CN109401006A - 一种增强型复合发泡材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种增强型复合发泡材料及其制备方法，包括复合发泡主料100份、发泡剂3‑6份、氧化锌1‑3份、硬脂酸1‑2份、交联剂0.5‑1.0份、填料10‑60份；所述复合发泡主料为HDPE、PET、PA‑12共混改性的三元复合发泡材料体系；所述填料中含有以质量分数计算至少30％的改性滑石粉以及至少30％的改性碳酸钙。与现有技术相比，发泡材料具备较佳的拉伸强度较高，且拉力扭力测试标准明显优于国家标准，进一步增加其安全性能不易被儿童撕咬断裂。
Description
技术领域
本发明涉及发泡材料领域，尤其涉及一种增强型复合发泡材料及其制备方法。
背景技术
发泡材料是指在物质内部气化产生气泡使之成为多孔物质的发泡的物质，具有重量轻、比强度高、绝缘性能优异、缓冲能力显著以及吸附能力强的优势，已经被广泛的应用在了汽车工业、建筑工业、包装工业、农业、水处理和空气过滤等领域；如制造泡沫塑料、泡沫橡胶、泡沫树脂等。
制造泡沫地垫时配方中的大量填料如滑石粉等不但没有提高发泡材料的强度，反而降低了它们的抗拉强度和其他力学性能。
由于泡沫地垫主要应用于婴幼儿，当力学性能不合格时尤其体现在拉力扭力性能上如果没有达到较高标准，婴幼儿可能在拉扯和撕咬地垫时容易吞食造成事故。
目前发泡材料的拉伸强度虽然达到了一定的程度，但是实际上其拉力扭力测试很难达标，如何制备具备优异的拉伸强度以及拉力扭力标准的发泡材料值得探讨。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术中所存在的问题，本发明提出了一种增强型复合发泡材料及其制备方法，制备而成的增强型发泡材料的拉伸强度得到了一定的提高，且具备优异的拉力扭力测试数据。
技术方案：为达以上目的，本发明采取以下技术方案：一种增强型复合发泡材料，包括如下以重量计算的制备原料：复合发泡主料100份、发泡剂3-6份、氧化锌1-3份、硬脂酸1-2份、交联剂0.5-1.0份、填料10-60份；所述复合发泡主料为HDPE、PET、PA-12共混改性的三元复合发泡材料体系；所述填料中含有以质量分数计算至少30％的改性滑石粉以及至少30％的改性碳酸钙。
更为优选的，所述复合发泡主料中HDPE、PET、PA-12共混配比为HDPE55％-75％、PET 5％-15％、余量的PA-12。
更为优选的，所述改性滑石粉的制备方法如下：采用6-12eV的等离子射线对滑石粉进行改性处理得。
更为优选的，所述改性碳酸钙的制备方法如下：采用干法偶联剂表面改性的方法对碳酸钙进行改性处理得；偶联剂采用乙烯基三乙氧基硅烷。
更为优选的，复合发泡主料的制备方法具体包括如下步骤：
(1)将HDPE、PET、PA-12按共混配比干燥后经双螺杆挤出机共混造粒得三元复合材料；
(2)将三元复合材料置于高压反应釜中，连续2次通入二氧化碳并排出；继续通入二氧化碳调节压力为15MPa,调节温度为180℃，维持压力不变保持20min后调节温度为70℃，排出部分二氧化碳压力调节为10MPa，维持压力不变保持25min后升温至200℃，并通入二氧化碳至饱和压力，保温1.5h后排出二氧化碳，取出三元复合材料，冷却定型得复合发泡材料。
更为优选的，所述发泡剂为4,4’-氧代双苯磺酰肼。
更为优选的，所述交联剂为二叔丁过氧基二异丙苯。
本发明还公开了上述增强型复合发泡材料的制备方法，包括如下步骤：将所需原料按需备好，置于密闭式炼胶机内进行混料塑炼处理，置于密炼机进行混料处理，经开炼、出片、硫化发泡、冷却成型、切割、冲裁、印刷，得到所需增强型复合发泡材料。
有益效果：本发明提供的一种增强型复合发泡材料及其制备方法，与现有技术相比具备以下优点：
(1)发泡材料成品拉伸强度，明显优于传统材料。
(2)发泡材料成品拉力扭力测试超过国标70N的标准，进一步增加其安全性能。
(3)制备材料不含甲醛、增塑剂、氯化物等有害物质，安全环保性能高。
具体实施方式
实施例以及对比例中的改性滑石粉的制备方法如下：采用6-12eV的等离子射线对滑石粉进行改性处理得；改性碳酸钙的制备方法如下：采用干法偶联剂表面改性的方法对碳酸钙进行改性处理得；偶联剂采用乙烯基三乙氧基硅烷。
复合发泡主料制备方法如下：
EVA材料的制备方法如下：
(1)将HDPE、PET、PA-12按共混配比干燥后经双螺杆挤出机共混造粒得三元复合材料；
(2)将三元复合材料置于高压反应釜中，连续2次通入二氧化碳并排出；继续通入二氧化碳调节压力为15MPa,调节温度为180℃，维持压力不变保持20min后调节温度为70℃，排出部分二氧化碳压力调节为10MPa，维持压力不变保持25min后升温至200℃，并通入二氧化碳至饱和压力，保温1.5h后排出二氧化碳，取出三元复合材料，冷却定型得复合发泡材料。
实施例1：
一种增强型复合发泡材料，包括如下以重量计算的制备原料：复合发泡主料4kg(HDPE 55％、PET5％、PA-12 40％)，4,4’-氧代双苯磺酰肼(OBSH)200g，氧化锌80g，硬脂酸60g、二叔丁基过氧异丙基苯(BIBP)40g，填料2.0kg。其中填料中含有30％的改性滑石粉、30％的改性碳酸钙、余量的滑石粉；HDPE以及PET生产厂家为广州宇恒塑料包装有限公司；PA-12生产厂家为日本旭化成。
其制备方法如下：将所需原料按需备好，置于密闭式炼胶机内进行混料塑炼处理，置于密炼机进行混料处理，经开炼、出片、硫化发泡、冷却成型、切割、冲裁、印刷，得到所需增强型复合发泡材料。
实施例2：
制备方法与原料生产厂家实施例1相同，制备原料配比如下：合发泡主料4kg(HDPE65％、PET 10％、PA-12 25％)，4,4’-氧代双苯磺酰肼(OBSH)200g，氧化锌80g，硬脂酸60g、二叔丁基过氧异丙基苯(BIBP)40g，填料2.0kg。其中填料中含有30％的改性滑石粉、30％的改性碳酸钙；余量的滑石粉。
实施例3：
制备方法与原料生产厂家实施例1相同，制备原料配比如下：合发泡主料4kg(HDPE75％、PET 15％、PA-12 10％)，4,4’-氧代双苯磺酰肼(OBSH)200g，氧化锌80g，硬脂酸60g、二叔丁基过氧异丙基苯(BIBP)40g，填料2.0kg。其中填料中含有30％的改性滑石粉、30％的改性碳酸钙、余量的滑石粉。
实施例4：
制备方法与原料生产厂家实施例1相同，制备原料配比如下：合发泡主料4kg(HDPE65％、PET 10％、PA-12 25％)，4,4’-氧代双苯磺酰肼(OBSH)200g，氧化锌80g，硬脂酸60g、二叔丁基过氧异丙基苯(BIBP)40g，填料2.0kg。其中填料中含有40％的改性滑石粉、40％的改性碳酸钙、余量的滑石粉。
对比例1：
其余与实施例4相同，不同之处在于填料为滑石粉，不含有改性滑石粉和改性碳酸钙。
对比例2：
其余与实施例4相同，不同之处在于填料含有20％的改性滑石粉和20％的改性碳酸钙以及余量的滑石粉。
对比例3：
其余与实施例4相同，不同之处在于复合主料全部采用HDPE。
成品测试测试方法：
邵氏A硬度的测定方法：
根据GB/T530-1999《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法》，国际标准ISO7619:1986进行测试，硬度计型号为：LX-A邵氏硬度计。
断裂伸长率以及拉伸强度的测定方法：
根据GB/T6344-2008《软质泡沫聚合材料拉伸强度和断裂伸长率的测定》使用仪器电子万能试验机型号：日本岛津AGS-X5KN。试样尺寸为140mm×12mm×10mm，横截面为矩形；拉伸速度为500mm/min±50mm/min；测定温度23℃±2℃，相对湿度50％±5％。
扭力拉力测试方法：
根据GB/6675.2-2014《玩具安全》按合理的测试位置固定好测试物件地垫，使用扭力测试用夹具将发泡地垫夹好。用扭力计或扭力扳手顺时针方向施加(0.45±0.02)N·m扭力至转过180°，然后逆时针重复上述测试过程。拉力测试接着在扭力测试的同一个部件同一测试位置上完成。拉力计的精度为±2N。用合适的夹具将试样固定在一个适宜的位置，在5s内平行于测试部件的主轴，均匀施加(70±2)N的力并保持10s。
表1：不同配方制备的增强型复合发泡材料对比
从表1中可以看出，本发明实施例1-4制备的增强型复合发泡材料其成品的硬度拉伸强度以及拉力扭力较未添加改性填料以及未使用复合发泡主料的对比例1、3来说也有了明显的提升，综合性能更佳，此外对比例2中改性填料的量不足也对其拉力扭力有一定的影响，本法制备的发泡材料显现出优异的增强性能，安全系数更高。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种增强型复合发泡材料，其特征在于包括如下以重量计算的制备原料：复合发泡主料100份、发泡剂3-6份、氧化锌1-3份、硬脂酸1-2份、交联剂0.5-1.0份、填料10-60份；所述复合发泡主料为HDPE、PET、PA-12共混改性的三元复合发泡材料体系；所述填料中含有以质量分数计算至少30％的改性滑石粉以及至少30％的改性碳酸钙。
2.根据权利要求1所述的增强型复合发泡材料，其特征在于：所述复合发泡主料中HDPE、PET、PA-12共混配比为HDPE 55％-75％、PET 5％-15％、余量的PA-12。
3.根据权利要求1所述的增强型复合发泡材料，其特征在于：所述改性滑石粉的制备方法如下：采用6-12eV的等离子射线对滑石粉进行改性处理得。
4.根据权利要求1所述的增强型复合发泡材料，其特征在于：所述改性碳酸钙的制备方法如下：采用干法偶联剂表面改性的方法对碳酸钙进行改性处理得；偶联剂采用乙烯基三乙氧基硅烷。
5.根据权利要求1或2所述的增强型复合发泡材料，其特征在于复合发泡主料的制备方法具体包括如下步骤：
(1)将HDPE、PET、PA-12按共混配比干燥后经双螺杆挤出机共混造粒得三元复合材料；
(2)将三元复合材料置于高压反应釜中，连续2次通入二氧化碳并排出；继续通入二氧化碳调节压力为15MPa,调节温度为180℃，维持压力不变保持20min后调节温度为70℃，排出部分二氧化碳压力调节为10MPa，维持压力不变保持25min后升温至200℃，并通入二氧化碳至饱和压力，保温1.5h后排出二氧化碳，取出三元复合材料，冷却定型得复合发泡材料。
6.根据权利要求1所述的增强型复合发泡材料，其特征在于：所述发泡剂为4,4’-氧代双苯磺酰肼。
7.根据权利要求1所述的增强型复合发泡材料，其特征在于：所述交联剂为二叔丁过氧基二异丙苯。
8.如权利要求1所述的增强型复合发泡材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将所需原料按需备好，置于密闭式炼胶机内进行混料塑炼处理，置于密炼机进行混料处理，经开炼、出片、硫化发泡、冷却成型、切割、冲裁、印刷，得到所需增强型复合发泡材料。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190301 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |