CN108329518A - 过氧化（2-乙基己基）碳酸叔丁酯在eva发泡工艺中作为交联剂的用途 - Google Patents

过氧化（2-乙基己基）碳酸叔丁酯在eva发泡工艺中作为交联剂的用途 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种过氧化(2‑乙基己基)碳酸叔丁酯在EVA发泡工艺中作为交联剂的用途，属于EVA材料技术领域。过氧化(2‑乙基己基)碳酸叔丁酯的分解物中不含有带苯环的化合物，更不会产生苯乙酮，而其他产物基本都是无毒无味的化合物。由此可见，采用这种过氧化(2‑乙基己基)碳酸叔丁酯作为交联剂在EVA发泡工艺中，不会产生有毒气体，不会对工作人员的健康状况产生影响；且由于不会产生苯乙酮，使得由这种过氧化(2‑乙基己基)碳酸叔丁酯作为交联剂生产的EVA发泡材料容易符合欧盟的标准，有利于这类EVA发泡材料的出口贸易。

Description

过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯在EVA发泡工艺中作为交联 剂的用途
技术领域
本发明涉及EVA材料技术领域，具体而言，涉及一种过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯在EVA发泡工艺中作为交联剂的用途。
背景技术
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)树脂在共混发泡时，通过过氧化物交联剂进行交联反应，在发泡剂的作用下，内部形成均匀的泡体。目前，在EVA材料的发泡工艺中使用的交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)和硫化剂BIPB。
现有的DCP在EVA材料的发泡过程中，因为DCP分解作用后会产生苯乙酮等一些含有苯环、且有异味的分解物，这类分解物长期吸入对人体有害，例如苯乙酮对人的危害主要是对眼和皮肤的刺激作用，其可引起皮肤局部灼伤和角膜损害。而换用BIPB无味交联剂后，依然会在产品中检出苯乙酮的残留。现阶段欧盟已经针对许多产品制定了不含苯乙酮的检验门槛。而目前，采用DCP或BIPB为交联剂的EVA发泡产品，难以满足欧盟的相关规定。鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯在EVA发泡工艺中作为交联剂的用途，旨在解决现有技术中的交联剂在EVA发泡过程中会分解出带有苯环的有毒气体，从而影响工作人员的健康状况的问题。
本发明的第二目的在于提供一种过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯在制备EVA发泡材料中的应用，旨在解决采用现有技术中的交联剂制备的EVA发泡材料中，苯乙酮含量偏高，使产品难以符合欧盟标准的问题。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯在EVA发泡工艺中作为交联剂的用途。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，其包括：将过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯与白炭黑混合后，将附着有过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的白炭黑与EVA胶粒混合进行混炼、挤出造粒。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯与白炭黑的质量比为2～4：1。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，附着有过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的白炭黑与EVA胶粒按照质量比为1：0.7～1.2混合。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，附着有过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的白炭黑与EVA胶粒的质量比为1：0.9～1.1。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，混炼的温度为70～90℃。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述混炼的时间为15-19min。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，混炼过程中，搅拌的转速为50～70rpm
进一步地，在本发明较佳的实施例中，白炭黑的粒径为60～80nm。
一种过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯在制备EVA发泡材料中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果例如包括：
本发明中提供了一种适用于EVA发泡工艺的新的交联剂，即过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯在EVA发泡工艺中作为交联剂的用途。其中，过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的结构式如下：
过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯，为液态物质，不溶于水，且无味无毒。这种过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯在交联反应后的分解物为：叔丁醇、甲烷、2-乙基已酸、正庚烷、乙烷和CO2，由此可见，过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的分解物中不含有带苯环的化合物，更不会产生苯乙酮，而其他产物基本都是无毒无味的化合物。因此，采用这种过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯作为交联剂在EVA发泡工艺中，不会产生有毒气体，不会对工作人员的健康状况产生影响；且由于不会产生苯乙酮，使得由这种过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯作为交联剂生产的EVA发泡材料容易符合欧盟的标准，有利于这类EVA发泡材料的出口贸易。
进一步的，由于过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯为液体物质，其在EVA发泡工艺中，不能与EVA胶粒直接混合。如直接与EVA胶粒混合，会存在分散不均匀的问题。较为优选的使用方法为：将过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯与白炭黑混合后，液态的过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯即会附着于白炭黑的表面，再将白炭黑与液态的过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯分离，即得到附着有过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的白炭黑，再将其与EVA胶粒混合进行混炼、挤出造粒。
混合时，优选的，过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯与白炭黑的质量比为2～4：1，或者为2.5～3.5：1，或者为2.7～3.2：1，或者为3：1。采用2～4：1这一比例范围进行混合时，白炭黑外周附着的过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的量最为适宜，有利于提高EVA发泡材料的质量。
进一步的，附着有所述过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的所述白炭黑与所述EVA胶粒按照质量比为1：0.7～1.2混合，该质量比或者为1：0.8～1.1，或者为1：0.9～1.1，或者为1：1。按照1：0.7～1.2这一质量比进行混合时，能够有效控制在EVA发泡过程中的过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的添加量，进而提高EVA发泡材料的质量。
进一步的，将上述混合后的物料进行混炼时，混炼的温度为70～90℃，或者为73～87℃，或者为76～84℃，或者为78～82℃，或者为80℃；混炼的时间为15～19min，或者为16～18min，或者为16.5～17.5min。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述：
实施例1
本实施例提供一种过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯在EVA发泡工艺中作为交联剂的用途
其使用方法包括：
a.将过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯与白炭黑按照质量比2：1混合后，再将白炭黑与过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯分离，得到附着有过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的白炭黑；
b.将附着有过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的白炭黑与EVA胶粒、以及其它辅料混合，其中白炭黑与EVA胶粒的质量比为1：0.7混合后，于90℃下混炼15min后，挤出造粒，即得EVA发泡材料。
实施例2
本实施例提供一种过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯在EVA发泡工艺中作为交联剂的用途
其使用方法包括：
a.将过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯与白炭黑按照质量比4：1混合后，再将白炭黑与过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯分离，得到附着有过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的白炭黑；
b.将附着有过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的白炭黑与EVA胶粒、以及其它辅料混合，其中白炭黑与EVA胶粒的质量比为1：1.2混合后，于70℃下混炼19min后，挤出造粒，即得EVA发泡材料。
实施例3
本实施例提供一种过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯在EVA发泡工艺中作为交联剂的用途
其使用方法包括：
a.将过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯与白炭黑按照质量比3：1混合后，再将白炭黑与过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯分离，得到附着有过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的白炭黑；
b.将附着有过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的白炭黑与EVA胶粒、以及其它辅料混合，其中白炭黑与EVA胶粒的质量比为1：0.9混合后，于75℃下混炼17min后，挤出造粒，即得EVA发泡材料。
实施例4
本实施例提供一种过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯在EVA发泡工艺中作为交联剂的用途
其使用方法包括：
a.将过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯与白炭黑按照质量比2.4：1混合后，再将白炭黑与过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯分离，得到附着有过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的白炭黑；
b.将附着有过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的白炭黑与EVA胶粒、以及其它辅料混合，其中白炭黑与EVA胶粒的质量比为1：1.1混合后，于83℃下混炼18min后，挤出造粒，即得EVA发泡材料。
实施例5
本实施例提供一种过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯在EVA发泡工艺中作为交联剂的用途
其使用方法包括：
a.将过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯与白炭黑按照质量比3.6：1混合后，再将白炭黑与过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯分离，得到附着有过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的白炭黑；
b.将附着有过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的白炭黑与EVA胶粒、以及其它辅料混合，其中白炭黑与EVA胶粒的质量比为1：0.8混合后，于80℃下混炼17min后，挤出造粒，即得EVA发泡材料。
实施例6
本实施例提供一种过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯在EVA发泡工艺中作为交联剂的用途
其使用方法包括：
a.将过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯与白炭黑按照质量比2.8：1混合后，再将白炭黑与过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯分离，得到附着有过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的白炭黑；
b.将附着有过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的白炭黑与EVA胶粒、以及其它辅料混合，其中白炭黑与EVA胶粒的质量比为1：1混合后，于78℃下混炼17min后，挤出造粒，即得EVA发泡材料。
效果实施例
下面结合性能测试对本发明提供的过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯在EVA发泡工艺中作为交联剂的效果进行评价：
分别采用过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯、DCP和BIPB作为交联剂，并采用如表1所示的EVA发泡配方来制备EVA发泡材料。其制备方法包括：
(1)以DCP或BIPB为交联剂时，EVA发泡材料的制备方法为：
将白炭黑、交联剂与EVA胶粒、以及其它辅料按表1中的比例混合，于110℃下混炼15min后，挤出造粒，即得EVA发泡材料。
(2)以过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯为交联剂时，EVA发泡材料的制备方法为：
a.将过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯与白炭黑按表1中的比例混合，经分离得到附着有交联剂的白炭黑；
b.将附着有交联剂的白炭黑与EVA胶粒、以及其它辅料混合，于110℃下混炼15min后，挤出造粒，即得EVA发泡材料。
表1.EVA发泡配方的组分及含量
组分 含量(份)
EVA树脂 12
POE树脂 8
氯丁橡胶 16
丁腈橡胶 16
白炭黑 6
钛白粉 1.8
氧化锌 1.2
硬脂酸 0.25
交联剂 0.8
交联助剂 0.08
发泡剂 0.8
由上述三种不同的物质做交联剂，所得到的EVA发泡材料的性能参数如表2：
表2.三种不同交联剂制备的EVA发泡材料的性能测试结果
指标 本发明 DCP BIPB 测试标准
密度(g/cm3) 0.256 0.258 0.253 GB/T2872-1997
硬度 52 56 53 GB/T3903.4
拉伸强度(MPa) 18 16 16 GB/T528-1998
伸长率(％) 320 300 300 GB/T528-1998
压缩率(％) 45 50 50 CNS-3560
弹性(％) 46 45 46 GB/T1681-1991
苯乙酮含量(mg/kg) 未检出 3.6 2.8 GC-MS
由表2可知，过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯和DCP，BIPB作为交联剂在相同的工艺条件下制备的EVA发泡材料的性能相差不大，且相比于DCP或BIPB制备的EVA发泡材料，苯乙酮的含量急剧降低，由此证实了过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯可以代替DCP和BIPB作为EVA发泡的交联剂，从而降低产品中苯乙酮的含量，使产品满足欧盟标准。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯在EVA发泡工艺中作为交联剂的用途。
2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，其包括：将所述过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯与白炭黑混合后，将附着有所述过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的所述白炭黑与EVA胶粒混合进行混炼、挤出造粒。
3.根据权利要求2所述的用途，其特征在于，所述过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯与所述白炭黑的质量比为2～4：1。
4.根据权利要求2所述的用途，其特征在于，附着有所述过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的所述白炭黑与所述EVA胶粒按照质量比为1：0.7～1.2混合。
5.根据权利要求2所述的用途，其特征在于，附着有所述过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯的所述白炭黑与所述EVA胶粒的质量比为1：0.9～1.1。
6.根据权利要求2所述的用途，其特征在于，所述混炼的温度为70～90℃。
7.根据权利要求2所述的用途，其特征在于，所述混炼的时间为15-19min。
8.根据权利要求2所述的用途，其特征在于，所述混炼过程中，搅拌的转速为50～70rpm。
9.根据权利要求2所述的用途，其特征在于，所述白炭黑的粒径为60～80nm。
10.一种过氧化(2-乙基己基)碳酸叔丁酯在制备EVA发泡材料中的应用。
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