CN109251388A - 具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料及其制备方法 - Google Patents

具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109251388A
CN109251388A CN201810724457.5A CN201810724457A CN109251388A CN 109251388 A CN109251388 A CN 109251388A CN 201810724457 A CN201810724457 A CN 201810724457A CN 109251388 A CN109251388 A CN 109251388A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyolefin
cross
foaming
temperature
polyolefin resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810724457.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109251388B (zh
Inventor
段建平
魏琼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hubei Xiangyuan New Material Technology Inc
Original Assignee
Hubei Xiangyuan New Material Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hubei Xiangyuan New Material Technology Inc filed Critical Hubei Xiangyuan New Material Technology Inc
Priority to CN201810724457.5A priority Critical patent/CN109251388B/zh
Publication of CN109251388A publication Critical patent/CN109251388A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109251388B publication Critical patent/CN109251388B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/246—Intercrosslinking of at least two polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/28—Treatment by wave energy or particle radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2323/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2323/08—Copolymers of ethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2423/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2423/08—Copolymers of ethene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料及其制备方法，它的原料重量份数计包括60～90份的聚烯烃树脂、2～20份的发泡剂和0.1～10份的加工助剂；其中，所述聚烯烃树脂中包含最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂；且最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂占聚烯烃树脂的质量分数≥40％。将聚烯烃、发泡剂和加工助剂混合；熔融挤出成片材；然后将片材经过高能电子辐照交联处理；再将辐照后的片材，升温后经发泡炉发泡，随后经过冷却定型，并收卷。本发明交联聚烯烃发泡材料的使发泡过程中拉伸区域中温度与结晶温度的差值增大，可以增加材料产生热收缩的起始温度，降低热收缩率。

Description

具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高温低收缩的发泡材料，具体涉及一种具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料及其制备方法。
背景技术
聚烯烃发泡技术包括三种：
1)采用以低沸点物质为发泡剂，经挤出机挤出直接发泡而成的挤出发泡工艺；
2)经过氧化物交联，让化学发泡剂产生的气体在高温泄压过程中让处于熔体状态的聚烯烃发生膨胀的模压发泡工艺；
3)通过过氧化物或高能射线使聚烯烃产生交联后，在发泡炉中进行发泡的交联常压自由发泡工艺。
三种不同的发泡工艺和技术所制得的产品性状各有特点：挤出发泡产品表观较为粗糙，力学性能相较于其他几种方法制得的聚烯烃发泡材料稍差，发泡结束后不能立即使用，通常需要一段时间进行熟化；模压发泡的产品泡孔致密、性能各向异性较小，属于非连续性发泡，发泡后产品需要后续加工；常压自由发泡特别是高能射线交联的产品表观光滑，力学性能较好、耐老化性能优异；总体来说，聚烯烃发泡材料因为优异的阻尼性能和环保性，已经广泛应用于包装、体育、建材、汽车和电子领域，而且扮演越来越重要的作用。
电子辐照交联聚烯烃发泡属于上面第三类发泡技术，该技术的发泡产品在电子、包装和建筑领域应用广泛。这类应用一般要求材料具有优异的耐热性能，特别是收缩率要低。在使用环境中温度的变化会使发泡材料产生尺寸上的变化。这种变化，一般是降温后的收缩，会使原本被发泡材料填充的区域产生空隙，导致密封和缓冲效果受到影响。所以，耐高温低收缩聚烯烃发泡材料在电子、包装和建筑中这类要求缓冲和密封性能的应用领域至关重要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料及其制备方法，该聚烯烃发泡材料在温度 80℃恒温条件下放置4小时后其横纵向的热收缩均≤1％电子辐照交联；以满足密封和缓冲性能要求较高的电子、包装和建筑等应用领域。
为实现上述目的，本发明所设计一种具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料，所述交联聚烯烃发泡材料的原料重量份数计包括60～90份的聚烯烃树脂、2～20份的发泡剂和0.1～10份的加工助剂；其中，所述聚烯烃树脂中包含最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂；且最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂占聚烯烃树脂的质量分数≥40％。
进一步地，所述交联聚烯烃发泡材料的原料重量份数计包括 70～80份的聚烯烃树脂、3～5份的发泡剂和0.5～2份的加工助剂；其中，所述聚烯烃树脂中包含最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂；且最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂占聚烯烃树脂的质量分数≥60％。
最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂占比总聚烯烃树脂的质量分数≥40％。最快结晶速率温度T_(c,max)测试方法为：采用ISO 11357-3：1999中结晶温度峰值定义为结晶最快温度；此温度在流速为50ml/min(1士10％)分析级氮气氛围中测定。测试程序如下：
1)以20℃/min的速率开始升温，将试样加热到200℃；2)保持温度5min，消除热历史；3)以20℃/min的速率进行降温至50℃；
降温过程中，峰达到的最大值所对应的温度即为最快结晶速率温度。在发泡冷却过程中，从熔融状态经历结晶而定型，聚烯烃树脂结晶温度对冷却定型后的尺寸稳定性的影响在于，最快结晶速率温度 T_(c,max)≥100℃的聚烯烃树脂在低于100℃下冷却时，会由于过冷度过大(实际结晶温度与测试最快结晶温度间差值越大，过冷度越大) 导致的结晶不充分，未达平衡状态，产生残余内应力。这种情况下，使用过程中温度和环境变化会引起二次结晶和取向，导致尺寸变化，特别是收缩，因为结晶后密度增大，体积会变小，从而增加收缩程度。但是，T_(c,max)≥100℃的聚烯烃树脂可以赋予发泡材料有较好压缩强度耐蠕变能力；特别是当结晶温度高时，热变形温度也高，所以产生热收缩的温度也高，添加T_(c,max)≥100℃的聚烯烃树脂可以提升发泡材料的耐温度。
聚烯烃树脂最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃，生产过程中冷却希望在最短的时间内达到冷却后的平衡状态，降低残余应力，降低尺寸变化和收缩的风险；而且从工艺过程来说，冷却温度尽可能的接近结晶温度才能最大限度的降低结晶所需时间，减少生产上的定型时间，简化生产设备(冷却设备)。
最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂占比总聚烯烃树脂的质量分数≥40％，最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃熔点较之于T_(c,max)≥100℃的熔点低，加工难度低，当含量≥ 40％可以降低挤出过程中的分解风险；同时发泡过程中温度≥200℃，当最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂占比总聚烯烃树脂的质量分数≥40％时，可以使发泡过程中拉伸区域中温度与结晶温度的差值增大，可以增加材料产生热收缩的起始温度，降低热收缩率，同时在发泡冷却过程中，可以有效降低发泡冷却温度。
最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂占比总聚烯烃树脂的不同质量分数对发泡材料的影响。由下述表格看出，最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂占比总聚烯烃树脂的质量分数≥40％时，泡孔比值＞2，同时热收缩率＜1。
表1最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂的不同占比对热收缩的影响
再进一步地，所述聚烯烃树脂为聚乙烯类树脂、乙烯与α烯烃共聚的共聚聚乙烯树脂和极性乙烯基聚合物中任意一种或几种；其中，所述聚乙烯类树脂选自超低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯和高密度聚乙烯；所述乙烯与α烯烃共聚的共聚聚乙烯树脂选自乙烯-辛烯共聚物和乙烯-丁烯共聚物；所述极性乙烯基聚合物选自乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物和马来酸酐接枝改性聚乙烯。
再进一步地，所述聚烯烃树脂为低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中任意一种或几种。
再进一步地，所述聚烯烃树脂为低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物五种物质的混合物，其重量比为1∶0.5～1∶0.5～2∶0.2～1.5∶0.5～2。
再进一步地，所述加工助剂由0～5份的增韧剂、0.1～4份的偶联剂、0.1～4份的抗氧剂组成。
再进一步地，所述加工助剂由0～1份的增韧剂、0.1～1份的偶联剂、0.1～2份的抗氧剂组成。
再进一步地，所述交联聚烯烃发泡材料的泡孔长短轴长度比值≤2；所述交联聚烯烃发泡材料在80℃恒温条件下放置4小时后其横纵向的热收缩率均≤1％；所述聚烯烃发泡材料的交联度为X，20％≤X ≤60％。必要的交联度是聚烯烃树脂发泡的必要条件，因为未交联的聚烯烃树脂的熔体强度过低，发泡剂分解气体速度过快，导致气泡增长速率过快，泡孔壁拉伸速率过快，熔体强度过低会导致产品泡孔不均匀，所以以发泡过程中需要聚烯烃树脂具备必要的交联度，以提高熔体强度，增加保气性。但是交联度过度会产生泡孔并泡，表观起泡，不平整；在发泡过程中，如果没有取向，泡孔形态为正圆，泡孔长短轴长度比值为1，即在发泡片材的厚度方向、长度方向和宽度方向上，泡孔壁与泡孔壁间距是相等的。具有此类泡孔结构的发泡材料，具有各向同性，长度和宽度方向上的收缩程度会相同。但是在常压自由交联发泡工序中很难达到泡孔长短轴长度比值为1，因为很难控制发泡过程中没有拉伸，在最轻微的拉伸情况下也有重力和风道产生的拉力而导致的拉伸。拉伸导致的结果是拉伸方向的相邻泡孔壁的间距会比未受拉伸方向上相邻泡孔壁的间距变化更大；另外，发泡过程中的拉伸，通常只会产生纵向和横向上的拉伸，导致该方向上相邻泡孔壁间距变大；厚度上不会产生拉伸，反而会因为发泡过程中横纵向上的拉伸使得相邻泡孔壁间距变小；以上综合结果是泡孔长短轴，无论是在发泡材料的长度方向上还是在厚度方向的比值变大，因为横纵向上泡孔短轴都是厚度方向相邻泡孔壁的间距，这个间距在拉伸过程会变小，横向和纵向上的泡孔相邻泡孔壁拉伸会变长。所以发泡材料中泡孔长短轴比值反映了发泡中拉伸程度。
在粘流态的拉伸，会产生分子链的取向，发泡材料中分子链取向会限制在泡孔壁中；在高弹态的拉伸会导致链段和和结晶相均会产生取向，同样这两种结构的拉伸也是在泡孔壁中。聚烯烃取向后的分子链、链段和结晶相结构不是热力学稳定状态，熵比较小，受激发(热和环境因素)后会产生向熵更小的方向，也即更加无序的、非取向的热力学更加稳定的状态的转变。在发泡材料的尺寸形态上的表现即为收缩。而收缩的程度取决于取向程度，也即发泡过程中的拉伸程度，因此发泡材料的泡孔长短轴比值将影响发泡材料的热收缩性。由表看出，泡孔长短轴长度比值与热收缩率成正比，当泡孔长短轴长度比值≤2时，热收缩率＜1。
表2不同泡孔长短轴比值对发泡材料热收缩性的影响
本发明还提供了一种上述具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
①按照所述重量百分比称取聚烯烃、发泡剂和加工助剂；
②将聚烯烃、发泡剂和加工助剂混合；
③将步骤②中混合好的原料，熔融挤出成片材；
④将步骤③中的片材经过高能电子辐照交联处理；
⑤将步骤④中辐照后的片材，升温后经发泡炉发泡，随后经过冷却定型，并收卷。
作为优选方案，所述步骤5)中，发泡后冷却温度为T，发泡材料的最快结晶温度为TA，满足TA-40≤T≤TA；且发泡后冷却过程中，出片速度V1与进片速度V0满足：其中E为自由发泡的倍率。
发泡过程中，发泡温度高于聚烯烃树脂熔点以后，聚烯烃树脂会融化；继续升高温度，达到发泡剂分解温度后，发泡剂分解产生气体，聚烯烃树脂在熔体状态下开始发泡，产生长度、宽度和厚度方向上的膨胀。然后出发泡炉。经冷却后发泡材料冷却定型。冷却温度必须低于发泡材料的最快结晶温度，才能产生一定的过冷度，过冷度是产生结晶的动力，没有过冷度就不会产生结晶，也不会有冷确定型。而如果过冷度过高，会使发泡材料内聚合物的分子链和链段的运动大大受到限制，取向结构被固定，分子链和链段松弛不够充分的现象。在受热时，容易产生较大的程度的收缩。由表中看出，以发泡材料的最快结晶温度TA为90℃为例，当发泡后冷却温度50℃≤T≤90℃，热收缩率＜1。
表3不同冷却温度对发泡材料热收缩性的影响
发泡后冷却过程中出片速度V1与进片速度V0满足： 其中E为自由发泡的倍率。发泡材料在发泡膨胀时，在三维空间同时膨胀相同倍数。所以倍率的1/3次方即为发泡材料在无拉伸、自由发泡情况下的膨胀倍数。
V1/V0一般是大于1，因为出片速度V1包括了在长度方向上的膨胀和拉伸，自然要比进片速度V0大；当时，即表明发泡时完全自由发泡，无拉伸取向发生。如果比值过大，表明发泡过程中会有拉伸。所以为了控制发泡过程中的拉伸不至于过大，会控制出进片速度比值，从而保证分子链等结构不至于取向过度，增加热不稳定性。避免在受到热激发时产生严重收缩情况。由表中看出当时，热收缩率＜1，当时，热收缩率达到1.95。
发泡倍率是发泡材料膨胀后表观密度的倒数。表观密度采用ASTM D3575-2000中闭孔发泡材料的发泡方法进行。
表4不同V1/V0值对发泡材料热收缩性的影响
本发明的有益效果：
本发明交联聚烯烃发泡材料的原料的要求最快结晶速率温度 T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂占比总聚烯烃树脂的质量分数≥ 40％，使发泡过程中拉伸区域中温度与结晶温度的差值增大，可以增加材料产生热收缩的起始温度，降低热收缩率。
本发明工艺方面，发泡完成后冷却温度为T，发泡材料的最快结晶温度为TA，满足TA-40≤T≤TA，控制过冷度，同时冷却过程中出片速度V1与进片速度V0满足：其中E为自由发泡的倍率，保证分子链等结构不至于取向过度，降低热不稳定性。最终耐高温发泡材料的泡孔长短轴长度比值≤2，在80℃恒温条件下放置4小时后其横纵向的热收缩率≤1％。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。
实施例1
具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料1的原料按重量份数比计包括60份的聚烯烃树脂、18份的发泡剂、4份的增韧剂、3份的偶联剂和3份的抗氧剂；
其中聚烯烃树脂由超低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物组成，比例为1∶3∶1，其中最快结晶速率温度T_(c,max) ≤100℃的聚烯烃树脂占聚烯烃树脂的质量分数为40％；
制备上述具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料1的方法，包括以下步骤：
①按照所述重量百分比称取聚烯烃、发泡剂、增韧剂、偶联剂和抗氧剂；
②将聚烯烃、发泡剂、增韧剂、偶联剂和抗氧剂混合；
③将步骤②中混合好的原料，熔融挤出成片材；
④将步骤③中的片材经过高能电子辐照交联处理，交联度为 40％；
⑤将步骤④中辐照后的片材，升温后经发泡炉发泡，随后经过冷却定型，并收卷。其中发泡材料的最快结晶温度为110℃，冷却温度为110℃，发泡材料的倍率为15，冷却过程中出片速度V1与进片速度V0满足V1/V0＝3.5。
实施例2
具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料2的原料按重量份数比计包括90份的聚烯烃树脂、7份的发泡剂、0.1份的偶联剂和0.4份的抗氧剂份的；
其中聚烯烃树脂为低密度聚乙烯，其中最快结晶速率温度 T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂占聚烯烃树脂的质量分数为70％；
制备上述具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料2的方法，包括以下步骤：
①按照所述重量百分比称取聚烯烃、发泡剂、偶联剂和抗氧剂
②将聚烯烃、发泡剂、偶联剂和抗氧剂混合；
③将步骤②中混合好的原料，熔融挤出成片材；
④将步骤③中的片材经过高能电子辐照交联处理，交联度为 55％；
⑤将步骤④中辐照后的片材，升温后经发泡炉发泡，随后经过冷却定型，并收卷。其中发泡材料的最快结晶温度为100℃，冷却温度为80℃，发泡材料的倍率为3，冷却过程中出片速度V1与进片速度 V0满足V1/V0＝1.4。
实施例3
具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料3的原料按重量份数比计包括75份的聚烯烃树脂、4份的发泡剂、0.1份的增韧剂、0.2份的偶联剂和0.7份的抗氧剂；
其中聚烯烃树脂由低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，比例为10∶6∶15∶7∶15，其中最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂占聚烯烃树脂的质量分数为65％；
制备上述具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料3的方法，包括以下步骤：
①按照所述重量百分比称取聚烯烃、发泡剂、增韧剂、偶联剂和抗氧剂；②将聚烯烃、发泡剂、增韧剂、偶联剂和抗氧剂混合；
③将步骤②中混合好的原料，熔融挤出成片材；
④将步骤③中的片材经过高能电子辐照交联处理，交联度为 30％；
⑤将步骤④中辐照后的片材，升温后经发泡炉发泡，随后经过冷却定型，并收卷。其中发泡材料的最快结晶温度为90℃，冷却温度为70℃，发泡材料的倍率为15，冷却过程中出片速度V1与进片速度 V0满足V1/V0＝1.5。
实施例4
具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料4的原料按重量份数比计包括80份的聚烯烃树脂、2份的发泡剂、0.1份的增韧剂；
其中聚烯烃树脂由乙烯-丁烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，重量比为1∶4，其中最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂占聚烯烃树脂的质量分数为75％；
制备上述具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料4的方法，包括以下步骤：
①按照所述重量百分比称取聚烯烃、发泡剂、增韧剂
②将聚烯烃、发泡剂和增韧剂混合；
③将步骤②中混合好的原料，熔融挤出成片材；
④将步骤③中的片材经过高能电子辐照交联处理，交联度为 30％；
⑤将步骤④中辐照后的片材，升温后经发泡炉发泡，随后经过冷却定型，并收卷。其中发泡材料的最快结晶温度为110℃，冷却温度为90℃，发泡材料的倍率为30，冷却过程中出片速度V1与进片速度 V0满足V1/V0＝2.5。
实施例5
具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料5的原料按重量份数比计包括70份的聚烯烃树脂、10份的发泡剂、1份的增韧剂和2份的抗氧剂；
其中聚烯烃树脂由低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯，重量比为5∶2∶2∶1，其中最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂占聚烯烃树脂的质量分数为42％；
制备上述具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料5的方法，包括以下步骤：
①按照所述重量百分比称取聚烯烃、发泡剂、增韧剂和抗氧剂；
②将聚烯烃、发泡剂、增韧剂和抗氧剂混合；
③将步骤②中混合好的原料，熔融挤出成片材；
④将步骤③中的片材经过高能电子辐照交联处理，交联度为 45％；
⑤将步骤④中辐照后的片材，升温后经发泡炉发泡，随后经过冷却定型，并收卷。其中发泡材料的最快结晶温度为90℃，冷却温度为50℃，发泡材料的倍率为20，冷却过程中出片速度V1与进片速度 V0满足V1/V0＝1.2。
实施例6
具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料6的原料按重量份数比计包括64份的聚烯烃树脂、5份的发泡剂、2份的抗氧剂；
其中聚烯烃树脂由低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物组成，重量比为8∶ 5∶20∶15∶5，其中最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂占聚烯烃树脂的质量分数为50％；制备上述具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料6的方法，包括以下步骤：
①按照所述重量百分比称取聚烯烃、发泡剂和抗氧剂；
②将聚烯烃、发泡剂和抗氧剂混合；
③将步骤②中混合好的原料，熔融挤出成片材；
④将步骤③中的片材经过高能电子辐照交联处理，交联度为 35％；
⑤将步骤④中辐照后的片材，升温后经发泡炉发泡，随后经过冷却定型，并收卷。其中发泡材料的最快结晶温度为100℃，冷却温度为70℃，发泡材料的倍率为20，冷却过程中出片速度V1与进片速度 V0满足V1/V0＝2.8。
实施例7
具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料7的原料按重量份数比计包括85份的聚烯烃树脂、4份的发泡剂、0.2份的偶联剂和0.8份的抗氧剂；
其中聚烯烃树脂由中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物组成，重量比为3∶1∶1∶2，其中最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂占聚烯烃树脂的质量分数为58％；
制备上述具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料7的方法，包括以下步骤：
①按照所述重量百分比称取聚烯烃、发泡剂、偶联剂和抗氧剂；
②将聚烯烃、发泡剂、偶联剂和抗氧剂混合；
③将步骤②中混合好的原料，熔融挤出成片材；
④将步骤③中的片材经过高能电子辐照交联处理，交联度为 20％；
⑤将步骤④中辐照后的片材，升温后经发泡炉发泡，随后经过冷却定型，并收卷。其中发泡材料的最快结晶温度为90℃，冷却温度为85℃，发泡材料的倍率为10，冷却过程中出片速度V1与进片速度 V0满足V1/V0＝1.8。
实施例8
具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料8的原料按重量份数比计包括72份的聚烯烃树脂、15份的发泡剂、3份的增韧剂、2份的偶联剂和3份的抗氧剂；
其中聚烯烃树脂由低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物组成，重量比为5∶2∶1∶4，其中最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂占聚烯烃树脂的质量分数为80％；
制备上述具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料8的方法，包括以下步骤：
①按照所述重量百分比称取聚烯烃、发泡剂、增韧剂、偶联剂和抗氧剂；
②将聚烯烃、发泡剂、增韧剂、偶联剂和抗氧剂混合；
③将步骤②中混合好的原料，熔融挤出成片材；
④将步骤③中的片材经过高能电子辐照交联处理，交联度为 25％；
⑤将步骤④中辐照后的片材，升温后经发泡炉发泡，随后经过冷却定型，并收卷。其中发泡材料的最快结晶温度为100℃，冷却温度为65℃，发泡材料的倍率为15，冷却过程中出片速度V1与进片速度 V0满足V1/V0＝1。
实施例9
具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料9的原料按重量份数比计包括75份的聚烯烃树脂、20份的发泡剂、0.5份的增韧剂、0.5份的偶联剂和1份的抗氧剂；
其中聚烯烃树脂由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物组成，其中最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂占聚烯烃树脂的质量分数为85％；
制备上述具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料9的方法，包括以下步骤：
①按照所述重量百分比称取聚烯烃、发泡剂、增韧剂、偶联剂和抗氧剂；
②将聚烯烃、发泡剂、增韧剂、偶联剂和抗氧剂混合；
③将步骤②中混合好的原料，熔融挤出成片材；
④将步骤③中的片材经过高能电子辐照交联处理，交联度为 60％；
⑤将步骤④中辐照后的片材，升温后经发泡炉发泡，随后经过冷却定型，并收卷。其中发泡材料的最快结晶温度为110℃，冷却温度为80℃，发泡材料的倍率为30，冷却过程中出片速度V1与进片速度 V0满足V1/V0＝3.3。
实施例10
具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料10的原料按重量份数比计包括78份的聚烯烃树脂、12份的发泡剂、0.5份的增韧剂和1份的抗氧剂；
其中聚烯烃树脂由低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物组成，重量比为1∶ 10∶5∶2∶20其中最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂占聚烯烃树脂的质量分数为92％；
制备上述具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料10的方法，包括以下步骤：
①按照所述重量百分比称取聚烯烃、发泡剂、增韧剂和抗氧剂；
②将聚烯烃、发泡剂、增韧剂和抗氧剂混合；
③将步骤②中混合好的原料，熔融挤出成片材；
④将步骤③中的片材经过高能电子辐照交联处理，交联度为 40％；
⑤将步骤④中辐照后的片材，升温后经发泡炉发泡，随后经过冷却定型，并收卷。其中发泡材料的最快结晶温度为100℃，冷却温度为95℃，发泡材料的倍率为10，冷却过程中出片速度V1与进片速度 V0满足V1/V0＝1。
将上述实施例1～10制备的交联聚烯烃发泡材料进行性能检测如下表所示：
注：热收缩率为交联聚烯烃发泡材料在80℃恒温条件下放置4 小时后其横纵向的热收缩率；
上述实施例中，聚烯烃发泡片材最终耐高温发泡材料的泡孔长短轴长度比值≤2，在80℃恒温条件下放置4小时后其横纵向的热收缩率≤1％，其中实施例3的效果最佳。
其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (10)

1.一种具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料，其特征在于：所述交联聚烯烃发泡材料的原料重量份数计包括60～90份的聚烯烃树脂、2～20份的发泡剂和0.1～10份的加工助剂；其中，所述聚烯烃树脂中包含最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂；且最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂占聚烯烃树脂的质量分数≥40％。
2.根据权利要求1所述具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料，其特征在于：所述交联聚烯烃发泡材料的原料重量份数计包括70～80份的聚烯烃树脂、3～5份的发泡剂和0.5～2份的加工助剂；其中，所述聚烯烃树脂中包含最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂；且最快结晶速率温度T_(c,max)≤100℃的聚烯烃树脂占聚烯烃树脂的质量分数≥60％。
3.根据权利要求1或2所述具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料，其特征在于：所述聚烯烃树脂为聚乙烯类树脂、乙烯与α烯烃共聚的共聚聚乙烯树脂和极性乙烯基聚合物中任意一种或几种；其中，所述聚乙烯类树脂选自超低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯和高密度聚乙烯；所述乙烯与α烯烃共聚的共聚聚乙烯树脂选自乙烯-辛烯共聚物和乙烯-丁烯共聚物；所述极性乙烯基聚合物选自乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物和马来酸酐接枝改性聚乙烯。
4.根据权利要求3所述具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料，其特征在于：所述聚烯烃树脂为低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中任意一种或几种。
5.根据权利要求4所述具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料，其特征在于：所述聚烯烃树脂为低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物五种物质的混合物，其重量比为1∶0.5～1∶0.5～2∶0.2～1.5∶0.5～2。
6.根据权利要求1或2所述具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料，其特征在于：所述加工助剂由0～5份的增韧剂、0.1～4份的偶联剂、0.1～4份的抗氧剂组成。
7.根据权利要求6所述具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料，其特征在于：所述加工助剂由0.1～1份的增韧剂、0.1～1份的偶联剂、0.1～2份的抗氧剂组成。
8.根据权利要求1或2所述具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料，其特征在于：所述交联聚烯烃发泡材料的泡孔长短轴长度比值≤2；所述交联聚烯烃发泡材料在80℃恒温条件下放置4小时后其横纵向的热收缩率≤1％，所述聚烯烃发泡材料的交联度为X，20％≤X≤60％。
9.一种权利要求1所述具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
①按照所述重量百分比称取聚烯烃、发泡剂和加工助剂；
②将聚烯烃、发泡剂和加工助剂混合；
③将步骤②中混合好的原料，熔融挤出成片材；
④将步骤③中的片材经过高能电子辐照交联处理；
⑤将步骤④中辐照后的片材，升温后经发泡炉发泡，随后经过冷却定型，并收卷。
10.根据权利要求9所述具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料的制备方法，其特征在于：所述步骤5)中，发泡后冷却温度为T，发泡材料的最快结晶温度为TA，满足TA-40≤T≤TA；且发泡后冷却过程中，出片速度V1与进片速度V0满足：其中E为自由发泡的倍率。
CN201810724457.5A 2018-07-04 2018-07-04 具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料及其制备方法 Active CN109251388B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810724457.5A CN109251388B (zh) 2018-07-04 2018-07-04 具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810724457.5A CN109251388B (zh) 2018-07-04 2018-07-04 具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109251388A true CN109251388A (zh) 2019-01-22
CN109251388B CN109251388B (zh) 2020-12-01

Family

ID=65051462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810724457.5A Active CN109251388B (zh) 2018-07-04 2018-07-04 具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109251388B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112194834A (zh) * 2020-09-30 2021-01-08 广德祥源新材科技有限公司 一种耐高温收缩的聚乙烯发泡片材及其制备方法
CN112759813A (zh) * 2020-12-30 2021-05-07 广德祥源新材科技有限公司 交联聚烯烃发泡片材及其制备方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0797589A (ja) * 1993-09-29 1995-04-11 Tonen Corp 冷凍機油組成物
CN1225306A (zh) * 1997-12-17 1999-08-11 辛科研究有限公司 柔性聚酯泡沫
WO2007078718A1 (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Ethicon, Inc. Bioabsorbable polymer compositions exhibiting enhanced crystallization and hydrolysis rates
CN103849004A (zh) * 2014-03-06 2014-06-11 湖北祥源新材科技有限公司 一种电子辐射交联聚烯烃珠光泡棉及其制备方法
CN104245807A (zh) * 2012-03-16 2014-12-24 陶氏环球技术有限责任公司 可发泡组合物、泡沫体及其制品
CN105492514A (zh) * 2013-09-12 2016-04-13 金伯利-克拉克环球有限公司 高度结晶和发泡的聚烯烃泡沫体
WO2016150657A1 (en) * 2015-03-24 2016-09-29 Sabic Global Technologies B.V. Packaging material comprising polyethylene foam
CN106046483A (zh) * 2016-06-27 2016-10-26 湖北祥源新材科技股份有限公司 吸音隔热聚烯烃发泡片材及其制备方法
CN106146874A (zh) * 2016-06-01 2016-11-23 湖州长园特发科技有限公司 一种超临界流体发泡聚烯烃材料及其制备方法
CN107177052A (zh) * 2017-07-18 2017-09-19 吉林大学 一种不同结晶度的轻质聚醚醚酮或其复合材料板材及制备方法
US20180127560A1 (en) * 2015-06-02 2018-05-10 Ethicon, Inc. Lyophilized Foams of End Block-Containing Absorbable Polymers

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0797589A (ja) * 1993-09-29 1995-04-11 Tonen Corp 冷凍機油組成物
CN1225306A (zh) * 1997-12-17 1999-08-11 辛科研究有限公司 柔性聚酯泡沫
WO2007078718A1 (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Ethicon, Inc. Bioabsorbable polymer compositions exhibiting enhanced crystallization and hydrolysis rates
CN104245807A (zh) * 2012-03-16 2014-12-24 陶氏环球技术有限责任公司 可发泡组合物、泡沫体及其制品
CN105492514A (zh) * 2013-09-12 2016-04-13 金伯利-克拉克环球有限公司 高度结晶和发泡的聚烯烃泡沫体
CN103849004A (zh) * 2014-03-06 2014-06-11 湖北祥源新材科技有限公司 一种电子辐射交联聚烯烃珠光泡棉及其制备方法
WO2016150657A1 (en) * 2015-03-24 2016-09-29 Sabic Global Technologies B.V. Packaging material comprising polyethylene foam
US20180127560A1 (en) * 2015-06-02 2018-05-10 Ethicon, Inc. Lyophilized Foams of End Block-Containing Absorbable Polymers
CN106146874A (zh) * 2016-06-01 2016-11-23 湖州长园特发科技有限公司 一种超临界流体发泡聚烯烃材料及其制备方法
CN106046483A (zh) * 2016-06-27 2016-10-26 湖北祥源新材科技股份有限公司 吸音隔热聚烯烃发泡片材及其制备方法
CN107177052A (zh) * 2017-07-18 2017-09-19 吉林大学 一种不同结晶度的轻质聚醚醚酮或其复合材料板材及制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张志英: "最快结晶速率温度与结晶参数的关系", 《高分子学报》 *
陈曼椒: "PET/MFMB结晶行为_形态结构及退火处理收缩率的研究", 《工程塑料应用》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112194834A (zh) * 2020-09-30 2021-01-08 广德祥源新材科技有限公司 一种耐高温收缩的聚乙烯发泡片材及其制备方法
CN112194834B (zh) * 2020-09-30 2023-04-28 广德祥源新材科技有限公司 一种耐高温收缩的聚乙烯发泡片材及其制备方法
CN112759813A (zh) * 2020-12-30 2021-05-07 广德祥源新材科技有限公司 交联聚烯烃发泡片材及其制备方法
CN112759813B (zh) * 2020-12-30 2023-12-26 广德祥源新材科技有限公司 交联聚烯烃发泡片材及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109251388B (zh) 2020-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101679659B (zh) 聚乙烯泡沫体
CN107286475B (zh) 一种聚丙烯发泡材料及其制备方法
CN103509203B (zh) 一种增强的聚丙烯发泡珠粒的制备方法
JPH0381346A (ja) ポリスチレン発泡体の製造法
CN112759825B (zh) 纤维增强聚丙烯组合物和发泡聚丙烯复合材料及其制备方法
US3231524A (en) Method of foaming and extruding a blend of polymers and foamed article obtained therefrom
CN109251388A (zh) 具有耐高温的交联聚烯烃发泡材料及其制备方法
CN111154174B (zh) 一种添加剂改性的聚丙烯发泡材料及其制备方法
CN110591309B (zh) 一种可生物降解的发泡塑料复合材料及其制备方法与应用
JP2008144084A (ja) ポリカーボネート系樹脂押出発泡体の製造方法
KR101735887B1 (ko) 폴리유산계 수지 발포체 및 그 제조방법
CN106432887B (zh) 一种聚烯烃发泡母粒的组成及制备方法和用途
CN112194834B (zh) 一种耐高温收缩的聚乙烯发泡片材及其制备方法
CN107250184A (zh) 复合树脂颗粒及其发泡性颗粒、发泡颗粒及发泡成形体
CN1273279C (zh) 生产物理发泡聚烯烃泡沫塑料的方法及用其制备的绝热泡沫塑料
JP5731428B2 (ja) スチレン改質ポリエチレン系樹脂粒子、発泡性複合樹脂粒子、予備発泡粒子、発泡成形体及び予備発泡粒子の製造方法
JPH0655651A (ja) 熱可塑性樹脂発泡体の製造方法
JP3436968B2 (ja) ポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体
CN107660222A (zh) 高密度聚乙烯
KR102173103B1 (ko) 고밀도 초박판 전자선가교 복합수지 발포체의 제조방법
JPS62240308A (ja) 橋かけシラン−官能性塩化ビニリデン重合体及びそれからのフイルム又は発泡体
CN107057183A (zh) 组合物、冰箱内胆及其制备方法、冰箱
CN113292760A (zh) 交联间规聚丙烯泡沫及其制备方法和应用
Yang et al. Super‐Elastic and Dimensionally Stable Polyether Block Amide Foams Fabricated by Microcellular Foaming with CO2&N2 as Co‐Blowing Agents
CN105368028B (zh) Co2‑环氧丙烷共聚物/聚丙烯复合材料和co2‑环氧丙烷共聚物/聚丙烯泡沫塑料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant