CN106957615A - 一种发泡板及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种塑料板，尤其是一种发泡板及其制备方法。所述发泡板由多孔层A和位于多孔层A两侧的黏着层B构成，其中多孔层A由聚烯烃材料构成，黏着层B由生物降解树脂材料和降解助剂构成。本发明通过制备多孔层A和黏着层B，形成多层体并经过单向或双向拉伸，形成所需发泡板。通过检测，本发明制备的发泡板，黏着层B在190℃、2160g压力下的熔融指数大于8g/min，且所制备的发泡板对环氧树脂板的拉伸剪切强度大于2.5MPa，可以作为电子产品外壳的填充层使用，能明显地提高电子元件外壳的保护能力，提高填充材料对纤维增强材料的拉伸剪切强度。

Description

一种发泡板及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种塑料板，尤其是一种发泡板及其制备方法。
背景技术
目前，我们生活中电子设备随处可见，它们的外壳起到了保护电子产品内部元件的作用，需要其有很好的机械强度和很轻的质量，现在主流都是运用复合材料来制作外壳，这些复合材料，主要有上下两层的纤维增强材料和中间的填充材料，通过在一定温度和压力条件下，将纤维增强材料和填充材料复合粘结成一体。其中，填充材料由发泡塑料构成，与上下层的纤维增强材料的粘结能力有限，各层之间的拉伸剪切强度不高，外壳材料的机械强度不够，容易摔坏，对内部的电子元件保护不够保护能力不够。
发明内容
为了提高电子元件外壳的保护能力，提高填充材料对纤维增强材料的拉伸剪切强度，本发明提供了一种新型复合发泡板。
一种发泡板，由多孔层A和位于多孔层A两侧的黏着层B构成，所述多孔层A由聚烯烃材料构成，所述黏着层B由生物降解树脂材料和降解助剂构成。
其中，构成多孔层A的聚烯烃材料为低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯中的一种或多种。
其中，构成黏着层B的生物降解树脂材料为脂肪族聚酯、脂肪族-芳香族共聚酯、脂肪族聚碳酸酯中的一种或多种，其中，脂肪族聚酯为聚乳酸、聚乙二酸丁二酯、聚丁二酸丁二酯、聚羟基丁酸酯、聚己内酯中的一种或多种，脂肪族芳香族共聚酯为聚对苯二甲酸乙二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二酸乙二醇酯的一种或多种，脂肪族聚碳酸酯为聚丙撑碳酸酯、聚亚乙基碳酸酯，聚三亚甲基碳酸酯中的一种或多种。
其中，构成黏着层B的降解助剂为氧化钇、氯化钇、氧化铈、三氯化铈中的一种或多种。
一种发泡板的制备方法，包含以下步骤：
a)制备多孔层A原料熔体：将聚烯烃材料投入挤出机中，在挤出机中熔融、塑化、发泡；
b)制备黏着层B原料熔体：将生物降解树脂材料、降解助剂投入另一台挤出机，在挤出机中熔融、塑化；
c)将上述多孔层A原料熔体和黏着层B原料熔体通过同一个扁平口模，形成多层体；
d)对步骤c)制得的多层体进行1-10倍表面积的单向或双向拉伸；
e)将步骤d)制得的多层体在20-100℃下，放置1天到2年。
优选地，步骤e)为：在20-100℃下，放置1天到60天。
其中，步骤a)中，发泡为物理发泡和/或化学发泡，在待发泡材料中加入正戊烷、正己烷、正庚烷等易挥发的液体挥发产生气体发泡，或者在待发泡材料中加入碳酸氢钠、偶氮化合物等物质发生化学反应产生气体发泡。
其中，步骤a)中，制备的多孔层A的表观密度是0.3-0.9g/cm3，多孔层A的厚度为0.6-1.2mm。
其中，步骤b)中黏着层B的生物降解树脂材料在190℃、2160g压力下的熔融指数小于8g/min，所述步骤b)中黏着层B的厚度为0.01-0.1mm，所述步骤b)中黏着层B的厚度为0.01-0.1mm。
其中，多孔层A对黏着层B的拉伸剪切强度大于2.5MPa。
进一步地，本发明还提供所述的发泡板作为电子产品外壳的填充层的用途。
本发明的多孔板，对于现有的填充材料有如下优良效果：
1)提高多孔层A和黏着层B之间的黏附力，从而提高成品的剪切强度和弯曲强度。
2)本发明的发泡板使用多层共计工艺生产，不使用干法复合等会产生挥发性溶剂工艺，环境友好、节能，且工艺简洁、便利、易于品质管控。
说明书附图
图1：发泡板的正面剖面图，图中A是多孔层A，B是黏着层B。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明进行进一步的说明，但并非因此将本发明限制在实施例的范围内。
本发明实施例和对比例中的使用的原料：
①低密度聚乙烯(LDPE)：扬子石化-巴斯夫公司制，型号：2426H。
②高密度聚乙烯(HDPE)：美国陶氏公司制，型号：DGDB-3485。
③聚丙烯(PP)：北欧化工公司制，型号HB306MO。
④聚丙撑碳酸酯：内蒙古蒙西高新技术股份有限公司制，型号BioCO2100。
⑤聚乳酸：Natureworks公司制，型号4032D。
⑥聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯：BASF公司制，型号C1200。
⑦氧化钇、氯化钇、氧化铈、三氯化铈：购自国药，化学纯。
实施例1-11
实施例1-11中制备发泡板的原材料如表1所示
表1：发泡板的制作原材料
对比例1
本对比例制备发泡板的原料中只含有聚丙烯发泡材料多孔层A，没有设置在两侧黏着层B。
对比例2
本对比例制备发泡板的原料中包含有聚丙烯发泡材料多孔层A和设置在两侧的聚乳酸黏着层B。
实施1-11和对比例1-2中发泡板的制备方法如下：
a)将表1所示的多孔层A的原料投入挤出机中，在挤出机中熔融、塑化、发泡；发泡可以按需使用物理发泡法和/或化学发泡法。
b)将表1所示的黏着层B的原料投入另一台挤出机，在挤出机中熔融、塑化；
c)将上述多孔层A的原料熔体和黏着层B的原料熔体通过同一个扁平口模，形成多层体；
d)对上述多层体进行8倍的单向或双向拉伸。
本发明实施例和对比例中的检测项目及其检测方法：
①构成黏着层B的生物降解树脂材料的熔融指数：将制备黏着层B的生物降解树脂材料在190℃、2160g压力条件下，测定平均每分钟通过直径为2.095mm圆管流出的塑料的质量。
②所制得的黏着层B的熔融指数：用黏着层B的良溶剂(该良溶剂为多孔层A的不良溶剂)，对于实施例1-11，采用的良溶剂是二氯甲烷，溶解发泡板上的黏着层B，再经过分离提纯得到固态的黏着层B，然后在190℃、2160g压力条件下，测定平均每分钟通过直径为2.095mm圆管流出的塑料的质量。
③发泡板对环氧树脂板的拉伸剪切强度：将制备出来的发泡板和厚度为1mm的玻璃纤维复合双酚环氧树脂板在190℃、0.5Mpa条件下制成层积板，然后根据GB/T 7124-2008测试拉伸剪切强度。
④多孔层A的厚度：使用超薄切片刀制备发泡板样品断面，用SEM观察该断面，测量多孔层A的厚度。
⑤黏着层B的厚度：使用超薄切片刀制备发泡板样品断面，用SEM观察该断面，测量多孔层A两侧的黏着层B的厚度，以两侧厚度的平均值作为黏着层B的厚度(单层厚度)。
⑥多孔层A的表观密度：使用电子天平测量面积为1cm2的发泡板样品的重量。按上述方法测定黏着层B的厚度，并根据黏着层B原料的密度计算黏着层B的重量。发泡板样品的重量减去两层黏着层B的重量即为多孔层A的重量。按上述方法测定多孔层A的厚度。多孔层A的表观密度由多孔层A的重量除以多孔层A的厚度，再除以面积(1cm2)得到。
⑦熔点：用差示扫描量热仪(DSC)测试原料的熔点。测试参数：由室温，以10℃/min升温至250℃。取熔融峰值温度为熔点。
制备出的发泡板具有如表2所列的表观密度和厚度。
表2：发泡板原料的性能和参数
将制备出来的发泡板按照表3所示的存放条件下放置相应时间，以使发泡板中黏着层B在190℃、2160g压力下的熔融指数大于8g/min，之后再按照发泡板对环氧树脂板的拉伸剪切强度的方法测试拉伸剪切强度，具体的存放条件、原料和放置后的熔融指数和拉伸剪切强度如表3所示。
表3：发泡板的存放条件、原料和放置后的熔融指数和拉伸剪切强度
从表3所示，可以看出，与对比例相比，本发明的发泡板中附着层B的熔融指数更高，更容易与树脂板复合，并且复合后发泡板对环氧树脂板的拉伸剪切强度较高，在使用过程中有更好的抗冲击性、对内部电子产品的保护能力更强、使用寿命更长。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据技术方案及发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发泡板，由多孔层A和位于多孔层A两侧的黏着层B构成，其特征在于，所述多孔层A由聚烯烃材料构成，所述黏着层B由生物降解树脂材料构成。
2.根据权利要求1所述的发泡板，其特征在于，所述构成多孔层A的聚烯烃材料为低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的发泡板，其特征在于，所述构成黏着层B的生物降解树脂材料为脂肪族聚酯、脂肪族-芳香族共聚酯、脂肪族聚碳酸酯中的一种或多种，其中，脂肪族聚酯为聚乳酸、聚乙二酸丁二酯、聚丁二酸丁二酯、聚羟基丁酸酯、聚己内酯中的一种或多种，脂肪族芳香族共聚酯为聚对苯二甲酸乙二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二酸乙二醇酯的一种或多种，脂肪族聚碳酸酯为聚丙撑碳酸酯、聚亚乙基碳酸酯，聚三亚甲基碳酸酯中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的发泡板，其特征在于，所述构成黏着层B还包括降解助剂。
5.根据权利要求4所述的发泡板，其特征在于，所述降解助剂为氧化钇、氯化钇、氧化铈、三氯化铈中的一种或多种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的发泡板的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
a)制备多孔层A原料熔体：将聚烯烃材料投入挤出机中，在挤出机中熔融、塑化、发泡；
b)制备黏着层B原料熔体：将生物降解树脂材料、降解助剂投入另一台挤出机，在挤出机中熔融、塑化；
c)将上述多孔层A原料熔体和黏着层B原料熔体通过同一个扁平口模，形成多层体；
d)对步骤c)制得的多层体进行1-10倍表面积的单向或双向拉伸；
e)将步骤d)制得的多层体在20-100℃下，放置1天到2年。
7.根据权利要求6所述的发泡板的制备方法，其特征在于，所述步骤e)为：在20-100℃下，放置1天到60天。
8.根据权利要求6所述的发泡板的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中，发泡为物理发泡和/或化学发泡6。
9.根据权利要求6所述的发泡板的制备方法，其特征在于，所述步骤b)中黏着层B的生物降解树脂材料在190℃、2160g压力下的熔融指数小于8g/min。
10.根据权利要求6所述的发泡板的制备方法，其特征在于，所述步骤e)制备的发泡板中，多孔层A的表观密度为0.3-0.9g/cm3，多孔层A的厚度为0.6-1.2mm，黏着层B的厚度为0.01-0.1mm。
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