CN107841020A - 一种交联聚乙烯泡棉材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种交联聚乙烯泡棉材料，该泡棉材料由包括65～90重量份聚乙烯、1～30重量份聚生物油、2～30重量份热塑性弹性体、0.5～5重量份发泡剂、0.5～4重量份敏化剂和1～4重量份抗氧剂制成。该泡棉材料具有拉伸强度纵向>3.5MPa，纵向伸长率>200％，横向拉伸强度>1.5MPa，横向伸长率>350％，25％压缩比在80KPa以下等良好性能。同时，泡棉材料具有表观密度为0.2～0.5g/cm3。该聚乙烯泡棉可应用为电子产品的视窗和触摸屏的密封缓冲或者胶带基材，该泡棉材料厚度为0.04‑0.5mm，厚度偏差在10％以内。

Description

一种交联聚乙烯泡棉材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种交联聚乙烯泡棉材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术
辐射交联聚乙烯泡沫塑料是一种介于软质(聚氨酯)和硬质(聚苯乙烯)泡沫塑料之间的闭孔结构的新型发泡塑料，具有优越的强韧性、弹性、挠曲性、耐磨性、耐化学腐蚀性、耐低温性和绝缘性好等一系列特性，可作为良好的绝缘、绝热、防震及浮力材料，广泛应用于工业、农业、建筑和交通运输等各个领域。
高拉伸强度聚乙烯发泡产品广泛用于缓冲材料、包装、胶带等应用领域，而且随着产品品质要求的提高，对产品拉伸强度提出了更高要求，以适应包装、缓冲应用领域的要求。传统提高聚乙烯泡沫拉伸强度的方法主要包括添加乙烯- 乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)、乙丙三元橡胶(EPDM)、乙烯-辛烯共聚物(POE) 等。在泡沫配方中加入EVA、EPDM、POE等橡胶组分，但橡胶组分价格昂贵，橡胶的粘弹性增加了挤出加工难度，而且对产品的拉伸强度的提高不显著。聚氨酯材料具有很好的拉伸强度，其拉长率可达700％，具有很高的韧性。但聚氨酯多元醇与聚乙烯互溶性差，无法共混。
发明内容
为解决以上技术问题，本申请提供一种交联聚乙烯泡棉材料，该泡棉材料由包括65～90重量份聚乙烯、1～30重量份聚生物油、2～30重量份热塑性弹性体、0.5～5重量份发泡剂、0.5～4重量份敏化剂和1～4重量份抗氧剂制成。该泡棉材料具有拉伸强度纵向>3.5MPa，纵向伸长率>200％，横向拉伸强度>1.5MPa，横向伸长率>350％，25％压缩比在80KPa以下等良好性能。同时，泡棉材料具有表观密度为0.2～0.5g/cm3。该聚乙烯泡棉可应用为电子产品的视窗和触摸屏的密封缓冲或者胶带基材，该泡棉材料厚度为0.04-0.5mm，厚度偏差在10％以内。
在较佳实施例中，所述聚生物油由生物油经过250～350℃聚合2～24h制得；
所述生物油主要包括植物油、动物油、废弃的植物油、废弃的动物油中的一种或者两种以上的组合物。
在较佳实施例中，所述植物油包括大豆油、菜籽油、花生油、棕榈油、亚麻油、蓖麻油、葵花籽油中的一种或一种组合物。
在较佳实施例中，所述动物油包括猪油、羊油、牛油中的一种或一种组合物。
在较佳实施例中，所述聚生物油主要包括100重量份的所述生物油与0.5～ 1重量份的偶氮二异丁腈在氮气气氛下进行聚合反应制得。
在较佳实施例中，所述聚乙烯包括低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯中的一种或者一种以上的组合物。
在较佳实施例中，所述热塑性弹性体包括三元乙丙橡胶、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、天然橡胶、异丁胶、顺丁胶、丁苯胶、丁苯嵌段共聚物(SBS)、戊苯嵌段共聚物(SIS)、氯化聚乙烯中的一种或者一种以上的组合物。
在较佳实施例中，所述发泡剂包括偶氮二甲酰胺、苯磺酰肼、二亚硝基五亚甲基四胺、甲苯磺酰肼、4,4’-氧代双苯磺酰肼中的一种或者一种以上的组合物。
在较佳实施例中，所述敏化剂包括乙酸锌、硬脂酸锌、硬脂酸钴、氧化锌、硬脂酸钡一种或者一种以上的组合物。
在较佳实施例中，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，即抗氧剂1010。
本申请还提供一种上述的交联聚乙烯泡棉材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
聚生物油合成阶段：将100重量份的生物油与0.5～1重量份的偶氮二异丁腈在氮气气氛下，150～250℃进行聚合化反应2～24h形成具有预设聚合度的聚生物油；
聚乙烯泡棉制备阶段：称取65～90重量份的聚乙烯、1～30重量份聚生物油、2～30重量份热塑性弹性体、0.5～5重量份发泡剂、0.5～4重量份敏化剂、1～4重量份抗氧剂加入螺杆挤出机上进行塑化挤出母片，然后进行对所述母片分别进行电子辐射交联处理、发泡处理和压光处理得到所述泡棉材料。
在较佳实施例中，所述电子辐射交联处理包括：将所述母片放置于电子加速器上进行辐射交联，控制辐射剂量在10～50kGy。
在较佳实施例中，所述发泡处理包括：将经过辐照交联后的所述母片进行垂直自由发泡，发泡炉工作温度为220～350℃，所述母片在所述发泡炉停留时间为0.1～5min。
在较佳实施例中，所述压光处理包括：将所述经过发泡后的所述母片置于双辊中进行多次压光处理，控制所述双辊的温度在80～110℃之间。
本申请还提供一种上述的交联聚乙烯泡棉材料的用途，该泡棉材料可用作电子产品的视窗和触摸屏的密封缓冲或者胶带基材。所述泡棉材料厚度为 0.04-0.5mm，在厚度方向上具有2-4层泡孔，厚度偏差在10％以内。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
为解决现有技术中存在的技术问题，本申请采用聚生物油和热塑性弹性体 (或者橡胶，在本申请中热塑性弹性体和橡胶可以相互替代使用)进行复合，利用聚生物油中的柔性酯基及热塑性弹性体的高弹态性能，大大降低聚乙烯的结晶度，提高分子链的柔软性。另外，通过控制聚生物油的聚合程度和热塑性弹性体的类型，有效调控其分子结构及组成，有效提高聚乙烯泡棉材料的性能。
同时采用通过辐照交联，将聚生物油和热塑性弹性体分子引入交联聚乙烯网络，在保证产品合适力学性能的基础上，提高产品的柔软度。同时，聚生物油的引入可大大提高聚乙烯泡沫材料的生物降解性能，使产品更加绿色环保。
本申请中通过采用聚生物油做增韧剂，在聚乙烯泡棉配方中加入聚生物油和热塑性弹性体或橡胶，通过组分间协同作用，提高熔体强度，避免超薄片材在挤片和发泡拉伸过程中断裂；通过控制母片厚度、发泡倍率以及发泡后的多次压光处理，保证产品厚度均匀性；通过调整聚生物油、热塑性弹性体的种类及用量，有效调整泡棉的性能，获得高性能、高柔软性的超薄电子辐照交联聚乙烯泡棉。
另外，本申请可选择可再生的植物油如大豆油、菜籽油、花生油、棕榈油、亚麻籽油、蓖麻油、葵花籽油等，动物油如猪油、羊油等，以及废弃油脂如地沟油(指各种混合废弃油脂混合物)等，先进行聚合反应制得聚生物油，可以将废弃油脂进行再回收利用，具有较为突出的绿色环保且经济效益。
另外，本申请所提供的交联聚乙烯泡棉材料具有(1)拉伸强度高的性能，拉伸强度纵向>3.5MPa，纵向伸长率>200％，横向拉伸强度>1.5MPa，横向伸长率>350％，压缩强度(25％压缩比)在80KPa以下；(2)超薄结构，产品厚度在0.04～0.5mm，厚度偏差在10％以内，表观密度为0.2～0.5g/cm3，厚度方向至少含2层泡孔；(3)聚生物油与聚乙烯互溶性好，可占反应原料总重的30％，产品生物降解性好；(4)可使用各类生物油脂，包括废弃油脂如地沟油等，大大降低了废油脂的污染；(5)通过调整原料配方组成、电子辐照剂量、发泡条件、压光处理等，可有效调节泡棉性能，得到高拉伸强度超薄电子辐照交联聚乙烯泡棉；(6)所得泡棉材料可在智能手机、平板和智能手表等电子产品的视窗和触摸屏密封缓冲胶带基材等方面具有广泛应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种交联聚乙烯泡棉材料的制备流程示意图；
图2为图1在聚乙烯泡棉制备阶段的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
其中需要说明的是：
(1)拉伸强度纵向具体是指：试样在纵向拉伸断裂时的最大应力，按照 GB/T6344-1996标准测试
(2)纵向伸长率具体是指：试样在纵向拉伸断裂时的最大伸长率，按照 GB/T6344-1996标准测试
(3)横向拉伸强度具体是指：试样在横向向拉伸断裂时的最大应力，按照 GB/T6344-1996标准测试
(4)25％压缩比具体是指：试样压缩25％时的应力，按照GB/T1041-2008 标准测试
本申请提供一种交联聚乙烯泡棉材料，该泡棉材料由包括65～90重量份聚乙烯、1～30重量份聚生物油、2～30重量份热塑性弹性体、0.5～5重量份发泡剂、0.5～4重量份敏化剂和1～4重量份抗氧剂制成。该泡棉材料具有拉伸强度纵向>3.5MPa，纵向伸长率>200％，横向拉伸强度>1.5MPa，横向伸长率>350％， 25％压缩比在80KPa以下等良好性能。同时，泡棉材料具有表观密度为0.2～ 0.5g/cm3。本申请采用聚生物油做增韧剂，通过利用聚生物油的长脂肪链与聚乙烯的互溶性，同时采用通过辐照交联，将聚生物油和热塑性弹性体分子引入交联聚乙烯网络，在保证产品合适力学性能的基础上，提高产品的柔软度。
如图1所示，该交联聚乙烯泡棉材料的制备方法包括以下步骤：
本申请还提供一种上述的交联聚乙烯泡棉材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)聚生物油合成阶段：将100重量份的生物油与0.5～1重量份的偶氮二异丁腈在氮气气氛下，150～250℃进行聚合化反应2～24h形成具有预设聚合度的聚生物油；
(2)聚乙烯泡棉制备阶段：称取65～90重量份的聚乙烯、1～30重量份聚生物油、2～30重量份热塑性弹性体、0.5～5重量份发泡剂、0.5～4重量份敏化剂、1～4重量份抗氧剂加入螺杆挤出机上进行塑化挤出母片，然后进行对所述母片分别进行电子辐射交联处理、发泡处理和压光处理得到所述泡棉材料。
如图2所示，上述聚乙烯泡棉制备阶段具体包括，电子辐射交联处理、发泡处理、压光处理等。
其中，所述电子辐射交联处理包括：将所述母片放置于电子加速器上进行辐射交联，控制辐射剂量在10～50kGy。
所述发泡处理包括：将经过辐照交联后的所述母片进行垂直自由发泡，发泡炉工作温度为220～350℃，所述母片在所述发泡炉停留时间为0.1～5min。
所述压光处理包括：将所述经过发泡后的所述母片置于双辊中进行多次压光处理，控制所述双辊的温度在80～110℃之间。
以下将以具体实施方式来详细阐述本申请的技术方案：
实施例一
第1步聚菜籽油合成
将100重量份的花生油与0.8重量份的偶氮二异丁腈置于反应釜中进行搅拌混合均匀后，通氮气置换反应釜中的空气。在氮气气氛中将反应釜加热至 320℃，菜籽油和偶氮二异丁腈进行聚合反应8h，得到聚菜籽油；
第2步聚乙烯泡棉制备
按照以下重量份称取原料：
低密度聚乙烯 75重量份；
聚菜籽油 15重量份；
三元乙丙橡胶 10重量份；
偶氮二甲酰胺 2.5重量份；
硬脂酸锌 1.5重量份；
抗氧剂1010 2重量份；
按照上述重量份的低密度聚乙烯和偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌、抗氧剂1010 加入高速混合机，进行混合3～10mins后，混合速度为1000～1500rmp后，下料至螺杆挤出机。控制螺杆挤出机(自喂料口至挤出模头)温度范围为在100～ 140℃，其中挤出模头为115～125℃之间，控制螺杆转速90～100rmp，其中，低密度聚乙烯和偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌、抗氧剂1010按照重量份比为1:3，得到预处理粒子，以上为造粒阶段。接着进入挤出阶段，向预处理粒子中添加 15重量份的聚菜籽油和10重量份的三元乙丙橡胶在螺杆挤出机中进行挤出，此阶段控制螺杆挤出机的工作温度范围为105～135℃，其中挤出模头为125℃，通过控制螺杆挤出机模口缝隙大小为约0.1mm和牵引速度约为25mm/s，得厚度在0.06mm左右均匀的母片。
完成上述塑化阶段，接下来进入电子辐射交联阶段。将上述挤出的母片放置于电子加速器上进行辐射交联，控制辐射剂量在20kGy，辐射时间为30s，得到母片，使得各组分连接到聚乙烯的聚合物网络；
将经过电子辐射交联后的母片进行置于高温发泡炉中，采用垂直自由发泡方式，发泡炉工作温度为250～320℃，母片停留时间为0.5min，保证母片较好完成发泡。
将上述将发泡好的母片置于120℃左右的双辊中进行压光处理，根据母片的厚度控制双辊间距0.2mm，根据需要经5次压光处理后，得到具有高拉伸强度的超薄交联聚乙烯泡棉，其厚度为0.15mm，在厚度方向具有3层泡孔，其厚度偏差在10％以内。另外，该乙烯泡棉产品的表观密度为0.32g/cm3，压缩强度(25％压缩比)为25KPa，拉伸强度纵向3.5MPa，纵向伸长率210％，横向拉伸强度1.2MPa，横向伸长率310％。该聚乙烯泡棉可应用为电子产品的视窗和触摸屏的密封缓冲或者胶带基材。
实施例二
第1步聚大豆油合成
将100重量份的大豆油与0.6重量份的偶氮二异丁腈置于反应釜中进行搅拌混合均匀后，通氮气置换反应釜中的空气。在氮气气氛中将反应釜加热至 300℃，大豆油和偶氮二异丁腈进行聚合反应12h，得到聚大豆油；
第2步聚乙烯泡棉制备
按照以下重量份称取原料：
低密度聚乙烯 70重量份；
聚大豆油 10重量份；
乙烯-辛烯共聚物 15重量份；
偶氮二甲酰胺 2.8重量份；
硬脂酸钡 1.5重量份；
抗氧剂1010 2重量份；
按照上述重量份的低密度聚乙烯和偶氮二甲酰胺、硬脂酸钡、抗氧剂1010 加入高速混合机，进行混合3～10mins后，混合速度为1000～1500rmp后，下料至螺杆挤出机。控制螺杆挤出机(自喂料口至挤出模头)温度范围为在95～ 130℃，其中挤出模头约为120℃之间，控制螺杆转速90～100rmp，其中，低密度聚乙烯和偶氮二甲酰胺、硬脂酸钡、抗氧剂1010按照重量份比为1:3，得到预处理粒子，以上为造粒阶段。接着进入挤出阶段，向预处理粒子中添加10重量份的聚大豆油和15重量份的乙烯-辛烯共聚物在螺杆挤出机中进行挤出，此阶段控制螺杆挤出机的工作温度范围为105～125℃，其中挤出模头为125℃，通过控制螺杆挤出机模口缝隙大小为约0.5mm和牵引速度约为20mm/s，得厚度在0.4mm左右均匀的母片。
完成上述塑化阶段，接下来进入电子辐射交联阶段。将上述挤出的母片放置于电子加速器上进行辐射交联，控制辐射剂量在30kGy，辐射时间为35s，得到母片，使得各组分连接到聚乙烯的聚合物网络；
将经过电子辐射交联后的母片进行置于高温发泡炉中，采用垂直自由发泡方式，发泡炉工作温度为260～310℃，母片停留时间约为0.1min，保证母片较好完成发泡。
将上述将发泡好的母片置于105～110℃左右的双辊中进行压光处理，根据母片的厚度控制双辊间距0.8mm，根据需要经4次压光处理后，得到具有高拉伸强度的超薄交联聚乙烯泡棉，其厚度为0.6mm，在厚度方向具有2.5层泡孔，其厚度偏差在10％以内。另外，该乙烯泡棉产品的表观密度为0.26g/cm3，压缩强度(25％压缩比)为58KPa，拉伸强度纵向3.5MPa，纵向伸长率220％，横向拉伸强度1.8MPa，横向伸长率350％。该聚乙烯泡棉可应用为电子产品的视窗和触摸屏的密封缓冲或者胶带基材。
实施例三
第1步聚棕榈油合成
将100重量份的棕榈油与0.9重量份的偶氮二异丁腈置于反应釜中进行搅拌混合均匀后，通氮气置换反应釜中的空气。在氮气气氛中将反应釜加热至 330℃，棕榈油和偶氮二异丁腈进行聚合反应18h，得到聚棕榈油；
第2步聚乙烯泡棉制备
按照以下重量份称取原料：
低密度聚乙烯70重量份；
聚棕榈油 10重量份；
异丁胶 15重量份；
偶氮二甲酰胺 2.6重量份；
硬脂酸锌 1.5重量份；
抗氧剂1010 2重量份；
按照上述重量份的低密度聚乙烯和偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌、抗氧剂1010 加入高速混合机，进行混合3～10mins后，混合速度为1000～1500rmp后，下料至螺杆挤出机。控制螺杆挤出机(自喂料口至挤出模头)温度范围为在95～ 130℃，其中挤出模头约为115℃之间，控制螺杆转速80～90rmp，其中，低密度聚乙烯和偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌、抗氧剂1010按照重量份比为1:3，得到预处理粒子，以上为造粒阶段。接着进入挤出阶段，向预处理粒子中添加10重量份的聚棕榈油和15重量份的异丁胶在螺杆挤出机中进行挤出，此阶段控制螺杆挤出机的工作温度范围为105～125℃，其中挤出模头为125℃，通过控制螺杆挤出机模口缝隙大小为约0.6mm和牵引速度约为25mm/s，得厚度在0.4mm 左右均匀的母片。
完成上述塑化阶段，接下来进入电子辐射交联阶段。将上述挤出的母片放置于电子加速器上进行辐射交联，控制辐射剂量在22kGy，辐射时间为35s，得到母片，使得各组分连接到聚乙烯的聚合物网络；
将经过电子辐射交联后的母片进行置于高温发泡炉中，采用垂直自由发泡方式，发泡炉工作温度为250～300℃，母片停留时间约为0.2min，保证母片较好完成发泡；
将上述将发泡好的母片置于105～110℃左右的双辊中进行压光处理，根据母片的厚度控制双辊间距0.6mm，根据需要经4次压光处理后，得到具有高拉伸强度的超薄交联聚乙烯泡棉，其厚度为0.5mm，在厚度方向具有3层泡孔，其厚度偏差在10％以内。另外，该乙烯泡棉产品的表观密度为0.36g/cm3，压缩强度(25％压缩比)为53KPa，拉伸强度纵向3.3MPa，纵向伸长率210％，横向拉伸强度1.2MPa，横向伸长率320％。该聚乙烯泡棉可应用为电子产品的视窗和触摸屏的密封缓冲或者胶带基材。
实施例四
第1步聚花生油合成
将100重量份的花生油与0.6重量份的偶氮二异丁腈置于反应釜中进行搅拌混合均匀后，通氮气置换反应釜中的空气。在氮气气氛中将反应釜加热至 320℃，花生油和偶氮二异丁腈进行聚合反应12h，得到聚花生油；
第2步聚乙烯泡棉制备
按照以下重量份称取原料：
低密度聚乙烯 70重量份；
聚花生油 20重量份；
顺丁胶 10重量份；
偶氮二甲酰胺 2.6重量份；
硬脂酸锌 1.5重量份；
抗氧剂1010 2重量份；
按照上述重量份的低密度聚乙烯和偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌、抗氧剂1010 加入高速混合机，进行混合3～10mins后，混合速度为1000～1500rmp后，下料至螺杆挤出机。控制螺杆挤出机(自喂料口至挤出模头)温度范围为在95～ 130℃，其中挤出模头约为115℃之间，控制螺杆转速80～100rmp，其中，低密度聚乙烯和偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌、抗氧剂1010按照重量份比为1:3，得到预处理粒子，以上为造粒阶段。接着进入挤出阶段，向预处理粒子中添加20重量份的聚花生油和10重量份的顺丁胶在螺杆挤出机中进行挤出，此阶段控制螺杆挤出机的工作温度范围为105～110℃，其中挤出模头为125℃，通过控制螺杆挤出机模口缝隙大小为约0.1mm和牵引速度约为25mm/s，得厚度在0.08mm 左右均匀的母片。
完成上述塑化阶段，接下来进入电子辐射交联阶段。将上述挤出的母片放置于电子加速器上进行辐射交联，控制辐射剂量在25kGy，辐射时间为35s，得到母片，使得各组分连接到聚乙烯的聚合物网络；
将经过电子辐射交联后的母片进行置于高温发泡炉中，采用垂直自由发泡方式，发泡炉工作温度为260～310℃，母片停留时间约为0.3min，保证母片较好完成发泡；
将上述将发泡好的母片置于105～110℃左右，优选为100℃的双辊中进行压光处理，根据母片的厚度控制双辊间距0.3mm，根据需要经3次压光处理后，得到具有高拉伸强度的超薄交联聚乙烯泡棉，其厚度为0.2mm，在厚度方向具有3层泡孔，其厚度偏差在10％以内。另外，该乙烯泡棉产品的表观密度为 0.29g/cm3，压缩强度(25％压缩比)为29KPa，拉伸强度纵向3.6MPa，纵向伸长率223％，横向拉伸强度1.5MPa，横向伸长率315％。该聚乙烯泡棉可应用为电子产品的视窗和触摸屏的密封缓冲或者胶带基材。
实施例五
第1步聚麻风油合成
将100重量份的麻风油与0.8重量份的偶氮二异丁腈置于反应釜中进行搅拌混合均匀后，通氮气置换反应釜中的空气。在氮气气氛中将反应釜加热至 320℃，麻风油和偶氮二异丁腈进行聚合反应20h，得到聚麻风油；
第2步聚乙烯泡棉制备
按照以下重量份称取原料：
中密度聚乙烯75重量份；
聚麻风油 10重量份；
丁苯胶 10重量份；
偶氮二甲酰胺 2.0重量份；
硬脂酸锌 1.5重量份；
抗氧剂1010 2重量份；
按照上述重量份的中密度聚乙烯和偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌、抗氧剂1010 加入高速混合机，进行混合3～10mins后，混合速度为1000～1500rmp后，下料至螺杆挤出机。控制螺杆挤出机(自喂料口至挤出模头)温度范围为在100～ 125℃，其中挤出模头约为125℃之间，控制螺杆转速80～100rmp，其中，中密度聚乙烯和偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌、抗氧剂1010按照重量份比为1:3，得到预处理粒子，以上为造粒阶段。接着进入挤出阶段，向预处理粒子中添加10重量份的聚麻风油和10重量份的丁苯胶在螺杆挤出机中进行挤出，此阶段控制螺杆挤出机的工作温度范围为105～125℃，其中挤出模头为125℃，通过控制螺杆挤出机模口缝隙大小为约0.1mm和牵引速度约为20rmp，得厚度在0.08mm 左右均匀的母片。
完成上述塑化阶段，接下来进入电子辐射交联阶段。将上述挤出的母片放置于电子加速器上进行辐射交联，控制辐射剂量在20kGy，辐射时间为35s，得到母片，使得各组分连接到聚乙烯的聚合物网络；
将经过电子辐射交联后的母片进行置于高温发泡炉中，采用垂直自由发泡方式，发泡炉工作温度为210～250℃，母片停留时间约为0.3min，保证母片较好完成发泡；
将上述将发泡好的母片置于105～110℃左右，优选为100℃的双辊中进行压光处理，根据母片的厚度控制双辊间距0.15mm，根据需要经3次压光处理后，得到具有高拉伸强度的超薄交联聚乙烯泡棉，其厚度为0.1mm，在厚度方向具有3层泡孔，其厚度偏差在10％以内。另外，该乙烯泡棉产品的表观密度为 0.32g/cm3，压缩强度(25％压缩比)为46KPa，拉伸强度纵向3.9MPa，纵向伸长率213％，横向拉伸强度1.6MPa，横向伸长率344％。该聚乙烯泡棉可应用为电子产品的视窗和触摸屏的密封缓冲或者胶带基材。
实施例六
第1步聚废弃油合成
将100重量份的废弃油与0.9重量份的偶氮二异丁腈置于反应釜中进行搅拌混合均匀后，通氮气置换反应釜中的空气。在氮气气氛中将反应釜加热至 330℃，废弃油和偶氮二异丁腈进行聚合反应12h，得到聚废弃油；
第2步聚乙烯泡棉制备
按照以下重量份称取原料：
线性低密度聚乙烯 75重量份；
聚废弃油 10重量份；
丁苯嵌段共聚物(SBS) 15重量份；
4,4’-氧代双苯磺酰肼 2.8重量份；
乙酸锌 1.5重量份；
抗氧剂1010 2重量份；
按照上述重量份的线性低密度聚乙烯和4,4’-氧代双苯磺酰肼、乙酸锌、抗氧剂1010加入高速混合机，进行混合3～10mins后，混合速度为1000～1500rmp 后，下料至螺杆挤出机。控制螺杆挤出机(自喂料口至挤出模头)温度范围为在105～135℃，其中挤出模头约为118℃之间，控制螺杆转速80～100rmp，其中，线性低密度聚乙烯和4,4’-氧代双苯磺酰肼、乙酸锌、抗氧剂1010按照重量份比为1:3，得到预处理粒子，以上为造粒阶段。接着进入挤出阶段，向预处理粒子中添加10重量份的聚废弃油和15重量份的丁苯嵌段共聚物(SBS)在螺杆挤出机中进行挤出，此阶段控制螺杆挤出机的工作温度范围为105～125℃，其中挤出模头为125℃，通过控制螺杆挤出机模口缝隙大小为约0.7mm和牵引速度约为25mm/s，得厚度在0.5mm左右均匀的母片。
完成上述塑化阶段，接下来进入电子辐射交联阶段。将上述挤出的母片放置于电子加速器上进行辐射交联，控制辐射剂量在26kGy，辐射时间为35s，得到母片，使得各组分连接到聚乙烯的聚合物网络；
将经过电子辐射交联后的母片进行置于高温发泡炉中，采用垂直自由发泡方式，发泡炉工作温度为240～300℃，母片停留时间约为0.8min，保证母片较好完成发泡；
将上述将发泡好的母片置于105～110℃左右，优选为95℃的双辊中进行压光处理，根据母片的厚度控制双辊间距0.7mm，根据需要经3次压光处理后，得到具有高拉伸强度的超薄交联聚乙烯泡棉，其厚度为0.6mm，在厚度方向具有3层泡孔，其厚度偏差在10％以内。另外，该乙烯泡棉产品的表观密度为 0.28g/cm3，压缩强度(25％压缩比)为62KPa，拉伸强度纵向3.7MPa，纵向伸长率229％，横向拉伸强度1.56MPa，横向伸长率354％。该聚乙烯泡棉可应用为电子产品的视窗和触摸屏的密封缓冲或者胶带基材。
实施例七
第1步聚猪油合成
将100重量份的猪油与0.6重量份的偶氮二异丁腈置于反应釜中进行搅拌混合均匀后，通氮气置换反应釜中的空气。在氮气气氛中将反应釜加热至340℃，猪油和偶氮二异丁腈进行聚合反应20h，得到聚猪油；
第2步聚乙烯泡棉制备
按照以下重量份称取原料：
低密度聚乙烯 75重量份；
聚猪油 10重量份；
戊苯嵌段共聚物(SIS) 15重量份；
4,4’-氧代双苯磺酰肼 1.5重量份；
乙酸锌 1.5重量份；
抗氧剂1010 2重量份；
按照上述重量份的低密度聚乙烯和4,4’-氧代双苯磺酰肼、乙酸锌、抗氧剂 1010加入高速混合机，进行混合3～10mins后，混合速度为1000～1500rmp后，下料至螺杆挤出机。控制螺杆挤出机(自喂料口至挤出模头)温度范围为在95～130℃，其中挤出模头约为120℃之间，控制螺杆转速80～100rmp，其中，低密度聚乙烯和4,4’-氧代双苯磺酰肼、乙酸锌、抗氧剂1010按照重量份比为1:3，得到预处理粒子，以上为造粒阶段。接着进入挤出阶段，向预处理粒子中添加 10重量份的聚猪油和15重量份的戊苯嵌段共聚物(SIS)在螺杆挤出机中进行挤出，此阶段控制螺杆挤出机的工作温度范围为105～110℃，其中挤出模头为125℃，通过控制螺杆挤出机模口缝隙大小为约0.12mm和牵引速度约为20rmp，得厚度在0.1mm左右均匀的母片。
完成上述塑化阶段，接下来进入电子辐射交联阶段。将上述挤出的母片放置于电子加速器上进行辐射交联，控制辐射剂量在32kGy，辐射时间为40s，得到母片，使得各组分连接到聚乙烯的聚合物网络；
将经过电子辐射交联后的母片进行置于高温发泡炉中，采用垂直自由发泡方式，发泡炉工作温度为240～320℃，母片停留时间约为0.4min，保证母片较好完成发泡；
将上述将发泡好的母片置于105～110℃左右，优选为95℃的双辊中进行压光处理，根据母片的厚度控制双辊间距0.3mm，根据需要经3次压光处理后，得到具有高拉伸强度的超薄交联聚乙烯泡棉，其厚度为0.2mm，在厚度方向具有3层泡孔，其厚度偏差在10％以内。另外，该乙烯泡棉产品的表观密度为 0.33g/cm3，压缩强度(25％压缩比)为65KPa，拉伸强度纵向3.8MPa，纵向伸长率245％，横向拉伸强度1.63MPa，横向伸长率372％。该聚乙烯泡棉可应用为电子产品的视窗和触摸屏的密封缓冲或者胶带基材。
实施例八
第1步聚牛油合成
将100重量份的牛油与1重量份的偶氮二异丁腈置于反应釜中进行搅拌混合均匀后，通氮气置换反应釜中的空气。在氮气气氛中将反应釜加热至350℃，牛油和偶氮二异丁腈进行聚合反应2h，得到聚牛油；
第2步聚乙烯泡棉制备
按照以下重量份称取原料：
低密度聚乙烯 75重量份；
聚牛油 20重量份；
氯化聚乙烯 5重量份；
4,4’-氧代双苯磺酰肼 3.5重量份；
乙酸锌 1.5重量份；
抗氧剂1010 2重量份；
按照上述重量份的低密度聚乙烯和4,4’-氧代双苯磺酰肼、乙酸锌、抗氧剂 1010加入高速混合机，进行混合3～10mins后，混合速度为1000～1500rmp后，下料至螺杆挤出机。控制螺杆挤出机(自喂料口至挤出模头)温度范围为在100～ 140℃，其中挤出模头约为120℃之间，控制螺杆转速80～100rmp，其中，低密度聚乙烯和4,4’-氧代双苯磺酰肼、乙酸锌、抗氧剂1010按照重量份比为1:3，得到预处理粒子，以上为造粒阶段。接着进入挤出阶段，向预处理粒子中添加 20重量份的聚牛油和5重量份的氯化聚乙烯在螺杆挤出机中进行挤出，此阶段控制螺杆挤出机的工作温度范围为105～125℃，其中挤出模头为125℃之间，通过控制螺杆挤出机模口缝隙大小为约0.1mm和牵引速度约为20rmp，得厚度在0.08mm左右均匀的母片。
完成上述塑化阶段，接下来进入电子辐射交联阶段。将上述挤出的母片放置于电子加速器上进行辐射交联，控制辐射剂量在27kGy，辐射时间为35s，得到母片，使得各组分连接到聚乙烯的聚合物网络；
将经过电子辐射交联后的母片进行置于高温发泡炉中，采用垂直自由发泡方式，发泡炉工作温度为245～325℃，母片停留时间约为0.6min，保证母片较好完成发泡；
将上述将发泡好的母片置于105～110℃左右，优选为95℃的双辊中进行压光处理，根据母片的厚度控制双辊间距0.2mm，根据需要经3次压光处理后，得到具有高拉伸强度的超薄交联聚乙烯泡棉，其厚度为0.04mm，在厚度方向具有3层泡孔，其厚度偏差在10％以内。另外，该乙烯泡棉产品的表观密度为 0.28g/cm3，压缩强度(25％压缩比)为72KPa，拉伸强度纵向3.9MPa，纵向伸长率215％，横向拉伸强度1.73MPa，横向伸长率345％。该聚乙烯泡棉可应用为电子产品的视窗和触摸屏的密封缓冲或者胶带基材。
实施例九
第1步聚蓖麻合成
将100重量份的蓖麻油与1重量份的偶氮二异丁腈置于反应釜中进行搅拌混合均匀后，通氮气置换反应釜中的空气。在氮气气氛中将反应釜加热至250℃，蓖麻油和偶氮二异丁腈进行聚合反应24h，得到聚蓖麻油；
第2步聚乙烯泡棉制备
按照以下重量份称取原料：
低密度聚乙烯 65重量份；
聚蓖麻油 1重量份；
氯化聚乙烯 2重量份；
4,4’-氧代双苯磺酰肼 0.5重量份；
乙酸锌 0.5重量份；
抗氧剂1010 1重量份；
按照上述重量份的低密度聚乙烯和4,4’-氧代双苯磺酰肼、乙酸锌、抗氧剂 1010加入高速混合机，进行混合3～10mins后，混合速度为1000～1500rmp后，下料至螺杆挤出机。控制螺杆挤出机(自喂料口至挤出模头)温度范围为在100～ 140℃，其中挤出模头约为120℃之间，控制螺杆转速80～100rmp，其中，低密度聚乙烯和4,4’-氧代双苯磺酰肼、乙酸锌、抗氧剂1010按照重量份比为1:3，得到预处理粒子，以上为造粒阶段。接着进入挤出阶段，向预处理粒子中添加 1重量份的聚蓖麻油和2重量份的氯化聚乙烯在螺杆挤出机中进行挤出，此阶段控制螺杆挤出机的工作温度范围为105～125℃，其中挤出模头为130℃，通过控制螺杆挤出机模口缝隙大小为约0.1mm和牵引速度约为20rmp，得厚度在 0.08mm左右均匀的母片。
完成上述塑化阶段，接下来进入电子辐射交联阶段。将上述挤出的母片放置于电子加速器上进行辐射交联，控制辐射剂量在10kGy，辐射时间为35s，得到母片，使得各组分连接到聚乙烯的聚合物网络；
将经过电子辐射交联后的母片进行置于高温发泡炉中，采用垂直自由发泡方式，发泡炉工作温度为245～325℃，母片停留时间约为0.6min，保证母片较好完成发泡；
将上述将发泡好的母片置于105～110℃左右，优选为95℃的双辊中进行压光处理，根据母片的厚度控制双辊间距0.4mm，根据需要经3次压光处理后，得到具有高拉伸强度的超薄交联聚乙烯泡棉，其厚度为0.3mm，在厚度方向具有3层泡孔，其厚度偏差在10％以内。另外，该乙烯泡棉产品的表观密度为 0.28g/cm3，压缩强度(25％压缩比)为72KPa，拉伸强度纵向3.9MPa，纵向伸长率215％，横向拉伸强度1.73MPa，横向伸长率345％。该聚乙烯泡棉可应用为电子产品的视窗和触摸屏的密封缓冲或者胶带基材。
实施例十
第1步聚亚麻油/聚葵花籽油合成
将40重量份的亚麻油、60重量份的葵花籽油与1重量份的偶氮二异丁腈置于反应釜中进行搅拌混合均匀后，通氮气置换反应釜中的空气。在氮气气氛中将反应釜加热至250℃，亚麻油/葵花籽油和偶氮二异丁腈进行聚合反应18h，得到聚亚麻油/聚葵花籽油；
第2步聚乙烯泡棉制备
按照以下重量份称取原料：
低密度聚乙烯 65重量份；
线性密度聚乙烯 25重量份；
聚亚麻油/聚葵花籽油 30重量份；
氯化聚乙烯 30重量份；
苯磺酰肼 5重量份；
氧化锌 4重量份；
抗氧剂1010 4重量份；
按照上述重量份的低密度聚乙烯、线性密度聚乙烯和苯磺酰肼、氧化锌、抗氧剂1010加入高速混合机，进行混合3～10mins后，混合速度为1000～ 1500rmp后，下料至螺杆挤出机。控制螺杆挤出机(自喂料口至挤出模头)温度范围为在100～140℃，其中挤出模头约为120℃之间，控制螺杆转速80～ 100rmp，其中，低密度聚乙烯、线性密度聚乙烯和苯磺酰肼、乙酸锌、氧化锌按照重量份比为1:3，得到预处理粒子，以上为造粒阶段。接着进入挤出阶段，向预处理粒子中添加90重量份的聚亚麻油/聚葵花籽油和30重量份的氯化聚乙烯在螺杆挤出机中进行挤出，此阶段控制螺杆挤出机的工作温度范围为105～ 125℃，其中挤出模头为125℃，通过控制螺杆挤出机模口缝隙大小为约0.7mm 和牵引速度约为25mm/s，得厚度在0.6mm左右均匀的母片。
完成上述塑化阶段，接下来进入电子辐射交联阶段。将上述挤出的母片放置于电子加速器上进行辐射交联，控制辐射剂量在50kGy，辐射时间为30s，得到母片，使得各组分连接到聚乙烯的聚合物网络；
将经过电子辐射交联后的母片进行置于高温发泡炉中，采用垂直自由发泡方式，发泡炉工作温度为245～325℃，母片停留时间约为5min，保证母片较好完成发泡，
将上述将发泡好的母片置于105～110℃左右，优选为95℃的双辊中进行压光处理，根据母片的厚度控制双辊间距0.8mm，根据需要经5次压光处理后，得到具有高拉伸强度的超薄交联聚乙烯泡棉，其厚度为0.7mm，在厚度方向具有3层泡孔，其厚度偏差在10％以内。另外，该乙烯泡棉产品的表观密度为 0.28g/cm3，压缩强度(25％压缩比)为72KPa，拉伸强度纵向3.9MPa，纵向伸长率215％，横向拉伸强度1.73MPa，横向伸长率345％。该聚乙烯泡棉可应用为电子产品的视窗和触摸屏的密封缓冲或者胶带基材。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种交联聚乙烯泡棉材料，其特征在于，所述泡棉材料由包括以下重量份的组分制成：
聚乙烯65～90重量份；
聚生物油1～30重量份；
热塑性弹性体2～30重量份；
发泡剂0.5～5重量份；
敏化剂0.5～4重量份；
抗氧剂1～4重量份。
2.如权利要求1所述的泡棉材料，其特征在于，所述聚生物油由生物油经过250～350℃聚合2～24h制得；
所述生物油主要包括植物油、动物油、废弃的植物油、废弃的动物油中的一种或者两种以上的组合物。
3.如权利要求2所述的泡棉材料，其特征在于，所述植物油包括大豆油、菜籽油、花生油、棕榈油、亚麻油、蓖麻油、葵花籽油中的一种或一种组合物；
和/或，所述动物油包括猪油、羊油、牛油中的一种或一种组合物。
4.如权利要求2所述的泡棉材料，其特征在于，所述聚生物油主要包括100重量份的所述生物油与0.5～1重量份的偶氮二异丁腈在氮气气氛下进行聚合反应制得。
5.如权利要求1所述的泡棉材料，其特征在于，所述聚乙烯包括低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯中的一种或者一种以上的组合物；和/或，
所述热塑性弹性体包括三元乙丙橡胶、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、天然橡胶、异丁胶、顺丁胶、丁苯胶、丁苯嵌段共聚物(SBS)、戊苯嵌段共聚物(SIS)、氯化聚乙烯中的一种或者一种以上的组合物。
6.如权利要求1所述的泡棉材料，其特征在于，所述发泡剂包括偶氮二甲酰胺、苯磺酰肼、二亚硝基五亚甲基四胺、甲苯磺酰肼、4,4’-氧代双苯磺酰肼中的一种或者一种以上的组合物；和/或，
所述敏化剂包括乙酸锌、硬脂酸锌、硬脂酸钴、氧化锌、硬脂酸钡一种或者一种以上的组合物。
7.如权利要求1-6任一所述的泡棉材料，其特征在于，所述泡棉材料具有拉伸强度纵向>3.5MPa，纵向伸长率>200％，横向拉伸强度>1.5MPa，横向伸长率>350％，25％压缩比在80KPa以下；
和/或，所述泡棉材料具有表观密度为0.2～0.5g/cm3。
8.一种泡棉材料的制备方法，其特征在于，所述泡棉材料采用权利要求1-7任一项所述泡棉材料，所述制备方法包括以下步骤：
聚生物油合成阶段：将100重量份的生物油与0.5～1重量份的偶氮二异丁腈在氮气气氛下，150～250℃进行聚合化反应2～24h形成具有预设聚合度的聚生物油；
聚乙烯泡棉制备阶段：称取65～90重量份的聚乙烯、1～30重量份聚生物油、2～30重量份热塑性弹性体、0.5～5重量份发泡剂、0.5～4重量份敏化剂、1～4重量份抗氧剂加入螺杆挤出机上进行塑化挤出母片，然后进行对所述母片分别进行电子辐射交联处理、发泡处理和压光处理得到所述泡棉材料。
9.如权利要求8所述的泡棉材料的制备方法，其特征在于，
所述电子辐射交联处理包括：将所述母片放置于电子加速器上进行辐射交联，控制辐射剂量在10～50kGy；和/或，
所述发泡处理包括：将经过辐照交联后的所述母片进行垂直自由发泡，发泡炉工作温度为220～350℃，所述母片在所述发泡炉停留时间为0.1～5min；和/或，
所述压光处理包括：将所述经过发泡后的所述母片置于双辊中进行多次压光处理，控制所述双辊的温度在80～110℃之间。
10.一种泡棉材料的用途，其特征在于，所述泡棉材料采用权利要求1-7任一项所述的泡棉材料，所述泡棉材料用作电子产品的视窗和触摸屏的密封缓冲或者胶带基材；所述泡棉材料厚度为0.04-0.7mm，厚度偏差在10％以内。
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Pledgor: ZHEJIANG WANLI NEW MATERIALS TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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