CN103772616A - 一种聚乙烯-聚氯乙烯泡沫及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种聚乙烯-聚氯乙烯泡沫及其制备方法，在聚乙烯分子链上以共价键接枝聚氯乙烯，接枝率为10%~30%。制备方法包括：（1）在辐射源作用下得到预辐射聚乙烯；（2）按重量份计将预辐射聚乙烯、分散剂、氯乙烯、乳化剂及成核剂加入到反应器中，通氮气，在100±2℃下搅拌反应8~10小时，加入发泡剂，密闭，升温，在110±2℃下维持3.5~4.5小时，后处理得到聚乙烯-聚氯乙烯泡沫。本发明通过接枝聚合，将聚氯乙烯接枝到聚乙烯分子链上，使得产品兼具二者特性，压缩强度明显提高，导热系数降低，保温性提高，且适体性优良。
Description
技术领域
本发明涉及泡沫塑料领域，具体涉及一种聚乙烯-聚氯乙烯泡沫及其制备方法。
背景技术
救生衣的浮力材料几乎都是泡沫塑料，因其易于裁制成形，易于浮力分布的控制而广受应用，但其压缩刚度和压缩弹性回复率较难兼顾，即手感好、穿着舒服的泡沫塑料易出现不耐压缩、变形量大、浮力下降显著的缺点；而浮力稳定的泡沫塑料又出现手感过硬的缺陷。
聚乙烯泡沫塑料具有细小均匀的团孔结构，柔软，吸湿透湿性小，密度小，压缩强度低，抗永久变形好，吸水性小，刺穿或撕破后也不易进水或腐烂，并且价格便宜，是一种很好的浮力材料，但其手感差、穿起来不舒服。聚氯乙烯泡沫塑料则手感柔软，适体性很好，且能抵抗化学物质、紫外线及霉变，是一种优良的热绝缘体，保温性能良好。由于聚乙烯和聚氯乙烯的相容性差，通过共混来得到兼具二者共同特性的泡沫材料很难，但若能将聚乙烯和聚氯乙烯用共价化学键连接，就可得到兼具二者共同特性的泡沫材料。
发明内容
鉴于上述信息，本发明的目的之一在于提供一种聚乙烯-聚氯乙烯泡沫，在聚乙烯分子链上接枝聚氯乙烯，使聚乙烯与聚氯乙烯以共价键连接，接枝聚氯乙烯的接枝率为10%～30%。
所述聚乙烯为低密度聚乙烯、高密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯。
所述线性低密度聚乙烯为乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物和乙烯-1-辛烯共聚物中的一种。
本发明的另一目的在于提供一种聚乙烯-聚氯乙烯泡沫的制备方法，包括如下步骤：
（1）、采用60Co作为辐射源，在空气气氛下，用γ射线对聚乙烯进行预辐射，预辐射剂量范围为5kGy～80kGy；或采用电子加速器作为辐射源，在空气气氛下，用β射线对聚乙烯进行预辐射，预辐射剂量范围为5kGy～80kGy，得到预辐射聚乙烯；
（2）、按重量份计将预辐射聚乙烯6～13份、分散剂63～72份、氯乙烯1.3～1.8份、乳化剂0.05～1份及成核剂0.05～0.2份加入到反应器中，通入氮气，在100±2℃下搅拌反应8～10小时，降至室温，加入发泡剂，发泡剂的加入量为氯乙烯质量的5～25%，密闭，升温，在110±2℃下维持3.5～4.5小时，结束反应，降温至38～42℃，过滤、水洗、烘干、加热，得到聚乙烯-聚氯乙烯泡沫。
所述分散剂为去离子水。
所述乳化剂为十二烷基磺酸钠。
所述成核剂为二氧化硅。
所述发泡剂为戊烷、环戊烷和异戊烷中的一种。
本发明提供的聚乙烯-聚氯乙烯泡沫，通过接枝聚合，将聚氯乙烯接枝到聚乙烯分子链上，使得产品兼具二者特性，压缩强度明显提高，导热系数降低，保温性提高，且适体性优良。
具体实施方式
下面的实施例可使本专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
将低密度聚乙烯，在空气气氛下，在60Co装置上用γ射线进行预辐射，预辐射剂量为5kGy。
按重量份计将经预辐射的聚乙烯6份、去离子水63份、氯乙烯1.3份、十二烷基磺酸钠0.05份及二氧化硅0.05份加入装有搅拌器、温度计、回流冷凝管、氮气导入管及加热装置的反应器中，通入氮气，在100±2℃下搅拌反应8～10小时，降至室温，加入戊烷0.065份，密闭，升温，在110±2℃下维持3.5～4.5小时，结束反应，降温至38～42℃，过滤、水洗、烘干、加热，得到聚乙烯-聚氯乙烯泡沫Ⅰ。
实施例2
将乙烯-1-丁烯共聚物，丁烯质量百分数含量为5%，在空气气氛下，在电子加速器装置上用β射线进行预辐射，预辐射剂量为30kGy。
按重量份计将经预辐射的乙烯-1-丁烯共聚物13份、去离子水72份、氯乙烯1.8份、十二烷基磺酸钠1份及二氧化硅0.2份加入装有搅拌器、温度计、回流冷凝管、氮气导入管及加热装置的反应器中，通入氮气，在100±2℃下搅拌反应8～10小时，降至室温，加入戊烷0.45份，密闭，升温，在110±2℃下维持3.5～4.5小时，结束反应，降温至38～42℃，过滤、水洗、烘干、加热，得到聚乙烯-聚氯乙烯泡沫Ⅱ。
实施例3
将乙烯-1-辛烯共聚物，辛烯质量百分数含量为6%，在空气气氛下，在60Co装置上用γ射线进行预辐射，预辐射剂量为45kGy。
按重量份计将经预辐射的乙烯-1-辛烯共聚物13份、去离子水63份、氯乙烯1.3份、十二烷基磺酸钠0.6份及二氧化硅0.05份加入装有搅拌器、温度计、回流冷凝管、氮气导入管及加热装置的反应器中，通入氮气，在100±2℃下搅拌反应8～10小时，降至室温，加入环戊烷0.13份，密闭，升温，在110±2℃下维持3.5～4.5小时，结束反应，降温至38～42℃，过滤、水洗、烘干、加热，得到聚乙烯-聚氯乙烯泡沫Ⅲ。
实施例4
将乙烯-1-己烯共聚物，己烯质量百分数含量为8%，在空气气氛下，在电子加速器装置上用β射线进行预辐射，预辐射剂量为50kGy。
按重量份计将经预辐射的乙烯-1-己烯共聚物10份、去离子水69份、氯乙烯1.6份、十二烷基磺酸钠0.75份及二氧化硅0.1份加入装有搅拌器、温度计、回流冷凝管、氮气导入管及加热装置的反应器中，通入氮气，在100±2℃下搅拌反应8～10小时，降至室温，加入环戊烷0.3份，密闭，升温，在110±2℃下维持3.5～4.5小时，结束反应，降温至38～42℃，过滤、水洗、烘干、加热，得到聚乙烯-聚氯乙烯泡沫Ⅳ。
实施例5
将高密度聚乙烯，在空气气氛下，在60Co装置上用γ射线进行预辐射，预辐射剂量为80kGy。
按重量份计将经预辐射的高密度聚乙烯7份、去离子水69份、氯乙烯1.3份、十二烷基磺酸钠0.4份及二氧化硅0.2份加入装有搅拌器、温度计、回流冷凝管、氮气导入管及加热装置的反应器中，通入氮气，在100±2℃下搅拌反应8～10小时，降至室温，加入异戊烷0.3份，密闭，升温，在110±2℃下维持3.5～4.5小时，结束反应，降温至38～42℃，过滤、水洗、烘干、加热，得到聚乙烯-聚氯乙烯泡沫Ⅴ。
实施例6
将乙烯-1-丁烯共聚物，丁烯质量百分数含量为5%，在空气气氛下，在电子加速器装置上用β射线进行预辐射，预辐射剂量为60kGy。
按重量份计将经预辐射的乙烯-1-丁烯共聚物9份、去离子水68份、氯乙烯1.5份、十二烷基磺酸钠0.8份及二氧化硅0.15份加入装有搅拌器、温度计、回流冷凝管、氮气导入管及加热装置的反应器中，通入氮气，在100±2℃下搅拌反应8～10小时，降至室温，加入异戊烷0.4份，密闭，升温，在110±2℃下维持3.5～4.5小时，结束反应，降温至38～42℃，过滤、水洗、烘干、加热，得到聚乙烯-聚氯乙烯泡沫Ⅵ。
实施例7
将得到的聚乙烯-聚氯乙烯泡沫Ⅰ～Ⅵ测试接枝率、压缩强度及体积密度，结果如表1所示：
表1聚乙烯-聚氯乙烯泡沫Ⅰ～Ⅵ的性能测试
由上述结果可知，聚乙烯-聚氯乙烯泡沫Ⅰ～Ⅵ与聚乙烯相比，压缩强度明显提高，导热系数降低，保温性提高，且适体性优良。
Claims (8)
1. 一种聚乙烯-聚氯乙烯泡沫，其特征在于，在聚乙烯分子链上以共价键接枝聚氯乙烯，接枝率为10%~30%。
2. 根据权利要求1所述的一种聚乙烯-聚氯乙烯泡沫，其特征在于，所述聚乙烯为低密度聚乙烯、高密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯。
3. 根据权利要求2所述的一种聚乙烯-聚氯乙烯泡沫，其特征在于，所述线性低密度聚乙烯为乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物和乙烯-1-辛烯共聚物中的一种。
4. 基于权利要求1所述的一种聚乙烯-聚氯乙烯泡沫的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）、采用60Co作为辐射源，在空气气氛下，用γ射线对聚乙烯进行预辐射，预辐射剂量范围为5kGy~80kGy；或采用电子加速器作为辐射源，在空气气氛下，用β射线对聚乙烯进行预辐射，预辐射剂量范围为5kGy~80kGy，得到预辐射聚乙烯；
（2）、按重量份计将预辐射聚乙烯6~13份、分散剂63~72份、氯乙烯1.3~1.8份、乳化剂0.05~1份及成核剂0.05~0.2份加入到反应器中，通入氮气，在100±2℃下搅拌反应8~10小时，降至室温，加入发泡剂，发泡剂的加入量为氯乙烯质量的5~25%，密闭，升温，在110±2℃下维持3.5~4.5小时，结束反应，降温至38~42℃，过滤、水洗、烘干、加热，得到聚乙烯-聚氯乙烯泡沫。
5. 根据权利要求4所述的一种聚乙烯-聚氯乙烯泡沫的制备方法，其特征在于，所述分散剂为去离子水。
6. 根据权利要求4所述的一种聚乙烯-聚氯乙烯泡沫的制备方法，其特征在于，所述乳化剂为十二烷基磺酸钠。
7. 根据权利要求4所述的一种聚乙烯-聚氯乙烯泡沫的制备方法，其特征在于，所述成核剂为二氧化硅。
8. 根据权利要求4所述的一种聚乙烯-聚氯乙烯泡沫的制备方法，其特征在于，所述发泡剂为戊烷、环戊烷和异戊烷中的一种。
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