CN110978691B - 一种耐用型双层发泡浮板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐用型双层发泡浮板及其制备方法，属于高分子材料技术领域，该耐用型双层发泡浮板，由上层和下层组成，上层包括乙烯‑醋酸乙烯共聚物、发泡剂、发泡助剂、润滑剂、偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂、止滑剂、交联剂和耐高温耐候颜料。通过添加偶联剂改性抗紫外线剂和偶联剂改性抗氧化剂，使得原本无机抗紫外线剂和抗氧化剂的表面由轻水性转变为疏水性，提升了无机助剂在有机材料中的分散性，增强了其与有机材料的结合力，使得无机助剂能够充分发挥其效果，进而提升了EVA/PE发泡浮板抗老化能力更为耐用，上述耐用型双层发泡浮板质轻，易在水上漂浮且便于移动。

Description

一种耐用型双层发泡浮板及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种耐用型双层发泡浮板及其制备方法。
背景技术
海上养殖分近海养殖和远海养殖，其中，近海养殖主要是渔民利用浮筒、浮排、网箱搭建海上围栏，对养殖对象进行圈养。传统的浮排多采用竹条和木条经绳索捆绑而成，在使用过程中易受风浪影响和海水腐蚀，经常出现绳索断裂、松散，浮排散列的问题，严重危害养殖作业人员的安全，易造成养殖动物逃逸，损害养殖户的经济利益。随着材料技术的发展，出现了大批替代传统浮排的塑料浮板(塑料踏板)，这类塑料浮板多为耐腐蚀树脂制成的空心踏板，具有整体性强，抗风浪能力佳的特点。但是这类塑料踏板为了减少拼装，多体积较大，存在使用过程中因重量较大，不易搬运的问题。有必要提供一种质轻、耐用且浮力佳的浮板替代这类塑料浮板。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种质轻、耐用且浮力佳的耐用型双层发泡浮板。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种耐用型双层发泡浮板，由依次叠放的上层和下层组成；
所述上层包括以下重量份的组分：100重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、4-8重量份的发泡剂、2-4重量份的发泡助剂、2-4重量份的润滑剂、1-2重量份的偶联剂改性抗紫外线剂、0.5-1重量份的偶联剂改性抗氧化剂、5-10重量份的止滑剂、0.5-1.2重量份的交联剂和5-15重量份的耐高温耐候颜料；
所述下层包括以下重量份的组分：100重量份的聚乙烯、4-8重量份的发泡剂、2-4重量份的发泡助剂、2-4重量份的润滑剂、0.5-1.2重量份的交联剂和5-15重量份的耐高温耐候颜料。
上述的耐用型双层发泡浮板的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、先将上层组分的偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂和止滑剂混合，得第一混合物，然后将第一混合物和上层组分的乙烯-醋酸乙烯共聚物、发泡助剂、润滑剂和耐高温耐候颜料混合进行密炼，得到第一混炼物料；
将下层组分的聚乙烯发泡助剂、润滑剂和耐高温耐候颜料混合进行密炼，得到第二混炼物料；
步骤2、将第一混炼物料与上层组分的发泡剂和交联剂混合进行密炼，然后进行开炼、出片，得到EVA胚片；
将第二混炼物料与下层组分的发泡剂和交联剂混合进行密炼，然后进行开炼、出片，得到PE胚片；
步骤3、将EVA胚片和PE胚片按照一定比例在同一副模具中进行发泡塑化，得到耐用型双层发泡浮板，其中发泡倍率为1.2-1.5。
本发明的有益效果在于：本发明提供的一种耐用型双层发泡浮板，通过添加偶联剂改性抗紫外线剂和偶联剂改性抗氧化剂，使得原本无机抗紫外线剂和抗氧化剂的表面由轻水性转变为疏水性，提升了无机助剂在有机材料中的分散性，增强了其与有机材料的结合力，使得无机助剂能够充分发挥其效果，进而提升了EVA/PE发泡浮板抗老化能力更为耐用，上述耐用型双层发泡浮板质轻，易在水上漂浮且便于移动。本发明提供的一种耐用型双层发泡浮板的制备方法，该方法通过控制发泡倍率，结合一次性发泡成型的工艺，得到了耐用型双层发泡浮板，制备过程中利用EVA树脂和PE树脂之间的相容性，因此无需使用粘合剂，使得双层材料贴合牢固不会脱层。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
本发明最关键的构思在于：使用偶联剂对抗紫外线剂和抗氧化剂进行改性，增强抗紫外线剂和抗氧化剂与有机组分的结合，在制备过程中利用EVA树脂和PE树脂之间的相容性，通过控制两者之间的发泡倍率采用一次发泡工艺，使发泡浮板无需粘合一次成型。
本发明提供一种耐用型双层发泡浮板，由依次叠放的上层和下层组成；
所述上层包括以下重量份的组分：100重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、4-8重量份的发泡剂、2-4重量份的发泡助剂、2-4重量份的润滑剂、1-2重量份的偶联剂改性抗紫外线剂、0.5-1重量份的偶联剂改性抗氧化剂、5-10重量份的止滑剂、0.5-1.2重量份的交联剂和5-15重量份的耐高温耐候颜料；
所述下层包括以下重量份的组分：100重量份的聚乙烯、4-8重量份的发泡剂、2-4重量份的发泡助剂、2-4重量份的润滑剂、0.5-1.2重量份的交联剂和5-15重量份的耐高温耐候颜料。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的一种耐用型双层发泡浮板，通过添加偶联剂改性抗紫外线剂和偶联剂改性抗氧化剂，使得原本无机抗紫外线剂和抗氧化剂的表面由轻水性转变为疏水性，提升了无机助剂在有机材料中的分散性，增强了其与有机材料的结合力，使得无机助剂能够充分发挥其效果，进而提升了EVA/PE发泡浮板抗老化能力更为耐用，上述耐用型双层发泡浮板质轻，易在水上漂浮且便于移动。
上述的耐用型双层发泡浮板的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、先将上层组分的偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂和止滑剂混合，得第一混合物，然后将第一混合物和上层组分的乙烯-醋酸乙烯共聚物、发泡助剂、润滑剂和耐高温耐候颜料混合进行密炼，得到第一混炼物料；
将下层组分的聚乙烯发泡助剂、润滑剂和耐高温耐候颜料混合进行密炼，得到第二混炼物料；
步骤2、将第一混炼物料与上层组分的发泡剂和交联剂混合进行密炼，然后进行开炼、出片，得到EVA胚片；
将第二混炼物料与下层组分的发泡剂和交联剂混合进行密炼，然后进行开炼、出片，得到PE胚片；
步骤3、将EVA胚片和PE胚片进行发泡共挤，得到耐用型双层发泡浮板，其中发泡倍率为1.2-1.5。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于本发明提供的一种耐用型双层发泡浮板的制备方法，该方法通过控制发泡倍率，结合一次性发泡成型的工艺，得到了耐用型双层发泡浮板，制备过程中无需使用粘合剂，使得双层材料贴合牢固不会脱层。
进一步的，所述偶联剂改性抗紫外线剂为钛酸酯偶联剂改性的UV-531。
进一步的，所述偶联剂改性抗氧化剂为钛酸酯偶联剂改性的抗氧化剂1010。
进一步的，所述发泡剂为AC发泡剂，所述发泡助剂为氧化锌或碳酸锌。
进一步的，所述润滑剂为硬脂酸或硬脂酸锌。
进一步的，所述止滑剂为GR-713。
进一步的，所述交联剂为DCP(过氧化二异丙苯)、交联剂BIBP或交联剂TAIC。
进一步的，所述钛酸酯偶联剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201。
由上述描述可知，将抗紫外线剂及抗氧化剂先进行偶联处理，相较于直接添加偶联剂，使得两者之间的混合更均匀，不会引起结团，与树脂之间的接触会更好。
实施例1：
一种耐用型双层发泡浮板，由依次叠放的上层和下层组成；
所述上层由100kg乙烯-醋酸乙烯共聚物、4kgAC发泡剂、2kg氧化锌、2kg硬脂酸、1kg钛酸酯偶联剂改性的UV-531、0.5kg钛酸酯偶联剂改性的抗氧化剂1010、5kg止滑剂GR-713、0.5kgDCP和5kg耐高温耐候颜料制备而成；
所述下层由100kg聚乙烯、4kgAC发泡剂、2kg碳酸锌、2kg硬脂酸锌、0.5kgDCP和5kg耐高温耐候颜料制备而成。
所述偶联剂改性抗紫外线剂(钛酸酯偶联剂改性的UV-531)和偶联剂改性抗氧化剂(钛酸酯偶联剂改性的抗氧化剂1010)的制备方法为：
将抗紫外线剂和抗氧化剂分别在80℃环境中进行烘干24h，将钛酸酯偶联剂NDZ-201与丙酮按质量比为1:4配置为混合溶液；将高速混合机进行预热处理，使其温度提升到60℃，将混合溶液分别与干燥后的紫外线剂和抗氧化剂按质量比为2:100进行混合，然后进行以1000转/分进行高速搅拌，搅拌10min后从混合机中倒出进行密封，备用。
实施例2：
一种耐用型双层发泡浮板，由依次叠放的上层和下层组成；
所述上层由100kg乙烯-醋酸乙烯共聚物、8kgAC发泡剂、4kg碳酸锌、4kg硬脂酸、2kg偶联剂改性抗紫外线剂、1kg偶联剂改性抗氧化剂、10kg止滑剂、1.2kgBIBP和15kg耐高温耐候颜料制备而成；
所述下层由100kg聚乙烯、8kgAC发泡剂、4kg碳酸锌、4kg润滑剂、1.2kgBIBP和15kg耐高温耐候颜料制备而成；
所述偶联剂改性抗紫外线剂为钛酸酯偶联剂改性的UV-531；
所述偶联剂改性抗氧化剂为钛酸酯偶联剂改性的抗氧化剂1010；
所述偶联剂改性抗紫外线剂和偶联剂改性抗氧化剂的制备方法同实施例1。
实施例3：
一种耐用型双层发泡浮板，由依次叠放的上层和下层组成；
所述上层由100kg乙烯-醋酸乙烯共聚物、5kgAC发泡剂、2kg碳酸锌、3kg硬脂酸、1.5kg偶联剂改性抗紫外线剂、0.7kg偶联剂改性抗氧化剂、6kg止滑剂、0.9kgDCP和8kg耐高温耐候颜料制备而成；
所述下层由100kg聚乙烯、7kgAC发泡剂、3kg氧化锌、4kg润滑剂、1kgDCP和13kg耐高温耐候颜料制备而成。
所述偶联剂改性抗紫外线剂为钛酸酯偶联剂改性的UV-531；
所述偶联剂改性抗氧化剂为钛酸酯偶联剂改性的抗氧化剂1010；
所述偶联剂改性抗紫外线剂和偶联剂改性抗氧化剂的制备方法同实施例1。
实施例4：
一种耐用型双层发泡浮板，由依次叠放的上层和下层组成；
所述上层由100kg乙烯-醋酸乙烯共聚物、6kgAC发泡剂、3kg氧化锌、2.5kg硬脂酸锌、2kg偶联剂改性抗紫外线剂、0.8kg偶联剂改性抗氧化剂、8kg止滑剂GR-713、0.8kgBIBP和9kg耐高温耐候颜料制备而成；
所述下层由100kg聚乙烯、5kgAC发泡剂、3kg氧化锌、2kg润滑剂、0.7kgBIBP和8kg耐高温耐候颜料制备而成；
所述偶联剂改性抗紫外线剂为钛酸酯偶联剂改性的UV-531；
所述偶联剂改性抗氧化剂为钛酸酯偶联剂改性的抗氧化剂1010；
所述偶联剂改性抗紫外线剂和偶联剂改性抗氧化剂的制备方法同实施例1。
实施例5：
一种耐用型双层发泡浮板，由依次叠放的上层和下层组成；
所述上层由100kg乙烯-醋酸乙烯共聚物、7kgAC发泡剂、4kg碳酸锌、2kg硬脂酸锌、1.5kg偶联剂改性抗紫外线剂、0.9kg偶联剂改性抗氧化剂、9kg止滑剂、1kgTAIC和12kg耐高温耐候颜料制备而成；
所述下层由100kg聚乙烯、6kgAC发泡剂、4kg碳酸锌、3.5kg润滑剂、1.1kgTAIC和10kg耐高温耐候颜料制备而成；
所述偶联剂改性抗紫外线剂为钛酸酯偶联剂改性的UV-531；
所述偶联剂改性抗氧化剂为钛酸酯偶联剂改性的抗氧化剂1010；
所述偶联剂改性抗紫外线剂和偶联剂改性抗氧化剂的制备方法同实施例1。
实施例6：
一种耐用型双层发泡浮板，由依次叠放的上层和下层组成；
所述上层由100kg乙烯-醋酸乙烯共聚物、5kgAC发泡剂、3kg氧化锌、4kg硬脂酸锌、1kg偶联剂改性抗紫外线剂、0.6kg偶联剂改性抗氧化剂、7kg止滑剂、0.6kgTAIC和10kg耐高温耐候颜料制备而成；
所述下层由100kg聚乙烯、4kgAC发泡剂、2kg氧化锌、3kg润滑剂、0.6kgTAIC和9kg耐高温耐候颜料制备而成；
所述偶联剂改性抗紫外线剂为钛酸酯偶联剂改性的XUV-531；
所述偶联剂改性抗氧化剂为钛酸酯偶联剂改性的抗氧化剂1010；
所述偶联剂改性抗紫外线剂和偶联剂改性抗氧化剂的制备方法同实施例1。
实施例1-6的耐用型双层发泡浮板的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、先将上层组分的偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂和止滑剂混合，得第一混合物，然后将第一混合物和上层组分的乙烯-醋酸乙烯共聚物、发泡助剂、润滑剂和耐高温耐候颜料混合进行密炼，得到第一混炼物料；
将下层组分的聚乙烯发泡助剂、润滑剂和耐高温耐候颜料混合进行密炼，得到第二混炼物料，密炼的温度为50～80℃，时间为10-15min；
步骤2、将第一混炼物料与上层组分的发泡剂和交联剂混合进行密炼，然后进行开炼、出片，得到EVA胚片；
将第二混炼物料与下层组分的发泡剂和交联剂混合进行密炼，然后进行开炼、出片，得到PE胚片；
步骤3、将EVA胚片和PE胚片进行发泡共挤，得到耐用型双层发泡浮板，其中发泡倍率为1.2-1.5。
对比例1：
对比例1与实施例1的区别在于，对比例1中未加入偶联剂改性抗紫外线剂和偶联剂改性抗氧化剂，替代的组分为同重量份的抗紫外线剂和抗氧化剂。
对比例2：
对比例2与实施例1的区别在于，对比例2未加入偶联剂改性抗紫外线剂，替代的组分为同重量份的抗紫外线剂。
对比例3：
对比例3与实施例1的区别在于，对比例3未加入偶联剂改性抗氧化剂，替代的组分为同重量份的抗氧化剂。
对实施例1-6和对比例1-3所得的耐用型弹性浮体进行性能测试，结果见表1所示。
表1
Figure BDA0002308266970000071
Figure BDA0002308266970000081
从表1中可以看出本发明提供的耐用型双层发泡浮板，通过添加偶联剂改性后的紫外线剂和抗氧化剂，提升了双层发泡浮板的耐老化强度，且上、下层的拉伸强度也显著提高。
综上所述，本发明提供的一种耐用型双层发泡浮板，通过添加偶联剂改性抗紫外线剂和偶联剂改性抗氧化剂，使得原本无机抗紫外线剂和抗氧化剂的表面由轻水性转变为疏水性，提升了无机助剂在有机材料中的分散性，增强了其与有机材料的结合力，使得无机助剂能够充分发挥其效果，进而提升了EVA/PE发泡浮板抗老化能力更为耐用，上述耐用型双层发泡浮板质轻，易在水上漂浮且便于移动。本发明提供的一种耐用型双层发泡浮板的制备方法，该方法通过控制发泡倍率，结合一次性发泡成型的工艺，得到了耐用型双层发泡浮板，制备过程中无需使用粘合剂，使得双层材料贴合牢固不会脱层。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种耐用型双层发泡浮板，其特征在于，由依次叠放的上层和下层组成；
所述上层包括以下重量份的组分：100重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、4-8重量份的发泡剂、2-4重量份的发泡助剂、2-4重量份的润滑剂、1-2重量份的偶联剂改性抗紫外线剂、0.5-1重量份的偶联剂改性抗氧化剂、5-10重量份的止滑剂、0.5-1.2重量份的交联剂和5-15重量份的耐高温耐候颜料；
所述下层包括以下重量份的组分：100重量份的聚乙烯、4-8重量份的发泡剂、2-4重量份的发泡助剂、2-4重量份的润滑剂、0.5-1.2重量份的交联剂和5-15重量份的耐高温耐候颜料；
所述偶联剂改性抗紫外线剂为钛酸酯偶联剂改性的UV-531；
所述偶联剂改性抗氧化剂为钛酸酯偶联剂改性的抗氧化剂1010；
所述止滑剂为GR-713。
2.根据权利要求1所述的耐用型双层发泡浮板，其特征在于，所述发泡剂为AC发泡剂，所述发泡助剂为氧化锌或碳酸锌。
3.根据权利要求1所述的耐用型双层发泡浮板，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸或硬脂酸锌。
4.根据权利要求1所述的耐用型双层发泡浮板，其特征在于，所述交联剂为过DCP、BIBP或TAIC。
5.一种权利要求1-4任意一项所述的耐用型双层发泡浮板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、先将上层组分的偶联剂改性抗紫外线剂、偶联剂改性抗氧化剂和止滑剂混合，得第一混合物，然后将第一混合物和上层组分的乙烯-醋酸乙烯共聚物、发泡助剂、润滑剂和耐高温耐候颜料混合进行密炼，得到第一混炼物料；
将下层组分的聚乙烯、 发泡助剂、润滑剂和耐高温耐候颜料混合进行密炼，得到第二混炼物料，密炼的温度为50～80℃，时间为10-15min；
步骤2、将第一混炼物料与上层组分的发泡剂和交联剂混合进行密炼，然后进行开炼、出片，得到EVA胚片；
将第二混炼物料与下层组分的发泡剂和交联剂混合进行密炼，然后进行开炼、出片，得到PE胚片；
步骤3、将EVA胚片和PE胚片进行发泡共挤，得到耐用型双层发泡浮板，其中发泡倍率为1.2-1.5。
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