CN111704763A - 一种化学发泡聚乙烯组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种化学发泡聚乙烯组合物，包含以下各成分的重量份的组成：高密度聚乙烯50份‑70份、高密度聚丙烯20份‑30份、低密度聚乙烯15份‑25份、发泡剂5份‑9份、乙二醇苯醚4份‑8份、偶联剂0.5份‑0.8份、表面助剂0.3份‑0.5份、抗氧剂0.15份‑0.3份、乳化剂0.10份‑0.17份和塑料除味剂0.09份‑0.15份，在化学发泡聚乙烯组合物的成分内添加有乙二醇苯醚可以在组合物的表面形成有防护膜，提高组合物的防水和抗静电的效果，通过表面助剂可以有效的提高组合物表面的紧密度，此外通过添加有塑料除味剂能够有效的改善发泡聚乙烯组合物成品的气味。

Description

一种化学发泡聚乙烯组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及发泡聚乙烯组合物配方技术领域，具体为一种化学发泡聚乙烯组合物及其制备方法和应用。
背景技术
当在生产通信电缆的过程中，以往通常采用实心绝缘材料，随着通信技术的发展和互联网技术的提高，要求实现大容量、高质量的数据和图片传输，要求传输速度更快，传输频率更高，同时减少绝缘材料的使用量。从上世纪90年代，现有USB3.0、HDMI、VGA以及RGB等高速传输通信电缆都采用化学发泡聚乙烯组合物代替实心聚乙烯组合物作为绝缘层，发泡后的聚乙烯绝缘层相比实芯聚乙烯绝缘层不仅有着更低的介电常数和介电损耗，而且极大的降低材料比重，从而降低整体通信电缆成本，此外采用偶氮二甲酰胺(ADCA)等为发泡剂的化学发泡聚乙烯相比采用氮气等为发泡剂的物理发泡聚乙烯在制备通信线缆绝缘层时，由于设备投资少，工艺控制简单以及更容易获得更小的线径等优点，因而获得空前的发展。
现有的发泡聚乙烯组合物成分以及加工方式存在以下的问题：(1)现有发泡聚乙烯组合物成分较为简单，发泡聚乙烯在使用过程中容易散发异味并且长时间使用容易出现粉化现象，从而影响到成品的使用寿命；(2)现有的对于发泡聚乙烯组合物制备方式较为简单，导致所产出的颗粒发泡度低且密度性低。
发明内容
针对上述缺陷，本发明的目的是提供种用于化学发泡聚乙烯组合物及其制备方法，通过在组成成分内添加有助于改善发泡聚乙烯组合物的密度、防水和除异味的成分，可以提高发泡聚乙烯组合物的使用效果，并且对发泡聚乙烯组合物的加工方式进行了优化。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种化学发泡聚乙烯组合物，包含以下各成分的重量份的组成：高密度聚乙烯50份-70份、高密度聚丙烯20份-30份、低密度聚乙烯15份-25份、发泡剂5份-9份、乙二醇苯醚4份-8份、偶联剂0.5份-0.8份、表面助剂0.3份-0.5份、抗氧剂0.15份-0.3份、乳化剂0.10份-0.17份和塑料除味剂0.09份-0.15份。
作为上述技术方案的改进，包含以下各成分的具体重量份的组成：高密度聚乙烯60份、高密度聚丙烯25份、低密度聚乙烯20份、发泡剂7份、乙二醇苯醚6份、偶联剂0.65份、表面助剂0.4份、抗氧剂0.23份、乳化剂0.14份和塑料除味剂0.12份。
作为上述技术方案的改进，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺和4,4-氧代双本磺酰肼，并使用发泡助剂为金属脂肪酸盐或金属氧化物。
作为上述技术方案的改进，所述发泡剂采用物理发泡剂，所述物理发泡剂选用脂肪烃、氯代烃、氟氯烃和二氧化碳气体中的一种或两种以上。
作为上述技术方案的改进，所述表面助剂采用有机硅助剂、醇酸树脂和三聚氰胺树脂的一种或两种以上。
所述制备方法包括以下步骤：
步骤1：各成份预混处理：按照上述各成份配比依次将高密度聚乙烯、高密度聚丙烯、低密度聚乙烯、发泡剂、抗氧剂和乳化剂依次放入在搅拌容器内进行搅拌处理，搅拌杆的转速为230转-300转/分钟并将搅拌时间控制在10分钟-15分钟，将混合物进行充分搅拌，然后偶联剂和表面助剂放入搅拌容器内进行二次搅拌，搅拌杆的转速为300转-450转/分钟并将搅拌时间控制在15分钟-30分钟，充分搅拌静置即可；
步骤2：挤出造粒处理：将混合物导入往复式螺杆挤出机中进行挤出造粒，温度控制在120℃-130℃，搅拌杆的转速为200转-260转/分钟，然后将混合物挤出造粒即可；
步骤3：深加工处理：将造粒处的聚乙烯组合物放置在盛放容器内并灌入乙二醇苯醚以及和塑料除味剂，并将容器温度控制在110℃-120℃，通过乙二醇苯醚在聚乙烯组合物的表面进行覆膜处理，并通过塑料除味剂除去聚乙烯组合物，然后进行干燥处理；
步骤4：装袋加工处理：将干燥好的聚乙烯组合物进行真空包装并置于干燥环境中存放。
本发明的有益效果：
(1)本发明在化学发泡聚乙烯组合物的成分内添加有偶氮二甲酰胺和4,4-氧代双本磺酰肼的发泡剂以及为金属脂肪酸盐或金属氧化物发泡剂的发泡助剂能够有效的提高组合物的发泡效果，并且在成分内添加有乙二醇苯醚可以在组合物的表面形成有防护膜，提高组合物的防水和抗静电的效果，通过表面助剂可以有效的提高组合物表面的紧密度，延长使用寿命，此外通过添加有塑料除味剂能够有效的改善发泡聚乙烯组合物成品的气味。
(2)本方案对化学发泡聚乙烯组合物的生产方式进行了改进，采用数次搅拌的方式能够提高各成分之间的融合效果，从而提高挤出颗粒的合格率，并且挤出完成后添加有深加工处理步骤，对挤出后的组合物进行去异味以及覆膜处理，可以有效的提高化学发泡聚乙烯组合物的功能性。
具体实施方式
实施例1：
一种化学发泡聚乙烯组合物，包含以下各成分的重量份的组成：高密度聚乙烯50份、高密度聚丙烯20份、低密度聚乙烯15份、发泡剂5份、乙二醇苯醚4份、偶联剂0.5份、表面助剂0.3份、抗氧剂0.15份、乳化剂0.10份和塑料除味剂0.09份。
所述制备方法包括以下步骤：
步骤1：各成份预混处理：按照上述各成份配比依次将高密度聚乙烯、高密度聚丙烯、低密度聚乙烯、发泡剂、抗氧剂和乳化剂依次放入在搅拌容器内进行搅拌处理，搅拌杆的转速为230转/分钟并将搅拌时间控制在10分钟，将混合物进行充分搅拌，然后偶联剂和表面助剂放入搅拌容器内进行二次搅拌，搅拌杆的转速为300转/分钟并将搅拌时间控制在15分钟，充分搅拌静置即可；
步骤2：挤出造粒处理：将混合物导入往复式螺杆挤出机中进行挤出造粒，温度控制在120℃，搅拌杆的转速为200转/分钟，然后将混合物挤出造粒即可；
步骤3：深加工处理：将造粒处的聚乙烯组合物放置在盛放容器内并灌入乙二醇苯醚以及和塑料除味剂，并将容器温度控制在110℃，通过乙二醇苯醚在聚乙烯组合物的表面进行覆膜处理，并通过塑料除味剂除去聚乙烯组合物，然后进行干燥处理；
步骤4：装袋加工处理：将干燥好的聚乙烯组合物进行真空包装并置于干燥环境中存放。
本发明在化学发泡聚乙烯组合物的成分内添加有偶氮二甲酰胺和4,4-氧代双本磺酰肼的发泡剂以及为金属脂肪酸盐或金属氧化物发泡剂的发泡助剂能够有效的提高组合物的发泡效果，并且在成分内添加有乙二醇苯醚可以在组合物的表面形成有防护膜，提高组合物的防水和抗静电的效果，通过表面助剂可以有效的提高组合物表面的紧密度，延长使用寿命，此外通过添加有塑料除味剂能够有效的改善发泡聚乙烯组合物成品的气味，本方案对化学发泡聚乙烯组合物的生产方式进行了改进，采用数次搅拌的方式能够提高各成分之间的融合效果，从而提高挤出颗粒的合格率，并且挤出完成后添加有深加工处理步骤，对挤出后的组合物进行去异味以及覆膜处理，可以有效的提高化学发泡聚乙烯组合物的功能性。
实施例2：
一种化学发泡聚乙烯组合物，包含以下各成分的重量份的组成：高密度聚乙烯60份、高密度聚丙烯25份、低密度聚乙烯20份、发泡剂7份、乙二醇苯醚6份、偶联剂0.65份、表面助剂0.4份、抗氧剂0.23份、乳化剂0.14份和塑料除味剂0.12份。
所述制备方法包括以下步骤：
步骤1：各成份预混处理：按照上述各成份配比依次将高密度聚乙烯、高密度聚丙烯、低密度聚乙烯、发泡剂、抗氧剂和乳化剂依次放入在搅拌容器内进行搅拌处理，搅拌杆的转速为260转/分钟并将搅拌时间控制在13分钟，将混合物进行充分搅拌，然后偶联剂和表面助剂放入搅拌容器内进行二次搅拌，搅拌杆的转速为375转/分钟并将搅拌时间控制在23分钟，充分搅拌静置即可；
步骤2：挤出造粒处理：将混合物导入往复式螺杆挤出机中进行挤出造粒，温度控制在125℃，搅拌杆的转速为230转/分钟，然后将混合物挤出造粒即可；
步骤3：深加工处理：将造粒处的聚乙烯组合物放置在盛放容器内并灌入乙二醇苯醚以及和塑料除味剂，并将容器温度控制在115℃，通过乙二醇苯醚在聚乙烯组合物的表面进行覆膜处理，并通过塑料除味剂除去聚乙烯组合物，然后进行干燥处理；
步骤4：装袋加工处理：将干燥好的聚乙烯组合物进行真空包装并置于干燥环境中存放。
本发明在化学发泡聚乙烯组合物的成分内添加有偶氮二甲酰胺和4,4-氧代双本磺酰肼的发泡剂以及为金属脂肪酸盐或金属氧化物发泡剂的发泡助剂能够有效的提高组合物的发泡效果，并且在成分内添加有乙二醇苯醚可以在组合物的表面形成有防护膜，提高组合物的防水和抗静电的效果，通过表面助剂可以有效的提高组合物表面的紧密度，延长使用寿命，此外通过添加有塑料除味剂能够有效的改善发泡聚乙烯组合物成品的气味，本方案对化学发泡聚乙烯组合物的生产方式进行了改进，采用数次搅拌的方式能够提高各成分之间的融合效果，从而提高挤出颗粒的合格率，并且挤出完成后添加有深加工处理步骤，对挤出后的组合物进行去异味以及覆膜处理，可以有效的提高化学发泡聚乙烯组合物的功能性。
实施例3：
一种化学发泡聚乙烯组合物，包含以下各成分的重量份的组成：高密度聚乙烯70份、高密度聚丙烯30份、低密度聚乙烯25份、发泡剂9份、乙二醇苯醚8份、偶联剂0.8份、表面助剂0.5份、抗氧剂0.3份、乳化剂0.17份和塑料除味剂0.15份。
所述制备方法包括以下步骤：
步骤1：各成份预混处理：按照上述各成份配比依次将高密度聚乙烯、高密度聚丙烯、低密度聚乙烯、发泡剂、抗氧剂和乳化剂依次放入在搅拌容器内进行搅拌处理，搅拌杆的转速为300转/分钟并将搅拌时间控制在15分钟，将混合物进行充分搅拌，然后偶联剂和表面助剂放入搅拌容器内进行二次搅拌，搅拌杆的转速为450转/分钟并将搅拌时间控制在30分钟，充分搅拌静置即可；
步骤2：挤出造粒处理：将混合物导入往复式螺杆挤出机中进行挤出造粒，温度控制在130℃，搅拌杆的转速为260转/分钟，然后将混合物挤出造粒即可；
步骤3：深加工处理：将造粒处的聚乙烯组合物放置在盛放容器内并灌入乙二醇苯醚以及和塑料除味剂，并将容器温度控制在120℃，通过乙二醇苯醚在聚乙烯组合物的表面进行覆膜处理，并通过塑料除味剂除去聚乙烯组合物，然后进行干燥处理；
步骤4：装袋加工处理：将干燥好的聚乙烯组合物进行真空包装并置于干燥环境中存放。
本发明在化学发泡聚乙烯组合物的成分内添加有偶氮二甲酰胺和4,4-氧代双本磺酰肼的发泡剂以及为金属脂肪酸盐或金属氧化物发泡剂的发泡助剂能够有效的提高组合物的发泡效果，并且在成分内添加有乙二醇苯醚可以在组合物的表面形成有防护膜，提高组合物的防水和抗静电的效果，通过表面助剂可以有效的提高组合物表面的紧密度，延长使用寿命，此外通过添加有塑料除味剂能够有效的改善发泡聚乙烯组合物成品的气味，本方案对化学发泡聚乙烯组合物的生产方式进行了改进，采用数次搅拌的方式能够提高各成分之间的融合效果，从而提高挤出颗粒的合格率，并且挤出完成后添加有深加工处理步骤，对挤出后的组合物进行去异味以及覆膜处理，可以有效的提高化学发泡聚乙烯组合物的功能性。
实施例4(对比实施例)
一种化学发泡聚乙烯组合物，包含以下各成分的重量份的组成：高密度聚乙烯60份、高密度聚丙烯25份、低密度聚乙烯20份、发泡剂7份、偶联剂0.65份、抗氧剂0.23份和乳化剂0.14份。
所述制备方法包括以下步骤：
步骤1：各成份预混处理：按照上述各成份配比依次将高密度聚乙烯、高密度聚丙烯、低密度聚乙烯、发泡剂、抗氧剂、乳化剂和偶联剂依次放入在搅拌容器内进行搅拌处理，搅拌杆的转速为260转/分钟并将搅拌时间控制在13分钟，将混合物进行充分搅拌；
步骤2：挤出造粒处理：将混合物导入往复式螺杆挤出机中进行挤出造粒，温度控制在125℃，搅拌杆的转速为230转/分钟，然后将混合物挤出造粒即可；
步骤3：装袋加工处理：将干燥好的聚乙烯组合物进行真空包装并置于干燥环境中存放。
本方案通过上述步骤可以制作出发泡聚乙烯组合物。
具体地，以上述实施例1-4中的配比和加工方式生产出的发泡聚乙烯组合物并按照相同步骤制成电缆线材为试验对象，四组电缆线材各含有规格相同的10根。
Figure BDA0002572971590000081
此外，从上述对比参数可以得知，采用本发明配方及对制备处理工艺，使得发泡聚乙烯组合物具有更好的密度和强度，此外减轻了产品的异味。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种化学发泡聚乙烯组合物，其特征在于：包含以下各成分的重量份的组成：高密度聚乙烯50份-70份、高密度聚丙烯20份-30份、低密度聚乙烯15份-25份、发泡剂5份-9份、乙二醇苯醚4份-8份、偶联剂0.5份-0.8份、表面助剂0.3份-0.5份、抗氧剂0.15份-0.3份、乳化剂0.10份-0.17份和塑料除味剂0.09份-0.15份。
2.根据权利要求1所述一种化学发泡聚乙烯组合物，其特征在于：包含以下各成分的具体重量份的组成：高密度聚乙烯60份、高密度聚丙烯25份、低密度聚乙烯20份、发泡剂7份、乙二醇苯醚6份、偶联剂0.65份、表面助剂0.4份、抗氧剂0.23份、乳化剂0.14份和塑料除味剂0.12份。
3.根据权利要求2所述一种化学发泡聚乙烯组合物，其特征在于：所述发泡剂为偶氮二甲酰胺和4,4-氧代双本磺酰肼，并使用发泡助剂为金属脂肪酸盐或金属氧化物。
4.根据权利要求2所述一种化学发泡聚乙烯组合物，其特征在于：所述发泡剂采用物理发泡剂，所述物理发泡剂选用脂肪烃、氯代烃、氟氯烃和二氧化碳气体中的一种或两种以上。
5.根据权利要求2所述一种化学发泡聚乙烯组合物，其特征在于：所述表面助剂采用有机硅助剂、醇酸树脂和三聚氰胺树脂的一种或两种以上。
6.根据权利要求1-5所述一种化学发泡聚乙烯组合物的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
步骤1：各成份预混处理：按照上述各成份配比依次将高密度聚乙烯、高密度聚丙烯、低密度聚乙烯、发泡剂、抗氧剂和乳化剂依次放入在搅拌容器内进行搅拌处理，搅拌杆的转速为230转-300转/分钟并将搅拌时间控制在10分钟-15分钟，将混合物进行充分搅拌，然后偶联剂和表面助剂放入搅拌容器内进行二次搅拌，搅拌杆的转速为300转-450转/分钟并将搅拌时间控制在15分钟-30分钟，充分搅拌静置即可；
步骤2：挤出造粒处理：将混合物导入往复式螺杆挤出机中进行挤出造粒，温度控制在120℃-130℃，搅拌杆的转速为200转-260转/分钟，然后将混合物挤出造粒即可；
步骤3：深加工处理：将造粒处的聚乙烯组合物放置在盛放容器内并灌入乙二醇苯醚以及和塑料除味剂，并将容器温度控制在110℃-120℃，通过乙二醇苯醚在聚乙烯组合物的表面进行覆膜处理，并通过塑料除味剂除去聚乙烯组合物，然后进行干燥处理；
步骤4：装袋加工处理：将干燥好的聚乙烯组合物进行真空包装并置于干燥环境中存放。
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