CN107722418A - 一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料，其按原料重量份计包括如下组分：聚乙烯树脂65~75份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物20~30份、极性助剂1~3份、除味剂1~3份、润滑剂0.05~0.2份、耐候剂0.2~0.5份、抗氧剂0.3~0.6份。本发明通过调整各原料组分及配比，并通过鼓风干燥设备对弹性体材料进行气味后处理，使得该弹性体材料表面光滑无麻点，具有较高的剥离强度、较低的气味，优异的耐候性能。

Description

一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及改性高分子组合物领域，特别涉及一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料及其制备方法。

背景技术

特斯林网布采用PVC包覆PET的复合纱线，具有强度高、耐候、柔软等特点，在沙滩椅、遮阳窗帘、园艺、建筑及农业用的防护围栏等领域具有广泛的应用。但PVC含有大量氯元素，在高温加工过程中会释放氯乙烯单体，气味较大，也会危害人体健康。因此开发一款无卤替代材料是一个重要的研究方向。

中国专利CN200910213847采用SEBS、EVA等来替代PVC具有较好的拉伸强度和手感柔性，但SEBS含有双键其耐候性能相对较差，另EVA材料在加工过程中会释放出乙酸具有明显的气味，应用在室内遮阳窗帘上气味会比较明显。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料及其制备方法，其具耐候性能优异，包覆涤纶丝强度高，低气味、表面光滑等特点。

本发明所采取的技术方案是：一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料，其按原料重量份计包括如下组分：

其中，所述的聚乙烯树脂为LDPE、LLDPE、HDPE中的一种或两种以上的混合物。

所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物为EVA，其中醋酸乙烯VA含量在22～30％，VA基团的极性较高，可以提高与涤纶丝的粘接强度，同时EVA的韧性较好可以提高线材的柔软性。

所述极性助剂为双酚A型环氧树脂，双酚A型环氧树脂有极性环氧基和羟基，添加在PE/EVA弹性体材料中可以提高弹性体材料的表面张力，提高对涤纶丝的浸润性和附着力，同时在PE/EVA弹性体材料对涤纶丝包覆挤出的过程中双酚A型环氧树脂的羟基可以与涤纶丝中的羧基进行酯化反应提高结合强度。

所述除味剂为经硬脂酸钙表面处理的铝硅酸钠，平均粒径在2～8微米。铝硅酸钠具有多孔和表面积大的特点，对小分子有很强的物理吸附能力，可以有效吸附PP材料在加工过程中产生的苯类、醛类有机挥发物起到降低气味的作用。硅铝酸钠的多孔结构会降低材料的韧性，经硬脂酸钙表面处理后，硬脂酸的炭链可以提高硅铝酸钠在PE/EVA材料中的相容和分散，降低对材料力学性能的影响。

所述的润滑剂为含氟的PPA助剂，在包覆涤纶丝过程中，PPA可以减少口模积料，使线材表面光滑无颗粒无鲨鱼皮现象，也可以降低挤出压力提高产量。

所述的耐候剂为pH值为中性的受阻胺类紫外吸收剂UV2908，UV2908是高分子量的紫外吸收剂具有优异的光稳定性，同时其pH值7左右是中性的紫外吸收剂不会与酸反应，而UV770、UV944等受阻胺产品PH值大于8，在酸性体系中会与酸起中和反应而降低活性，因此UV2908可以在偏酸性的EVA材料具有优异的耐侯性能。

所述的抗氧剂为1010、168。

所述的一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料的制备方法，包括以下制备步骤：

步骤一、按原料重量份计将聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、极性助剂、除味剂、润滑剂、耐候剂、抗氧剂加入到高速搅拌机搅拌均匀，然后从双螺杆挤出机的主喂料口投入，控制螺杆转速在100～500r/min范围内，经挤出温度为140～220℃熔融挤出造粒。

步骤二、将步骤一中的成品粒子放入具有鼓风加热功能的储料罐中，控制加热温度50-70℃，每20min在成品粒子中喷淋400-800ml去离子水，进行2-4小时的烘料除气味，然后停止加热冷却至室温得到低气味的弹性体材料。对粒子进行鼓风干燥处理，材料中残留的小分子物质一部分被空气带走挥发掉，一部分释放出来后被除味剂铝硅酸钠吸附掉，可以使弹性材料气味进一步降低。

本发明的有益效果是：

(1)本发明选用的PE、EVA树脂不含有双键具有较好的耐候性能，EVA材料偏酸性会使常规的胺类紫外吸收剂失效，本发明所添加的大分子量紫外吸收剂UV2908与酸性物质无相互反应，使弹性体材料具有较好的耐候性能。

(2)本发明采用双酚A型环氧树脂增加PE树脂的附着力，提高对涤纶丝的包覆强度。

(3)本发明采用经硬脂酸钙表面处理的铝硅酸钠作为除味剂，其多孔结构可以有效吸附材料中的小分子物质，并且通过喷水鼓风干燥对材料进行气味处理，有效的降低了材料的气味。经表面处理的硅铝酸钠与材料相容性好，对材料力学性能影响较小。

(4)本发明采用PPA润滑剂，可以减少口模积料，提高线材表面的光滑性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行具体描述，以便于所属技术领域的人员对本发明的理解。有必要在此特别指出的是，实施例只是用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术熟练人员，根据上述发明内容对本发明作出的非本质性的改进和调整，应仍属于本发明的保护范围。同时下述所提及的原料未详细说明的，均为市售产品；未详细提及的工艺步骤或制备方法为均为本领域技术人员所知晓的工艺步骤或制备方法。

实施例1

一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料，其按原料重量份计包括如下组分：

润滑剂PPA选用日本大金的DA-910，耐候剂选用氰特的UV2908，抗氧剂选用巴斯夫的B225，除味剂选用经硬脂酸钙表面处理的铝硅酸钠。

制备方法：

步骤一、按原料重量份计将聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、极性助剂、除味剂、润滑剂、耐候剂、抗氧剂加入到高速搅拌机搅拌均匀，然后从双螺杆挤出机的主喂料口投入，控制螺杆转速在350r/min范围内，经挤出温度为140～220℃熔融挤出造粒。

步骤二、将步骤一中的成品粒子放入具有鼓风加热功能的储料罐中，控制加热温度60℃，每20min在成品粒子中喷淋600mL去离子水，进行3小时的烘料除气味，然后停止加热冷却至室温得到低气味的弹性体材料。

对比例1

一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料，其按原料重量份计包括如下组分：

制备方法：

步骤一、按原料重量份计将聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、除味剂、润滑剂、耐候剂、抗氧剂加入到高速搅拌机搅拌均匀，然后从双螺杆挤出机的主喂料口投入，控制螺杆转速在350r/min范围内，经挤出温度为140～220℃熔融挤出造粒。

步骤二、将步骤一中的成品粒子放入具有鼓风加热功能的储料罐中，控制加热温度60℃，每20min在成品粒子中喷淋600mL去离子水，进行3小时的烘料除气味，停止加热冷却至室温得到低气味的弹性体材料。

对比例2

一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料，其按原料重量份计包括如下组分：

制备方法：

按原料重量份计将聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、极性助剂、润滑剂、耐候剂、抗氧剂加入到高速搅拌机搅拌均匀，然后从双螺杆挤出机的主喂料口投入，控制螺杆转速在350r/min范围内，经挤出温度为140～220℃熔融挤出造粒。不进行鼓风干燥处理气味。

对比例3

一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料，其按原料重量份计包括如下组分：

制备方法：

步骤一、按原料重量份计将聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、极性助剂、除味剂、耐候剂、抗氧剂加入到高速搅拌机搅拌均匀，然后从双螺杆挤出机的主喂料口投入，控制螺杆转速在350r/min范围内，经挤出温度为140～220℃熔融挤出造粒。

步骤二、将步骤一中的成品粒子放入具有鼓风加热功能的储料罐中，控制加热温度60℃，每20min在成品粒子中喷淋600mL去离子水，进行3小时的烘料除气味，停止加热冷却至室温得到低气味的弹性体材料。

对比例4

一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料，其按原料重量份计包括如下组分：

制备方法：

按原料重量份计将聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、极性助剂、除味剂、润滑剂、耐候剂、抗氧剂加入到高速搅拌机搅拌均匀，然后从双螺杆挤出机的主喂料口投入，控制螺杆转速在350r/min范围内，经挤出温度为140～220℃熔融挤出造粒。不进行鼓风干燥处理气味。

对比例5

一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料，其按原料重量份计包括如下组分：

制备方法：

步骤一、按原料重量份计将聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、极性助剂、除味剂、润滑剂、耐候剂、抗氧剂加入到高速搅拌机搅拌均匀，然后从双螺杆挤出机的主喂料口投入，控制螺杆转速在350r/min范围内，经挤出温度为140～220℃熔融挤出造粒。

步骤二、将步骤一中的成品粒子放入具有鼓风加热功能的储料罐中，控制加热温度60℃，每20min在成品粒子中喷淋600mL去离子水，进行3小时的烘料除气味，然后停止加热冷却至室温得到低气味的弹性体材料。

实施例2

一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料，其按原料重量份计包括如下组分：

制备方法：

步骤一、按原料重量份计将聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、极性助剂、除味剂、润滑剂、耐候剂、抗氧剂加入到高速搅拌机搅拌均匀，然后从双螺杆挤出机的主喂料口投入，控制螺杆转速在350r/min范围内，经挤出温度为140～220℃熔融挤出造粒。

步骤二、将步骤一中的成品粒子放入具有鼓风加热功能的储料罐中，控制加热温度60℃，每20min在成品粒子中喷淋600mL去离子水，进行3小时的烘料除气味，停止加热冷却至室温得到低气味的弹性体材料。

实施例3

一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料，其按原料重量份计包括如下组分：

制备方法：

步骤一、按原料重量份计将聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、极性助剂、除味剂、润滑剂、耐候剂、抗氧剂加入到高速搅拌机搅拌均匀，然后从双螺杆挤出机的主喂料口投入，控制螺杆转速在350r/min范围内，经挤出温度为140～220℃熔融挤出造粒。

步骤二、将步骤一中的成品粒子放入具有鼓风加热功能的储料罐中，控制加热温度60℃，每20min在成品粒子中喷淋600mL去离子水，进行3小时的烘料除气味，停止加热冷却至室温得到低气味的弹性体材料。

性能测试

耐候性能：按GB/T 16422标准，辐照强度0.55W/m²/nm@340nm，黑板温度63±3℃，进行1000小时测试。

气味等级：按大众汽车标准PV3900标准，测试条件按80±2℃，2H±10min进行气味等级测试。

表面光滑测试：用弹性体材料对涤纶丝进行包覆制备成弹性体/PET复合线材，用手评估表面的光滑、粗糙程度以及线材表面的颗粒。

剥离强度测试：用弹性体材料对涤纶丝进行包覆制备成弹性体/PET复合线材，将复合线材表层的弹性体进行一周环形切断，将切断的复合线材固定在拉力机上进行拉伸测试，观察弹性体与涤纶丝的剥离情况。

将实施例1～3和对比例1～5所得成品分别进行性能测试，其各项测试结果如下表1所示。

表1实施例1～3和对比例1～5各项性能测试结果

从实施例1和对比例1可以看出，不添加极性助剂复合线材中的弹性体和涤纶丝容易剥离。

从对比例2和对比例4可以看出，添加除味剂后气味等级从4级降低到3.5级。

从实施例1和对比例3可以看出，添加含氟的PPA润滑剂使线材表面光滑无颗粒。

从实施例1和对比例4可以看出，采用鼓风干燥设备进行气味处理可以使材料的气味等级进一步降低。

从实施例1和对比例5可以看出，采用pH值为中性受阻胺UV-2908在酸性EVA材料中具有更好的耐候性能。

上述实施例为本发明的优选实施例，凡与本发明类似的工艺及所作的等效变化，均应属于本发明的保护范畴。

Claims (8)

1.一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料，其特征在于，按原料重量份计包括如下组分：

聚乙烯树脂 65~75份；

乙烯-醋酸乙烯共聚物 20~30份；

极性助剂 1~3份；

除味剂 1~3份；

润滑剂 0.05~0.2份；

耐候剂 0.2~0.5份；

抗氧剂 0.3~0.6份。

2.根据权利要求1所述的一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料，其特征在于：所述的聚乙烯树脂为LDPE、LLDPE、HDPE中的一种或两种以上的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料，其特征在于：所述的乙烯-醋酸乙烯中醋酸乙烯含量在22~30%wt。

4.根据权利要求1所述的一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料，其特征在于：所述极性助剂为双酚A型环氧树脂。

5.根据权利要求1所述的一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料，其特征在于：所述除味剂为经硬脂酸钙表面处理过的铝硅酸钠。

6.根据权利要求1所述的一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料，其特征在于：所述的润滑剂为含氟的PPA助剂。

7.根据权利要求1所述的一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料，其特征在于：所述的耐候剂为pH值为中性受阻胺类紫外吸收剂UV2908。

8.一种如权利要求1~7任一项所述的一种包覆涤纶丝的低气味弹性体材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

步骤一、按原料重量份计将聚乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、极性助剂、除味剂、润滑剂、耐候剂、抗氧剂加入到高速搅拌机搅拌均匀，然后从双螺杆挤出机的主喂料口投入，控制螺杆转速在100~500r/min范围内，经挤出温度为140~220℃熔融挤出造粒；

步骤二、将步骤一中的成品粒子放入具有鼓风加热功能的储料罐中，控制加热温度50~70℃，每20min在成品粒子中喷淋400~800mL去离子水，进行2~4小时的烘料除气味，然后停止加热冷却至室温得到低气味的弹性体材料。