CN111825910A - 一种高防静电无析油珍珠棉及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高防静电无析油珍珠棉及其制备方法，原料包括：乙烯80‑95重量份、丁烯共聚物40‑60重量份，钛酸酯改性碳酸钙10‑19重量份、硬脂酸钙1‑3重量份、硅烷偶联剂1‑3重量份；小苏打3‑10重量份，抗静电剂3‑10重量份，发泡剂10‑20重量份，滑石粉5‑8重量份。本发明采用乙烯和丁烯共聚物原料直接制备具有一定抗静电功能的聚乙烯，然后再加入抗静电剂作为抗静电功能的加强剂，相比普通防静电珍珠棉具有更好的防静电效果，无论是高温还是低温下，均可以保持长久的防静电性能。

Description

一种高防静电无析油珍珠棉及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子制备技术领域，具体为一种高防静电无析油珍珠棉及其制备方法。
背景技术
聚乙烯发泡棉是非交联闭孔结构，又称EPE珍珠棉，是一种新型环保的包装材料，它由低密度聚乙烯脂经物理发泡产生无数的独立气泡构成，克服了普通发泡胶易碎、变形、恢复性差的缺点，具有隔水防潮、防震、隔音、保温、可塑性能佳、韧性强、循环再造、环保、抗撞力强等诸多优点，亦具有很好的抗化学性能，是传统包装材料的理想代替品。
中国专利申请201410473910.1“防静电发泡珍珠棉的制作方法”公开了一种防静电发泡珍珠棉的制作方法，它通过相对设置的热辊轮对发泡珍珠棉和防静电薄膜平叠层同时加热加压复合而成，虽然具有一定的防静电效果，但生产成本提高了一倍，不利于产品的推广，虽然市面上也有防静电的珍珠棉，但此类防静电珍珠棉多数只能维持在8-10个月左右的时间，在温度低的冬天，防静电效果非常不稳定，用于芯片功能强大的电子产品保护，很容易发生短路，造成产品的损坏。
并且市面上的珍珠棉大多是添加油脂的珍珠棉，因为原料中使用了白油或者在制备工艺中产生了油脂，所以在高温条件下会有油脂往外渗出，对被包装的物品产生一定的污染，尤其在电子领域，大多利用发泡材料代替原有的纯塑料包装纸，原有的塑料包装纸对电子产品的表面产生的油脂不能进行有效的吸附，导致电子产品表面残留有很多的油脂和灰尘，影响电子产品的外观。但聚乙烯因为材料本身的结晶度高，未达到结晶熔融温度之前，树脂几乎无流动性，并且聚乙烯溶体的气体透过率比较大，会造成发泡气体的外泄，所以发泡工艺中难免用到助泡剂及润滑剂，但助剂的使用又会造成使用功能及范围的限定。
针对上述技术问题，本案申请人的研发中心对珍珠棉改性技术进行了长期的改进和研发，现提供一种既可以防静电又可以无油脂析出的珍珠棉以及制备该珍珠棉的工艺方法。
发明内容
本发明目的是针对现有技术抗菌性不足的特点，提供一种高防静电无析油珍珠棉及其制备方法。
为达以上目的，具体方案如下：
一种高防静电无析油珍珠棉，原料包括：乙烯80-95重量份、丁烯共聚物40-60重量份，钛酸酯改性碳酸钙10-19重量份、硬脂酸钙1-3重量份、硅烷偶联剂1-3重量份；小苏打3-10重量份，抗静电剂3-10重量份，发泡剂10-20重量份，滑石粉5-8重量份。
优选地，各组分原料为：乙烯85-95重量份、丁烯共聚物40-50重量份，钛酸酯改性碳酸钙10-19重量份、硬脂酸钙1-3重量份、硅烷偶联剂1-3重量份；小苏打3-10重量份，抗静电剂3-10重量份，发泡剂10-20重量份，滑石粉5-8重量份。
优选地，各组分原料为：乙烯85-90重量份、丁烯共聚物45-50重量份，钛酸酯改性碳酸钙10-19重量份、硬脂酸钙1-3重量份、硅烷偶联剂1-3重量份；小苏打3-10重量份，抗静电剂3-10重量份，发泡剂10-20重量份，滑石粉5-8重量份。
进一步优选地，所述发泡剂为丁烷和偶氮二甲酰胺按照重量份数比为1:3-5的混合物。
进一步优选地，所述抗静电剂为烷基磷酸酯盐的铵盐和甘油单棕铝酸酯重量比为2-5:1的混合物。
进一步优选地，所述抗静电剂为烷基磷酸酯盐的铵盐和甘油单棕铝酸酯的混合物经过如下步骤处理：1重量份的烷基磷酸酯盐的铵盐和1重量份的甘油单棕铝酸酯混合后先经过400nm强度为2000lex的紫外线处理3-5min，然后加入余下的烷基磷酸酯盐的铵盐，混匀。
进一步优选地，所述烷基磷酸酯盐的铵盐为烷基磷酸酯二乙醇胺盐。
所述高防静电无析油珍珠棉，其制备方法为：
步骤一：将乙烯、丁烯共聚物、钛酸酯改性碳酸钙、硬脂酸钙投入反应釜中进行高压压缩聚合反应；
步骤二：将步骤一反应出的所得物，利用分离器除去未反应的乙烯后，再熔融挤出后干燥，得到高密度聚乙烯；
步骤三：将高密度聚乙烯加入硅烷偶联剂、小苏打、抗静电剂、发泡剂、滑石粉投入搅拌桶中并进行加热搅拌；
步骤四：加热搅拌一段时间后得到树脂，树脂通过挤出机挤出，在挤出机的机头上连接气泵，将空气注入树脂内；
步骤五：当含有气体的树脂挤出膜口后利用冷水降温，待树脂完全冷却后得到高防静电无析油珍珠棉。
所述步骤三的搅拌温度为75℃-88℃。
所述步骤四的搅拌时间为3-6个小时，气泵压力为2-6MPA。
本发明的优势及原理如下：
1、本发明采用乙烯和丁烯共聚物原料直接制备具有一定抗静电功能的聚乙烯，然后再加入抗静电剂作为抗静电功能的加强剂，相比普通防静电珍珠棉具有更好的防静电效果，无论是高温还是低温下，均可以保持长久的防静电性能。
2.本发明所述的组合物在确保材料具有良好的不析油和抗静电性能的同时，赋予了材料更好的机械性能，包括冲击性能和成型性能，滑石粉Mg3[Si4O10](OH)2属单斜晶系，晶体呈假六方或菱形的片状，偶见。通常成致密的块状、叶片状、放射状、纤维状集合体，对材料的机械性能方面有正向的促进作用。
3.本发明通过选择的发泡剂为特殊配方，在保证珍珠棉材料泡孔不塌陷的前提下，泡孔中的发泡剂尽快地与空气交换，缩短珍珠棉材料储存熟化过程；相比普通产品的防静电效果一般在8-12个月左右，而且普通防静电珍珠棉在冬天测试防静电非常不稳定，本发明的目产品在温度低静电最容易产生的冬天，通过测试可以惊喜的发现，其防静电效果比普通产品优异，防静电时间更久，更加适于电子产品的包装。
4.本发明制备工艺中对于主机设定的温度要求比较高，需要根据产品的厚度，适时调整降温段温度(在75℃-88℃之间)，为此，对珍珠棉温度控制系统进行了优化，既保证了珍珠棉制备的温度要求，也进一步提高了珍珠棉的除静电效果。
5.本发明适用于液晶电脑、厨房用玻璃台面、电冰箱、汽车外壳、高档铝合金、不锈钢等产品的表面保护膜，高温条件(60-70摄氏度以上达到效果)，表面无油污。
6、本发明的制备工艺操作简单，生产效率和安全性高，通过物理和化学发泡，原料的混合彻底，制得的珍珠棉具有致密均一的泡孔，产品综合性能好，尺寸稳定性高，具有极大的生产推广价值。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例，对分发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
制备一种高防静电无析油珍珠棉，按照如下重量称取原料：乙烯80kg、丁烯共聚物40kg，钛酸酯改性碳酸钙12kg、硬脂酸钙1kg、硅烷偶联剂3kg；小苏打3kg，抗静电剂7kg，发泡剂15kg，滑石粉8kg。
其中抗静电剂7kg包括5kg的烷基磷酸酯二乙醇胺盐和2kg的甘油单棕铝酸酯。
发泡剂15kg为12kg的丁烷和3kg的偶氮二甲酰胺。
其制备方法为：
步骤一：将乙烯、丁烯共聚物、钛酸酯改性碳酸钙、硬脂酸钙投入反应釜中进行高压压缩聚合反应；
步骤二：将步骤一反应出的所得物，利用分离器除去未反应的乙烯后，再熔融挤出后干燥，得到高密度聚乙烯；
步骤三：将高密度聚乙烯加入硅烷偶联剂、小苏打、抗静电剂、发泡剂、滑石粉投入搅拌桶中并进行加热搅拌；
步骤四：加热搅拌一段时间后得到树脂，树脂通过挤出机挤出，在挤出机的机头上连接气泵，将空气注入树脂内；
步骤五：当含有气体的树脂挤出膜口后利用冷水降温，待树脂完全冷却后得到实施例1的高防静电无析油珍珠棉。
实施例2：
制备一种高防静电无析油珍珠棉，按照如下重量称取原料：乙烯82kg、丁烯共聚物50kg，钛酸酯改性碳酸钙19kg、硬脂酸钙2kg、硅烷偶联剂1kg；小苏打5kg，抗静电剂4kg，发泡剂12kg，滑石粉6kg。
其中抗静电剂4kg包括3kg的烷基磷酸酯二乙醇胺盐和1kg的甘油单棕铝酸酯。
发泡剂12kg为9kg的丁烷和3kg的偶氮二甲酰胺。
其制备方法同实施例1。
实施例3：
制备一种高防静电无析油珍珠棉，按照如下重量称取原料：乙烯86kg、丁烯共聚物40kg，钛酸酯改性碳酸钙15kg、硬脂酸钙1kg、硅烷偶联剂3kg；小苏打9kg，抗静电剂3kg，发泡剂16kg，滑石粉5kg。
其中抗静电剂3kg包括2.4kg的烷基磷酸酯二乙醇胺盐和0.6kg的甘油单棕铝酸酯。
发泡剂16kg为12kg的丁烷和4kg的偶氮二甲酰胺。
其制备方法基本同实施例1，与实施例1的区别为：步骤1中不加入硬脂酸钙，硬脂酸钙在步骤3中加入。
实施例4：
制备一种高防静电无析油珍珠棉，按照如下重量称取原料：乙烯88kg、丁烯共聚物42kg，钛酸酯改性碳酸钙13kg、硬脂酸钙3kg、硅烷偶联剂2kg；小苏打7kg，抗静电剂8kg，发泡剂10kg，滑石粉7kg。
其中抗静电剂8kg包括6kg的烷基磷酸酯二乙醇胺盐和2kg的甘油单棕铝酸酯。
发泡剂10kg为8kg的丁烷和2kg的偶氮二甲酰胺。
制备方法同实施例1不多赘述。
实施例5：
制备一种高防静电无析油珍珠棉，按照如下重量称取原料：乙烯90kg、丁烯共聚物45kg，钛酸酯改性碳酸钙14kg、硬脂酸钙2kg、硅烷偶联剂1kg；小苏打5kg，抗静电剂6kg，发泡剂18kg，滑石粉6kg。
其中抗静电剂6kg包括4.5kg的烷基磷酸酯二乙醇胺盐和1.5kg的甘油单棕铝酸酯。
发泡剂18kg为15kg的丁烷和3kg的偶氮二甲酰胺。
制备方法同实施例1，其中多增加一个抗静电剂的处理步骤，即：1.5kg的烷基磷酸酯二乙醇胺盐和1.5kg的甘油单棕铝酸酯混合后先经过400nm强度为2000lex的紫外线处理3-5min，然后加入余下的3kg的烷基磷酸酯二乙醇胺盐，混匀。
实施例6：
制备一种高防静电无析油珍珠棉，按照如下重量称取原料：乙烯95kg、丁烯共聚物42kg，钛酸酯改性碳酸钙16kg、硬脂酸钙3kg、硅烷偶联剂3kg；小苏打6kg，抗静电剂10kg，发泡剂20kg，滑石粉8kg。
其中抗静电剂10kg包括8kg的烷基磷酸酯二乙醇胺盐和2kg的甘油单棕铝酸酯。
发泡剂20kg为15kg的丁烷和5kg的偶氮二甲酰胺。
对比例1：
配方和制备方法参考实施例1，但抗静电剂只有烷基磷酸酯二乙醇胺盐。
对比例2：
配方和制备方法参考实施例1，但抗静电剂甘油单棕铝酸酯。
对比例3：现有购买的抗静电珍珠棉。
将实施例1-6制备的珍珠棉和对比例的珍珠棉进行性能测试，结果如下：
Figure BDA0002564910720000061
通过以上测试数据可以得出，本发明的实施例1-6的抗静电性能在低温下基本不变，尤其是实施例5的性能，无论是机械力学方面的拉伸强度、断裂伸长率等，还是电性方面的抗静电性能，均表现优异，而对比例1、2因没有采用特定比例的抗静电剂混合物，不仅抗静电性能方面收到一定的影响，在机械力学方面也有一定的影响。
对比例3的珍珠棉常温下抗静电性能尚好，但在低温处理后抗静电性能消失。
实施例3制备的珍珠棉在抗静电方面也有明显的劣势，根据以上试验推断，没有按照本发明的制备方法进行制备也是影响珍珠棉性能的重要原因之一。
称取以上每种珍珠棉50g，用100g吸油纸多层包覆，吸油纸外用离型纸包覆，然后一起放入离心机进行高速离心，实施例1-6和对比例1-2吸油纸无变化，对比例3吸油纸出现油痕。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高防静电无析油珍珠棉，原料包括：乙烯80-95重量份、丁烯共聚物40-60重量份，钛酸酯改性碳酸钙10-19重量份、硬脂酸钙1-3重量份、硅烷偶联剂1-3重量份；小苏打3-10重量份，抗静电剂3-10重量份，发泡剂10-20重量份，滑石粉5-8重量份。
2.根据权利要求1所述的高防静电无析油珍珠棉，其特征在于：各组分原料为：乙烯85-95重量份、丁烯共聚物40-50重量份，钛酸酯改性碳酸钙10-19重量份、硬脂酸钙1-3重量份、硅烷偶联剂1-3重量份；小苏打3-10重量份，抗静电剂3-10重量份，发泡剂10-20重量份，滑石粉5-8重量份。
3.根据权利要求1所述的高防静电无析油珍珠棉，其特征在于：乙烯85-90重量份、丁烯共聚物45-50重量份，钛酸酯改性碳酸钙10-19重量份、硬脂酸钙1-3重量份、硅烷偶联剂1-3重量份；小苏打3-10重量份，抗静电剂3-10重量份，发泡剂10-20重量份，滑石粉5-8重量份。
4.根据权利要求1所述的高防静电无析油珍珠棉，其特征在于：所述发泡剂为丁烷和偶氮二甲酰胺按照重量份数比为1:3-5的混合物。
5.根据权利要求1所述的高防静电无析油珍珠棉，其特征在于：所述抗静电剂为烷基磷酸酯盐的铵盐和甘油单棕铝酸酯重量比为2-5:1的混合物。
6.根据权利要求5所述的高防静电无析油珍珠棉，其特征在于：所述抗静电剂为烷基磷酸酯盐的铵盐和甘油单棕铝酸酯的混合物经过如下步骤处理：1重量份的烷基磷酸酯盐的铵盐和1重量份的甘油单棕铝酸酯混合后先经过400nm强度为2000lex的紫外线处理3-5min，然后加入余下的烷基磷酸酯盐的铵盐，混匀。
7.根据权利要求6所述的高防静电无析油珍珠棉，其特征在于：所述烷基磷酸酯盐的铵盐为烷基磷酸酯二乙醇胺盐。
8.一种高防静电无析油珍珠棉，其制备方法为：
步骤一：将乙烯、丁烯共聚物、钛酸酯改性碳酸钙、硬脂酸钙投入反应釜中进行高压压缩聚合反应；步骤二：将步骤一反应出的所得物，利用分离器除去未反应的乙烯后，再熔融挤出后干燥，得到高密度聚乙烯；步骤三：将高密度聚乙烯加入硅烷偶联剂、小苏打、抗静电剂、发泡剂投入搅拌桶中并进行加热搅拌；步骤四：加热搅拌一段时间后得到树脂，树脂通过挤出机挤出，在挤出机的机头上连接气泵，将空气注入树脂内；步骤五：当含有气体的树脂挤出膜口后利用冷水降温，待树脂完全冷却后得到权利要求1-7任一项所述的高防静电无析油珍珠棉。
9.根据权利要求7所述的高防静电无析油珍珠棉的制备方法，其特征在于：步骤三的搅拌温度为75℃-88℃。
10.根据权利要求7所述的高防静电无析油珍珠棉的制备方法，其特征在于：所述步骤四的搅拌时间为3-6个小时，气泵压力为2-6MPA。
CN202010620120.7A 2020-07-01 2020-07-01 一种高防静电无析油珍珠棉及其制备方法 Withdrawn CN111825910A (zh)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114539653A (zh) * 2022-01-30 2022-05-27 广东泓硕新材料科技有限公司 一种防静电珍珠棉包装材料

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