重复实施例1中步骤2-4即得成品。 
Figure 2013101756308100002DEST_PATH_IMAGE003
从表1-表6的数据可知，按照上述配比添加制成的高弹性低密度聚乙烯发泡复合材料制品，其发泡质量理想，泡孔平均直径、泡孔直径分布以及泡孔密度明显优于市场EPE发泡制品，对于力学性能方面，冲击回弹和回弹率较大，同现有技术相比，其综合性能较理想。 
实施例4： 
步骤1、原料选取：低密度聚乙烯，牌号2426H ，东莞市科隆塑胶原料有限公司，
低密度聚乙烯，重量份95份；
          弹性体选聚乙烯辛烯共弹性体(POE)，优选牌号8180 ，重量份为5份；
发泡剂为偶氮二甲酰胺(AC)，重量份为1份；
发泡助剂为氧化锌(ZnO)，重量份为0.2份；
交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)，重量份为0.1份。
重复实施例1中步骤2-4即得成品。 
Figure 595619DEST_PATH_IMAGE004
表7、表8结果表明：按照上述配比添加制成的高弹性低密度聚乙烯发泡复合材料制品，其发泡质量理想，从发泡行为方面考虑明显优于现有技术的发泡制品，对于力学性能方面，本发明的制品，拉伸强度出现小幅度减小，回弹率和冲击回弹性较大，无论是发泡质量还是综合性能都远远强于现有技术。 
实施例5： 
步骤1、原料选取：低密度聚乙烯，牌号2426H ，东莞市科隆塑胶原料有限公司，
低密度聚乙烯，含量90份；
          弹性体选聚乙烯辛烯共弹性体(POE)，优选牌号8180 ，重量份为10份；
发泡剂为偶氮二甲酰胺(AC)，重量份为1.5份；
发泡助剂为氧化锌(ZnO)，重量份为0.5份；
交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)，含量0.2份。
重复实施例1中步骤2-4即得成品。 
表9、表10结果表明：按照上述配比添加制成的高弹性低密度聚乙烯发泡复合材料制品，其发泡质量理想，从发泡行为方面考虑明显优于现有技术，对于力学性能方面，本发明的拉伸强度出现减小，回弹率和冲击回弹性较大，无论是发泡质量还是综合性能都远远强于现有技术。 
实施例6： 
步骤1、原料选取：低密度聚乙烯，牌号2426H ，东莞市科隆塑胶原料有限公司，
低密度聚乙烯，含量85份；
          弹性体选聚乙烯辛烯共弹性体(POE)，优选牌号8180 ，重量份为15份；
发泡剂为偶氮二甲酰胺(AC)，重量份为2份；
发泡助剂为氧化锌(ZnO)，重量份为0.8份；
交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)，重量份为0.3份。
重复实施例1中步骤2-4即得成品。 
Figure 437673DEST_PATH_IMAGE006
表11、表12结果表明：按照上述配比添加制成的高弹性低密度聚乙烯发泡复合材料制品，其发泡质量理想，从发泡行为方面考虑明显优于现有技术的发泡制品，对于力学性能方面，本发明的拉伸强度出现小幅度减小，回弹率和冲击回弹性较大，无论是发泡质量还是综合性能都远远强于现有技术。 

Claims (7)

1.一种高弹性低密度聚乙烯发泡复合材料，其特征在于：按重量份计，该材料原料成分包括：低密度聚乙烯85～95份、弹性体5～15份、交联剂0.1～0.3份、发泡剂1～2份和发泡助剂0.2～0.8份。
2.根据权利要求1所述的一种高弹性低密度聚乙烯发泡复合材料，其特征在于：弹性体为聚乙烯辛烯共弹性体，重量份为：15份。
3.根据权利要求2所述的一种高弹性低密度聚乙烯发泡复合材料，其特征在于：聚乙烯辛烯共弹性体牌号为8180、8440或8450。
4.根据权利要求1所述的一种高弹性低密度聚乙烯发泡复合材料，其特征在于：发泡剂为偶氮二甲酰胺，重量份为：2份。
5.根据权利要求1所述的一种高弹性低密度聚乙烯发泡复合材料，其特征在于：发泡助剂为氧化锌，重量份为0.8份。
6.根据权利要求1所述的一种高弹性低密度聚乙烯发泡复合材料，其特征在于：交联剂为过氧化二异丙苯，重量份为0.3份。
7.根据权利要求1所述的一种高弹性低密度聚乙烯发泡复合材料的制备方法，其特征在于：它包括下述步骤：
步骤1、配料：按材料成分重量份范围配置各种原材料；
步骤2、挤出：将配置好弹性体、交联剂的低密度聚乙烯材料加入双螺杆挤出机中，挤出工艺为：一区90℃、二区100℃、三区110℃、四区125℃、五区125℃、机头130℃；螺杆转速为40 r/min的条件下，进行共混成型、冷却、切粒，得到改性料A；
步骤3、烘干：将步骤2得到的改性料A，在温度为80℃的烘箱中进行烘干，时间为180分钟，得到改性料B；
步骤4、注塑：将改性料B按顺序依次加入发泡剂、发泡助剂手工混合均匀，在注塑机上采用欠注成型方式注塑发泡制品，其注塑工艺为：温度160℃，注塑速度95%，注塑压力40Mpa，注塑时间35秒。
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