CN114196099B - 一种聚烯烃系树脂发泡片材及其制备方法 - Google Patents
一种聚烯烃系树脂发泡片材及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114196099B CN114196099B CN202210148575.2A CN202210148575A CN114196099B CN 114196099 B CN114196099 B CN 114196099B CN 202210148575 A CN202210148575 A CN 202210148575A CN 114196099 B CN114196099 B CN 114196099B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyolefin resin
- foamed sheet
- resin
- peak
- temperature
- 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.)
- Active
Links
Images
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
- C08J9/06—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 by a chemical blowing agent
- C08J9/10—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 by a chemical blowing agent developing nitrogen, the blowing agent being a compound containing a nitrogen-to-nitrogen bond
- C08J9/102—Azo-compounds
- C08J9/103—Azodicarbonamide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
- C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
- C09J7/22—Plastics; Metallised plastics
- C09J7/26—Porous or cellular plastics
-
- 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
- C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
- C08J2203/04—N2 releasing, ex azodicarbonamide or nitroso compound
-
- 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
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2203/00—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
- C09J2203/326—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for bonding electronic components such as wafers, chips or semiconductors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2423/00—Presence of polyolefin
- C09J2423/04—Presence of homo or copolymers of ethene
- C09J2423/046—Presence of homo or copolymers of ethene in the substrate
Abstract
本发明涉及一种聚烯烃系树脂发泡片材,为了解决现有技术中的聚烯烃系树脂发泡片材难以同时兼顾的脱胶和防水性能的平衡等问题,本发明研究发现通过将聚烯烃系树脂发泡片材的DSC熔融峰的半峰宽与峰高的比值控制在一定范围内,即可实现聚烯烃系树脂发泡材料的防水性好,又不易脱胶,能够同时实现兼顾脱胶和防水性能的平衡。本发明的聚烯烃系树脂发泡片材尤其适用于智能移动通信设备、笔记本电脑、电子书、平板终端、游戏设备、照相机或可穿戴电子设备等电子设备防水中的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚烯烃系树脂发泡片材,尤其涉及一种适用于电子设备防水用密封胶带应用中的聚烯烃系树脂发泡片材。
背景技术
随着现代社会对环保材料的要求不断提高,聚烯烃发泡材料将逐渐取代传统发泡塑料,成为下游制造业不可或缺的材料。聚烯烃发泡材料可包括聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)发泡等。聚烯烃发泡材料具有原料来源丰富、质量轻、性价比优越以及优良的耐热性、耐化学腐蚀性、易于回收等特点,是塑料软质发泡行业中被广泛应用的原料之一。
聚烯烃发泡材料是以烯烃聚合物(PE聚乙烯、PP聚丙烯等)为主要原材料,通过复杂的发泡工艺使材料中产生大量独立的细微泡孔,并均匀分散于固体材料中的一类高分子材料。聚烯烃发泡材料具有高回弹性、高耐候性、高绝缘、降噪隔音、防水密封、保温隔热、密度小、易成型等一系列特征,是塑料软质发泡行业中被广泛应用的原料之一。经过添加其他材料,其还可具备抗菌、抗静电、阻燃、防滑等特殊性能,可作为功能性材料运用在建筑装饰材料、消费电子产品、汽车内饰材料等多种领域。电子辐照交联聚乙烯发泡材料(下称IXPE)、电子辐照交联聚丙烯发泡材料(下称IXPP)均属于聚烯烃软质发泡材料领域。聚烯烃发泡材料,尤其是电子辐照交联聚烯烃发泡材料与EVA、PS发泡材料相比,具有无毒环保、绿色健康的特性,被广泛运用于环保建材、消费电子等领域。聚烯烃发泡材料行业下游市场需求的持续增长,不断扩大泡沫塑料制造行业的市场空间。所处行业下游主要为建筑建材、消费电子、汽车等行业,随着我国经济不断快速增长,行业成长性可期。
在消费电子产品领域,聚烯烃发泡材料被广泛应用于智能手机屏幕背面的缓冲垫片、智能手机相机及扬声器等部件的垫片、智能手表的防尘垫片,起到密封、防尘、吸收冲击、防止杂音等作用。如今,智能化、大尺寸全屏幕、双镜头、高分辨率、防水、个性化场景体验以及高续航能力等特点已成为消费电子产品最显著的发展方向。消费电子产品对缓冲、密封、减震、防水等性能要求日益提高。过去消费电子产品厂商一直使用PET材料进行屏幕与外壳之间的密封防水。然而PET材料硬度较高,抗冲击性能有限。如果使用PET胶带作为产品屏幕的触控层和液晶显示层之间的密封粘接材料,屏幕在外力挤压下会产生水波纹现象。
聚烯烃系树脂发泡片材在较薄的条件下依然具有较高的冲击吸收性能,因此广泛应用在智能手机、个人计算机、电子纸等电子设备中,配置在电子部件与框体结构件之间,起到缓冲密封作用。
另外,聚烯烃系树脂发泡片材除了要求具有较好的冲击吸收性,还要尽量保证其不易脱胶,由于聚烯烃发泡材料表面能低,所以与胶水配合使用时容易出现脱胶的现象,一方面会导致其使用稳定性下降,密封、防水等性能受到严重影响。另一方面,脱胶导致电子设备内部损坏的概率大大提升,导致其维修使用成本大幅度提高。因此,较好的粘接性能是本领域一直以来追求的目标之一。目前一般采用表面处理的方式增加发泡材料的表面粗糙度,提高粘结强度,例如公开号为CN112831282A专利文献中记载,表面处理剂可以看作是被粘材料与胶粘剂之间的一个搭桥剂,其作用一是清除被粘物表面的积污,油污,和助加工助剂;二是可在被粘材料表面形成一层新的表面层,改变被粘材料的表面极性、活性、和粗糙度等,使之与所使用的胶粘剂相匹配,提高粘接强度。但是,表面处理剂会破坏表面强度,从而影响整体性能。而且加入表面处理剂额外增加成本,对于企业的经济效益造成不利的影响。
再者,便携电子设备有时无意会地掉落于水中。而且,在便携电子设备中,有时附着雨等水滴。水分较多地附着于便携电子设备时,有时水分侵入至便携电子设备的内部而产生显示不良。对便携电子设备要求高的防水性,使得不会产生如上所述水分导致的显示不良。因此,对于聚烯烃系树脂发泡片材来说,要求其具有好的冲击吸收性、不易脱胶性能之外,还需要具有较好的防水性能。
为了保证聚烯烃系树脂发泡材料不容易脱胶,一般需要发泡材料的表面粗糙度较高,而表面粗糙度过高,则又会导致材料防水性能变差,因此如何兼顾聚烯烃系树脂发泡材料的脱胶和防水性能的平衡,是目前需要解决的技术问题。
发明内容
为了兼顾聚烯烃系树脂发泡材料的脱胶和防水性能,本发明通过对不同分子量、不同种类的树脂极性差异的调变以及不同种类的树脂配比差异的调变,并通过调节制备过程中的挤出温度和转速、交联辐照能量和辐照剂量等制备条件使得最终制备得到的聚烯烃系树脂发泡材料的DSC熔融峰的半峰宽与峰高的比值在一定范围内,最终实现兼顾脱胶和防水性能的平衡。
热分析是表征材料的基本方法之一,多年来一直广泛应用于科研和工业中。近年来在各领域,特别是高分子材料领域,都有了长足发展。热分析在聚烯烃树脂研究尤其是聚烯烃树脂开发中具有极大的应用价值,不但可用于产品的研究开发,而且可用于生产监测、产品质量鉴定等。差示扫描量热法(Differential Scanning Calorimetry,简称DSC)为使样品处于一定的温度程序(升/降/恒温)控制下,观察样品端和参比端的热流功率差随温度或时间的变化过程,以此获取样品在温度程序过程中的吸热、放热、比热变化等相关热效应信息,计算热效应的吸放热量(热焓)与特征温度(起始点,峰值,终止点)。DSC方法广泛应用于塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂、医药、食品、生物有机体、无机材料、金属材料与复合材料等各类领域,可以研究材料的熔融与结晶过程、玻璃化转变、相转变、液晶转变、固化、氧化稳定性、反应温度与反应热焓,测定物质的比热、纯度,研究混合物各组分的相容性,计算结晶度、反应动力学参数等。DSC是应用最广泛的热分析技术之一,可以用于表征高聚物的玻璃化转变温度(Tg)、熔融温度(Tm)、结晶温度(Tc)和氧化诱导期时间(OIT),可以给出材料的氧化行为和添加剂影响的信息。熔融曲线给出了结晶度的信息,结晶度越大,结晶越完善规整,则熔融焓越大。
此外,DSC熔融峰的半峰宽与峰高的大小关系又能从侧面反应出树脂发泡材料中树脂的相容性性能,从而影响聚烯烃系树脂发泡材料的表面粗糙度和防水性能。如果DSC熔融峰的半峰宽与峰高的比值较低,则代表了树脂相容性好,其表面粗糙度较低,从而具有很好的表面防水效果,但是这种较低的表面粗糙度又会造成聚烯烃系树脂发泡材料脱胶性能的下降,导致其容易脱胶。而如果DSC熔融峰的半峰宽与峰高的比值较高,则意味着树脂之间的相容性较差,导致最终得到的聚烯烃系树脂发泡材料的表面粗糙度较高,虽然具有不易脱胶的优势,但是又会造成其表面防水性能的变差。因此,通过控制DSC熔融峰的半峰宽与峰高的比值在一定范围内,本发明即可实现聚烯烃系树脂发泡材料的防水性好,又不易脱胶,实现兼顾脱胶和防水性能的平衡。
为实现上述目的,本发明提供了一种聚烯烃系树脂发泡片材,所述发泡片材的厚度为0.06mm至1.5mm,密度为0.1至0.8g/cm3,闭孔率为90%以上,交联度为20%至50%,在25%压缩强度为50至650 kPa;所述发泡片材DSC熔融峰的半峰宽/峰高的比值为15至71(℃·g/W),优选为20(℃·g/W)至50(℃·g/W)。
所述DSC熔融峰的测试方法为:
差示扫描量热分析是研究样品与参比物的功率差与温度之间的关系的热分析方法,他可以对材料的反应热、结晶度以及相变等进行测定,是一种比较精确的热分析方法。本研究采用Mettler Toledo 的DSC3仪器,对样品进行扫描,温度区间为-70至250℃,升温速率为10℃/min。
测试条件为:样品重量0.8至1.2mg,氮气氛,循环温度:
升温过程,30至180℃,10℃/min ,氮气50ml/min,消除热历史;
恒温过程,180℃ ,2min ,氮气50ml/min,缓冲;
降温过程,180至30℃,-10℃/min ,氮气50ml/min,冷却结晶;
恒温过程,30℃ ,2min ,氮气50ml/min,缓冲;
升温过程,30至180℃,10℃/min,氮气50ml/min,熔融测试。
所述半峰宽的定义为通过峰高的中点作平行于峰底的直线,此直线与峰两侧相交两点之间的距离,单位为℃;所述峰高的定义为DSC曲线上横坐标为熔融峰值温度时对应的纵坐标值,单位为W/g。
所述半峰宽的取值规则如下(具体参见说明书附图1):
①取第二次升温的DSC熔融曲线,找到需要分析的熔融峰;
②参照ISO 11357-5中10.1所述的方法在熔融峰上作图得到下列特征温度;
Ti:转变开始点,对应于DSC曲线偏离初始基线的点;
Tf:转变结束点,对应于DSC曲线返回到最终基线的点;
Tei:外推的起始温度,曲线低温侧经Ti的基线延长线与对应于低温侧转变开始的曲线最大斜率处所作切线的交点对应的温度;
Tef:外推的终止温度,曲线高温侧经Tf的基线延长线与对应于高温侧转变结束的曲线最大斜率处所作切线的交点对应的温度;
Tp:最大熔融速率,对应于峰的顶部;
③经Tp作Tei和Tef连线的垂线即为峰高,经峰高的中点作平行于Tei和Tef连线的直线,此直线与峰两侧相交两点之间的距离即为DSC熔融峰半峰宽。
此外,当所述DSC熔融峰出现多个峰时,以面积最大的峰作为基准,计算DSC熔融峰的半峰宽/峰高的比值。
所述聚烯烃系树脂发泡片材使用偶氮类发泡剂进行发泡,最终成型发泡片材中偶氮类发泡剂的残留率低于0.2wt%,优选为低于0.15wt%,进一步优选低于0.1wt%。偶氮残留是国际环保要求的必检项目之一,为满足欧盟REACH法规的要求,最终成型发泡片材中偶氮类发泡剂的残留率应低于0.2wt%,由于发泡片材不可能做到各位置的偶氮物质残留率完全一致,裁切后用于移动终端时裁切部分依旧有残留率高于0.2wt%的风险,因此发泡片材中偶氮类发泡剂的残留率优选为低于0.15wt%,进一步优选低于0.1wt%。
所述聚烯烃系树脂发泡片材闭孔率为90%以上,即开孔率最高可达10%;发泡片材用于手机等电子设备作为防水密封体时要求具有大量的独立泡孔结构以阻止灰尘、水汽的进入,发泡片材闭孔率低于80%时作为防水密封体被压缩时提供的压缩应力降低,不足以满足防水要求,因此发泡片材闭孔率优选为80%以上,进一步优选为90%以上。
发泡片材的TD平均泡孔径为50至350μm,MD平均泡孔径为50至350μm;发泡片材在使用过程中需要模切成适用于电子设备内部部件使用如摄像头,听筒,电源按键等,这些位置使用的发泡片材尺寸普遍较小,发泡片材裁切使用的宽度在500μm至1000μm,如果发泡片材的泡孔直径过大裁切时容易产生通孔的不良品,影响发泡片材的防水性能,而发泡片材的孔径过小又会有偶氮类发泡剂的残留率过高的风险,因此发泡片材的TD平均泡孔径为50至350μm,MD平均泡孔径为50至350μm。
所述聚烯烃系树脂发泡片材在25%压缩强度为50至650 kPa,MD方向拉伸强度为1至16 MPa。
本发明还公开了一种制备聚烯烃系树脂发泡片材的方法,将选自不同分子量、不同种类和不同配比的树脂作为基体树脂,然后加入2至10wt%偶氮类发泡剂和其他助剂原料混合加入高速搅拌机中混合得到混合料,经密炼、交联、发泡、挤出获得所述发泡片材。
所述树脂优选聚乙烯均聚物或聚乙烯共聚物中的两种及以上。
本发明还公开了所述聚烯烃系树脂发泡片材在电子产品中的防水应用;所述的电子产品包括:智能移动通信设备、笔记本电脑、电子书、平板终端、游戏设备、照相机;将所述聚烯烃系树脂发泡片材经过模切,剪裁,上胶,依附,密封,定型步骤,应用在电子产品印刷电路板与盖板之间,或图像显示部件与显示玻璃板之间。
本发明的有益效果:
申请人经过大量研究发现,对于聚烯烃系树脂发泡片材而言,DSC熔融峰的半峰宽与峰高的大小关系与树脂发泡材料中不同树脂混合物的相容性性能密切相关,从而影响聚烯烃系树脂发泡材料的表面粗糙度等性质,而表面的粗糙度等性质又与脱胶性能以及防水性能密切相关。如果DSC熔融峰的半峰宽与峰高的比值过低,则代表了树脂相容性好,其表面粗糙度较低,从而具有较好的表面防水效果,但是这种较低的表面粗糙度又会造成聚烯烃系树脂发泡材料脱胶性能的下降,导致其容易产生脱胶现象。而如果DSC熔融峰的半峰宽与峰高的比值太高,则意味着树脂之间的相容性较差,导致聚烯烃系树脂发泡材料的表面粗糙度较高,此时其虽然具有不易脱胶的优势,但是其又会造成表面防水性能的变差。因此,本发明发现通过控制聚烯烃系树脂发泡片材DSC熔融峰的半峰宽与峰高的比值在上述合适的范围内,本发明即可实现聚烯烃系树脂发泡材料的防水性好,又不脱胶,实现兼顾脱胶和防水性能的平衡。
附图说明
图1为DSC熔融峰曲线示意图。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明,而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
[聚烯烃系树脂基材]
影响树脂相容性的因素有很多,不同树脂的种类、不同树脂的分子量大小差异、不同树脂的加入配比差异等都会对树脂的相容性产生重要影响,从而对制备得到发泡片材聚合物的分子链结构,规整度,结晶能力、表面粗糙度等产生重要的影响,最终对发泡片材聚合物的脱胶性能以及防水性能产生重要影响。而DSC熔融峰的半峰宽与峰高的大小关系则可以反映出树脂相容性的差异,从而反映出聚烯烃系树脂发泡材料的脱胶性能以及防水性能的差异。此外,挤出温度、挤出转速、交联辐照能量、交联辐照剂量等具体的制备条件也会在一定程度上影响最终得到的聚烯烃系树脂发泡片材的表面粗糙度等性质,从而体现在DSC熔融峰的半峰宽与峰高的大小差异上,最终反映出聚烯烃系树脂发泡材料的脱胶性能以及防水性能的差异。
本发明通过控制不同分子量的树脂的种类和配比,通过不同分子量、不同种类的树脂极性差异以及不同数值的配比差异的调变,并适当调节挤出温度、挤出转速、交联辐照能量、交联辐照剂量等制备条件,使得最终制备得到的DSC熔融峰的半峰宽与峰高的比值在一定范围,最终实现兼顾脱胶和防水性能的平衡。
本发明还公开了一种制备聚烯烃系树脂发泡片材的方法,将选自不同分子量、不同种类和不同配比的树脂作为基体树脂,然后加入2至10wt%偶氮类发泡剂和其他助剂原料混合加入高速搅拌机中混合得到混合料,经密炼、挤出和交联后获得发泡母片,然后进行发泡获得所述发泡片材。
构成发泡片材的聚烯烃树脂可举出可以举出聚乙烯类树脂;聚丙烯类树脂;乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)等烯烃共聚物、EPDM、聚乙烯/聚丙烯橡胶等;作为聚乙烯类树脂,没有特别限定,可以举出,例如,超低密度聚乙烯(VLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、直链低密度聚乙烯(LLDPE)、直链中密度聚乙烯、直链高密度聚乙烯等;聚乙烯系树脂可举出乙烯均聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-α-烯烃共聚物,其中,作为构成聚乙烯系树脂的α-烯烃,可举出:丙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯及1-辛烯等。作为聚丙烯类树脂,没有特别限定,可以举出,例如,丙烯均聚物、丙烯和其他烯烃的共聚物等;作为构成丙烯-α-烯烃共聚物的α-烯烃,具体而言,可举出乙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯等。
本发明所述的树脂优选聚乙烯均聚物或聚乙烯共聚物中的两种及以上。其中优选为低密度聚乙烯(LDPE)、直链低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA) 聚丙烯(PP)、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物(POE) 中的两种及以上。
此外,分子量和分子量分布均会对DSC熔融峰产生一定的影响,分子量越大,分子量分布越窄,DSC熔融峰越尖锐。所述树脂常见的Mn分子量,以LDPE为例,分子量优选为20000至70000,分子量分布MWD20至50。
本发明的聚烯烃系树脂发泡片材,其DSC熔融峰的半峰宽/峰高的比值为15至71(℃·g/W),优选为20至50(℃·g/W)。
所述DSC熔融峰的测试方法为:
本研究采用Mettler Toledo 的DSC3仪器,对样品进行扫描,温度区间为-70至250℃,升温速率为10℃/min。
测试条件为:样品重量0.8至1.2mg,氮气氛,循环温度:
升温过程,30至180℃,10℃/min ,氮气50ml/min,消除热历史;
②恒温过程,180℃ ,2min ,氮气50ml/min,缓冲;
降温过程,180至30℃,-10℃/min ,氮气50ml/min,冷却结晶;
恒温过程,30℃ ,2min ,氮气50ml/min,缓冲;
升温过程, 30至180℃,10℃/min,氮气50ml/min,熔融测试。
所述半峰宽的定义为通过峰高的中点作平行于峰底的直线,此直线与峰两侧相交两点之间的距离,单位为℃;所述峰高的定义为DSC曲线上横坐标为熔融峰值温度时对应的纵坐标值,单位为W/g。
所述半峰宽的取值规则如下(具体参见说明书附图1):
①取第二次升温的DSC熔融曲线,找到需要分析的熔融峰;
②参照ISO 11357-5中10.1所述的方法在熔融峰上作图得到下列特征温度;
Ti:转变开始点,对应于DSC曲线偏离初始基线的点;
Tf:转变结束点,对应于DSC曲线返回到最终基线的点;
Tei:外推的起始温度,曲线低温侧经Ti的基线延长线与对应于低温侧转变开始的曲线最大斜率处所作切线的交点对应的温度;
Tef:外推的终止温度,曲线高温侧经Tf的基线延长线与对应于高温侧转变结束的曲线最大斜率处所作切线的交点对应的温度;
Tp:最大熔融速率,对应于峰的顶部;
③经Tp作Tei和Tef连线的垂线即为峰高,经峰高的中点作平行于Tei和Tef连线的直线,此直线与峰两侧相交两点之间的距离即为DSC熔融峰半峰宽。
此外,当所述DSC熔融峰出现多个峰时,以面积最大的峰作为基准,计算DSC熔融峰的半峰宽/峰高的比值。
如果DSC熔融峰的半峰宽与峰高的比值过低,例如低于15(℃·g/W),则代表了树脂相容性好,其表面粗糙度较低,从而具有很好的表面防水效果,但是这种较低的表面粗糙度又会造成聚烯烃系树脂发泡材料脱胶性能的下降,导致其容易脱胶。而如果DSC熔融峰的半峰宽与峰高的比值太高,例如高于71(℃·g/W),则意味着树脂之间的相容性较差,导致最终得到的聚烯烃系树脂发泡材料的表面粗糙度较高,虽然具有不易脱胶的优势,但是其又会造成表面防水性能的变差。因此,通过控制DSC熔融峰的半峰宽与峰高的比值在上述合适的范围内,本发明即可实现聚烯烃系树脂发泡材料的防水性好,又不脱胶,实现兼顾脱胶和防水性能的平衡。
更进一步,在混炼和/或挤出阶段,可以添加其他助剂,进一步提升聚烯烃发泡片材的各项性能,其他助剂可以列举为:抗氧化剂、抗菌剂、着色剂、抗静电剂以及填料等。
[混炼]
在混料之后,将构成树脂组合物的各成分供给于混炼装置,在小于热分解型发泡剂的分解温度的温度下熔融混炼,作为这里使用的混炼装置,可举出例如,注射成型机、挤出机(单轴挤出机、双轴挤出机等)、班伯里密炼机、辊等通用混炼装置等,但优选为注射成型机、挤出机。
混炼温度会在一定程度上影响最终得到的聚烯烃系树脂发泡片材的表面粗糙度等性质,从而体现在DSC熔融峰的半峰宽与峰高的大小差异上,最终反映出聚烯烃系树脂发泡材料的脱胶性能以及防水性能的差异。混炼温度优选为90~160℃,更优选为100~150℃,进一步优选为110~135℃。
[挤出]
将混炼物料使用挤出机挤出成片状,从而得到片状的树脂组合物,作为这里使用的挤出装置,可举出例如单双螺杆,单双螺杆的挤出温度、挤出转速等均会对DSC熔融峰产生一定的影响,例如挤出过程中温度和转速是影响发泡片材DSC熔融峰的半峰宽/峰高的比值及偶氮残留率的重要因素,挤出机筒温度设置范围优选为90至150℃,挤出机模具温度设置优选为110至140℃,温度设置过低挤出成型的各种物料如树脂、发泡剂等会存在混合不均匀的情况,影响发泡片材质量,表现为DSC熔融峰的半峰宽/峰高的比值过大,部分区域偶氮残留率过高;而温度设置过高会导致挤出过程中偶氮发泡剂分解无法得到合格的片状的树脂组合物。挤出机的转速设置优选为15至25转每分钟,转速过低会降低生产效率,而转速设置过高会存在与温度设置过低一样的问题,DSC熔融峰的半峰宽/峰高的比值过大,部分区域偶氮残留率过高。因此,在制备过程中要控制单双螺杆的挤出温度、挤出转速等在合适范围内。
[交联]
本发明在完成聚烯烃系基材与其他添加剂的混合后,进行凝胶化反应过程,即交联反应,可以通过现有技术中公开的公知技术进行交联,常见的方式例如使用辐射交联进行,或者通过化学交联进行,优选使用辐射交联。使用电子射线照射作为对发泡性聚烯烃类树脂片赋予交联结构的方法时,使发泡性聚烯烃类树脂片发泡而得到的发泡片,其独立气泡细小,同时表面平滑性也优异。
辐射交联通过对树脂片照射电子射线、α射线、β射线、γ射线等电离性放射线进而交联。用αβγ射线或电子束等电离辐射与大分子的作用产生高分子自由基,当这些高分子自由基互相复合时便产生交联键。树脂混合片材在电子束下辐照时会同时发生交联和降解,低辐照剂量下以交联为主,高剂量下会发生高分子主链断裂,从而影响DSC熔融峰的半峰宽与峰高比值。电子束入射到树脂混合片材中,发生碰撞导致电子逐渐积累,所以树脂混合片材的吸收剂量随着从表面到内部先增加后减少。电子束能量过低发泡片材两面吸收剂量存在差异,影响DSC熔融峰的半峰宽与峰高比值。为了制备得到本发明所述DSC熔融峰的半峰宽与峰高比值范围内的聚烯烃系发泡片材,辐照能量优选为1.4至2.0MeV,辐照剂量5至25Mrad。
本发明的聚烯烃系发泡片材交联度在20至60%,优选在20至50%,更优选在25至40%,在该范围内,柔软性能和抗冲击强度能够达到理想状态。同时能够保证后续发泡的气泡泡孔径均一化。
为了促进通过该电子射线的照射而引起的发泡性聚烯烃类树脂片的交联,还可以在发泡性聚烯烃类树脂片中添加交联助剂。作为这样的交联助剂,没有特别限定,可以举出,例如,二乙烯基苯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、1,10-癸二醇二甲基丙烯酸酯、偏苯三酸三烯丙酯、三聚异氰酸三烯丙酯、乙基乙烯基苯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、1,2,4-苯三羧酸三烯丙酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、对苯二甲酸二烯丙酯、间苯二甲酸二烯丙酯等,这些可以单独使用,也可以同时使用二种以上。
[发泡]
将交联后的树脂组合物加热到发泡剂的分解温度以上使其发泡,同时进行发泡和成型,获得发泡体。将交联后的聚烯烃类树脂片加热到热分解型发泡剂的分解温度以上的温度使之发泡,制造具有通过电子射线交联而得到的交联结构并且包含聚烯烃类树脂的具有独立气泡的发泡片。进行加热发泡的温度因热分解型发泡剂的分解温度的不同而不同,通常是140~350℃。
[偶氮类发泡剂]
作为使发泡性组合物发泡的方法,有化学发泡法、物理发泡法。化学发泡法是利用发泡性组合物中添加的化合物热分解产生的气体而形成气泡的方法,物理发泡法是使发泡性组合物含浸低沸点液体(发泡剂)后,使发泡剂挥发而形成泡孔的方法。发泡法并无特别限定,优选为化学发泡法。作为发泡剂,宜使用热分解型发泡剂,例如可使用分解温度为140~350℃左右的有机系或无机系的化学发泡剂。作为有机系发泡剂,可列举偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸金属盐(偶氮二甲酸钡等)、偶氮双异丁腈等的偶氮化合物、N,N’-二亚硝基五亚甲基四胺等亚硝基化合物、联二脲、4,4’-氧基双(苯磺酰肼)、甲苯磺酰肼等肼衍生物、甲苯磺酰基氨基脲等氨基脲化合物等。作为无机系发泡剂,可列举酸铵、碳酸钠、碳酸氢铵、碳酸氢钠、亚硝酸铵、硼氢化钠、无水柠檬酸单钠等。
从兼顾得到微细气泡、经济性、环保性以及安全性的综合角度出发,优选使用偶氮类发泡剂,进一步优选为偶氮二甲酰胺。基于发泡剂含量以及发泡温度的控制,本发明所述的聚烯烃系树脂发泡片材,发泡倍率落入在理想范围内,为1.2至20cm3/g,优选为1.5至15cm3/g,特别优选为2至10cm3/g。若发泡倍率为1.2cm3/g以下,则无法保证发泡片材的柔软性,若发泡倍率为20cm3/g以上,则发泡片材的机械强度会受到影响。
[粘合层]
在所得到的聚烯烃系树脂发泡片材,贴合前需要进行上胶,即:在单面或者双面形成粘合剂层,可以应用现有技术中的各种方法,例如将粘合剂组合物直接涂布到发泡体基材上的方法(直接法)、将上述粘合剂组合物涂布到适当的剥离面上,在该剥离面上形成粘合剂层,并将该粘合剂层贴合到发泡体基材上而进行转印的方法(转印法)等。涂布可以使用例如凹版辊涂布机、反转辊涂布机、接触辊涂布机、浸入辊涂布机、刮棒涂布机、刮刀涂布机、喷涂机等公知或惯用的涂布机进行。
构成粘合剂层的粘合剂种类没有特别的限定,具体列举为:丙烯酸系粘合剂、橡胶系粘合剂(天然橡胶系、合成橡胶系、它们的混合系等)、有机硅系粘合剂、聚酯系粘合剂、氨基甲酸酯系粘合剂、聚醚系粘合剂、聚酰胺系粘合剂、氟系粘合剂等公知的各种粘合剂中的一种或两种以上的粘合剂而构成的粘合剂层。从透明性,耐候性的角度出发,优选使用丙烯酸系粘合剂形成粘合剂层。
[厚度]
在本发明中,发泡片的厚度为0.06~1.5mm。厚度低于0.06mm时,有可能断裂强度等机械强度变差,或密封性及冲击吸收性降低。另外,当其比1.5mm厚时,难以在进行了小型化的电子设备中使用发泡片。发泡片的厚度为0.06mm至1.5mm,当其为该范围内时,可以使本发明的发泡片所要求的各种性能提高,并且在进行了小型化的各种电子设备中优选使用。
[实际应用]
本发明所述的聚烯烃系树脂发泡片材形成双面防水胶带后,依附在电子产品印刷电路板与盖板之间,或图像显示部件与显示玻璃板之间,再经过密封,定型,起到缓冲防水作用。所述的电子产品包括:智能移动通信设备、笔记本电脑、电子书、平板终端、游戏设备、照相机。
[实施例和对比例]
以下,通过与本发明相关的若干实施例进行说明,但并无意图将本发明限定于这些实施例中。
实施例1:
将40重量份、分子量为24000、分子量分布为20的LDPE树脂和60重量份、分子量为18000、分子量分布为15的LLDPE树脂进行混合,然后加入3.5重量份偶氮二甲酰胺,在高速搅拌机中进行混合,接着在120℃下进行混炼,然后挤出成条状片材,控制挤出机筒温度为120℃,挤出机模具温度为123℃,挤出转速为19 rpm;接着对条状树脂片的双面进行电子射线辐照使树脂片交联,控制辐照能量为1.5MeV,辐照剂量为25Mrad;将交联后的树脂片材连续送入210至340℃的加热炉中,加热炉通过红外加热器进行加热使树脂片材发泡,进而获得聚烯烃系发泡片材,其相关结构指标和性能指标如下表1和表2所示。
实施例2:
将60重量份、分子量为24000、分子量分布为20的LDPE树脂和40重量份、分子量为18000、分子量分布为15的LLDPE树脂进行混合,然后加入4.0重量份偶氮二甲酰胺,在高速搅拌机中进行混合,接着在120℃下进行混炼,然后挤出成条状片材,控制挤出机筒温度为110℃,挤出机模具温度为120℃,挤出转速为15 rpm;接着对条状树脂片的双面进行电子射线辐照使树脂片交联,控制辐照能量为1.8MeV,辐照剂量为20Mrad;将交联后的树脂片材连续送入210至340℃的加热炉中,加热炉通过红外加热器进行加热使树脂片材发泡,进而获得聚烯烃系发泡片材,其相关结构指标和性能指标如下表1和表2所示。
实施例3:
将65重量份、分子量为24000、分子量分布为20的LDPE树脂和35重量份、分子量为18000、分子量分布为15的LLDPE树脂进行混合,然后加入3.7重量份偶氮二甲酰胺,在高速搅拌机中进行混合,接着在120℃下进行混炼,然后挤出成条状片材,控制挤出机筒温度为140℃,挤出机模具温度为120℃,挤出转速为22rpm;接着对条状树脂片的双面进行电子射线辐照使树脂片交联,控制辐照能量为1.5MeV,辐照剂量为22Mrad;将交联后的树脂片材连续送入210至340℃的加热炉中,加热炉通过红外加热器进行加热使树脂片材发泡,进而获得聚烯烃系发泡片材,其相关结构指标和性能指标如下表1和表2所示。
实施例4:
将50重量份、分子量为48000、分子量分布为30的LDPE树脂和50重量份、分子量为150000、分子量分布为6的POE树脂进行混合,然后加入4.5重量份偶氮二甲酰胺,在高速搅拌机中进行混合,接着在120℃下进行混炼,然后挤出成条状片材,控制挤出机筒温度为130℃,挤出机模具温度为125℃,挤出转速为24rpm;接着对条状树脂片的双面进行电子射线辐照使树脂片交联,控制辐照能量为1.5MeV,辐照剂量为10Mrad;将交联后的树脂片材连续送入210至340℃的加热炉中,加热炉通过红外加热器进行加热使树脂片材发泡,进而获得聚烯烃系发泡片材,其相关结构指标和性能指标如下表1和表2所示。
实施例5:
将40重量份、分子量为48000、分子量分布为30的LDPE树脂和60重量份、分子量为150000、分子量分布为6的POE树脂进行混合,然后加入7.7重量份偶氮二甲酰胺,在高速搅拌机中进行混合,接着在120℃下进行混炼,然后挤出成条状片材,控制挤出机筒温度为130℃,挤出机模具温度为125℃,挤出转速为24rpm;接着对条状树脂片的双面进行电子射线辐照使树脂片交联,控制辐照能量为1.5MeV,辐照剂量为10Mrad;将交联后的树脂片材连续送入210至340℃的加热炉中,加热炉通过红外加热器进行加热使树脂片材发泡,进而获得聚烯烃系发泡片材,其相关结构指标和性能指标如下表1和表2所示。
实施例6:
将60重量份、分子量为48000、分子量分布为30的LDPE树脂和40重量份、分子量为150000、分子量分布为6的POE树脂进行混合,然后加入6.4重量份偶氮二甲酰胺,在高速搅拌机中进行混合,接着在120℃下进行混炼,然后挤出成条状片材,控制挤出机筒温度为120℃,挤出机模具温度为120℃,挤出转速为20rpm;接着对条状树脂片的双面进行电子射线辐照使树脂片交联,控制辐照能量为1.8MeV,辐照剂量为15Mrad;将交联后的树脂片材连续送入210至340℃的加热炉中,加热炉通过红外加热器进行加热使树脂片材发泡,进而获得聚烯烃系发泡片材,其相关结构指标和性能指标如下表1和表2所示。
实施例7:
将80重量份、分子量为48000、分子量分布为30的LDPE树脂和20重量份、分子量为150000、分子量分布为6的POE树脂进行混合,然后加入6.2重量份偶氮二甲酰胺,在高速搅拌机中进行混合,接着在120℃下进行混炼,然后挤出成条状片材,控制挤出机筒温度为120℃,挤出机模具温度为120℃,挤出转速为20rpm;接着对条状树脂片的双面进行电子射线辐照使树脂片交联,控制辐照能量为1.5MeV,辐照剂量为17Mrad;将交联后的树脂片材连续送入210至340℃的加热炉中,加热炉通过红外加热器进行加热使树脂片材发泡,进而获得聚烯烃系发泡片材,其相关结构指标和性能指标如下表1和表2所示。
实施例8:
将20重量份、分子量为48000、分子量分布为30的LDPE树脂和80重量份、分子量为150000、分子量分布为6的POE树脂进行混合,然后加入6.5重量份偶氮二甲酰胺,在高速搅拌机中进行混合,接着在120℃下进行混炼,然后挤出成条状片材,控制挤出机筒温度为105℃,挤出机模具温度为115℃,挤出转速为18rpm;接着对条状树脂片的双面进行电子射线辐照使树脂片交联,控制辐照能量为1.8MeV,辐照剂量为10Mrad;将交联后的树脂片材连续送入210至340℃的加热炉中,加热炉通过红外加热器进行加热使树脂片材发泡,进而获得聚烯烃系发泡片材,其相关结构指标和性能指标如下表1和表2所示。
实施例9:
将80重量份、分子量为65000、分子量分布为50的LDPE树脂和20重量份、分子量为35000、分子量分布为35的EVA(台塑7320M)树脂进行混合,然后加入3.6重量份偶氮二甲酰胺,在高速搅拌机中进行混合,接着在120℃下进行混炼,然后挤出成条状片材,控制挤出机筒温度为140℃,挤出机模具温度为135℃,挤出转速为20rpm;接着对条状树脂片的双面进行电子射线辐照使树脂片交联,控制辐照能量为1.5MeV,辐照剂量为20Mrad;将交联后的树脂片材连续送入210至340℃的加热炉中,加热炉通过红外加热器进行加热使树脂片材发泡,进而获得聚烯烃系发泡片材,其相关结构指标和性能指标如下表1和表2所示。
实施例10:
将90重量份、分子量为65000、分子量分布为50的LDPE树脂和10重量份、分子量为35000、分子量分布为35的EVA树脂进行混合,然后加入6.2重量份偶氮二甲酰胺,在高速搅拌机中进行混合,接着在120℃下进行混炼,然后挤出成条状片材,控制挤出机筒温度为140℃,挤出机模具温度为135℃,挤出转速为25rpm;接着对条状树脂片的双面进行电子射线辐照使树脂片交联,控制辐照能量为1.8MeV,辐照剂量为23Mrad;将交联后的树脂片材连续送入210至340℃的加热炉中,加热炉通过红外加热器进行加热使树脂片材发泡,进而获得聚烯烃系发泡片材,其相关结构指标和性能指标如下表1和表2所示。
对比例1:
将30重量份、分子量为24000、分子量分布为20的LDPE树脂和70重量份、分子量为200000、分子量分布为3的POE树脂进行混合,然后加入5.0重量份偶氮二甲酰胺,在高速搅拌机中进行混合,接着在120℃下进行混炼,然后挤出成条状片材,控制挤出机筒温度为130℃,挤出机模具温度为130℃,挤出转速为22rpm;接着对条状树脂片的双面进行电子射线辐照使树脂片交联,控制辐照能量为1.5MeV,辐照剂量为25Mrad;将交联后的树脂片材连续送入210至340℃的加热炉中,加热炉通过红外加热器进行加热使树脂片材发泡,进而获得聚烯烃系发泡片材,其相关结构指标和性能指标如下表1和表2所示。
对比例2:
将50重量份、分子量为24000、分子量分布为20的LDPE树脂和50重量份、分子量为18000、分子量分布为15的LLDPE树脂进行混合,然后加入4.3重量份偶氮二甲酰胺,在高速搅拌机中进行混合,接着在120℃下进行混炼,然后挤出成条状片材,控制挤出机筒温度为160℃,挤出机模具温度为145℃,挤出转速为27 rpm;接着对条状树脂片的双面进行电子射线辐照使树脂片交联,控制辐照能量为1.8MeV,辐照剂量为4Mrad;将交联后的树脂片材连续送入210至340℃的加热炉中,加热炉通过红外加热器进行加热使树脂片材发泡,进而获得聚烯烃系发泡片材,其相关结构指标和性能指标如下表1和表2所示。
对比例3:
将80重量份、分子量为24000、分子量分布为20的LDPE树脂和20重量份、分子量为35000、分子量分布为35的EVA树脂进行混合,然后加入2.2重量份偶氮二甲酰胺,在高速搅拌机中进行混合,接着在120℃下进行混炼,然后挤出成条状片材,控制挤出机筒温度为120℃,挤出机模具温度为130℃,挤出转速为15rpm;接着对条状树脂片的双面进行电子射线辐照使树脂片交联,控制辐照能量为1.8MeV,辐照剂量为28Mrad;将交联后的树脂片材连续送入210至340℃的加热炉中,加热炉通过红外加热器进行加热使树脂片材发泡,进而获得聚烯烃系发泡片材,其相关结构指标和性能指标如下表1和表2所示。
对比例4:
将10重量份、分子量为24000、分子量分布为20的LDPE树脂和90重量份、分子量为35000、分子量分布为35的EVA树脂进行混合,然后加入8.0重量份偶氮二甲酰胺,在高速搅拌机中进行混合,接着在120℃下进行混炼,然后挤出成条状片材,控制挤出机筒温度为90℃,挤出机模具温度为100℃,挤出转速为13rpm;接着对条状树脂片的双面进行电子射线辐照使树脂片交联,控制辐照能量为1.5MeV,辐照剂量为8Mrad;将交联后的树脂片材连续送入210至340℃的加热炉中,加热炉通过红外加热器进行加热使树脂片材发泡,进而获得聚烯烃系发泡片材,其相关结构指标和性能指标如下表1和表2所示。
测试方法:
1-DSC熔融峰的半峰宽/峰高的测试
本研究采用Mettler Toledo 的DSC3仪器,对样品进行扫描,温度区间为-70至250℃,升温速率为10℃/min。
测试条件为:样品重量0.8至1.2mg,氮气氛,循环温度:
升温过程,30至180℃,10℃/min ,氮气50ml/min,消除热历史;
恒温过程,180℃ ,2min ,氮气50ml/min,缓冲;
降温过程,180至30℃,-10℃/min ,氮气50ml/min,冷却结晶;
恒温过程,30℃ ,2min ,氮气50ml/min,缓冲;
升温过程, 30至180℃,10℃/min,氮气50ml/min,熔融测试。
所述半峰宽的定义为通过峰高的中点作平行于峰底的直线,此直线与峰两侧相交两点之间的距离,单位为℃;所述峰高的定义为DSC曲线上横坐标为熔融峰值温度时对应的纵坐标值,单位为W/g。
所述半峰宽的取值规则如下(具体参见说明书附图1):
①测试得到发泡片材DSC熔融曲线,找到需要分析的熔融峰;
②参照ISO 11357-5中10.1所述的方法在熔融峰上作图得到下列特征温度;
Ti:转变开始点,对应于DSC曲线偏离初始基线的点
Tf:转变结束点,对应于DSC曲线返回到最终基线的点。
Tei:外推的起始温度,曲线低温侧经Ti的基线延长线与对应于低温侧转变开始的曲线最大斜率处所作切线的交点对应的温度;
Tef:外推的终止温度,曲线高温侧经Tf的基线延长线与对应于高温侧转变结束的曲线最大斜率处所作切线的交点对应的温度;
Tp:最大熔融速率,对应于峰的顶部;
③经Tp作Tei和Tef连线的垂线即为峰高,经峰高的中点作平行于Tei和Tef连线的直线,此直线与峰两侧相交两点之间的距离即为DSC熔融峰半峰宽。
此外,当所述DSC熔融峰出现多个峰时,以面积最大的峰作为基准,计算DSC熔融峰的半峰宽/峰高的比值。
2-厚度的测量
对于样品进行SEM观测,测量其厚度。参考GB/T6672-2001,用游标卡尺进行测量。
3-密度的测量
按照GB/T 40872-2021《塑料 聚乙烯泡沫试验方法》进行测试。
4-25%压缩强度的测定
按照GB/T 40872-2021《塑料 聚乙烯泡沫试验方法》进行测试。
5-拉伸强度的测定
按照GB/T528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》进行测试。
6-交联度测定
a.从发泡片材中取试样100mg,并精确称量试样的重量A(mg);
b.使用200目金属网包裹试样,将金属网包裹后的试样浸入120°C的二甲苯中,静置24小时。通过金属网过滤作用,可以在金属网内收集不溶物;真空干燥后精确称量不溶物的重量B(mg);
c.计算交联度(质量%):
交联度(质量%)= 100 %×(B/A)。
7-防水测试
测试方法:将聚烯烃发泡片材裁切成宽度为1mm的正方形“口”字框,外径长度为5mm,单面贴胶,将贴胶面贴于15×15×2.5cm亚克力板面中间位置,泡棉放于两个亚克力板中间,四周放置厚度为40%泡棉厚度的垫片,用螺丝固定,竖直放置于装有30cm水深的水箱中,开始计时。
若经过60min,也不漏水,则防水效果优异,判定为A;
若30min内不漏水,30min到60min内漏水,则防水效果良好,判定为B;
若30min内漏水,则防水效果差,判定为C。
8-脱胶性能的测试
测试方法:
1.发泡片材和3M 610型测试胶带在恒温恒湿箱内(温度:25℃,湿度:50%)放置24h;
2.发泡片材裁成25.4mm×150mm,两面分别贴上宽度为25.4mm的3M 610型测试胶带,将贴好胶带的发泡片材使用2Kg的标准碾压轮,依靠压轮自重以300mm/min的速度往复压3次,在恒温恒湿箱内(温度:25℃,湿度:50%)放置30min;
3.拉力机两夹具分别夹住发泡片材两面的胶带,以300mm/min移动测试剥离力,软件去除前后20mm的数据,计算平均剥离力。
实施例和对比例的结构指标和性能指标如表1和表2所示:
表1-实施例1-10和对比例1-4的各项结构指标
实施例 | 半峰宽(℃) | 峰高(W/g) | 半峰宽/峰高(℃·g/W) | 厚度(mm) | 密度(g/cm<sup>3</sup>) | 25%压缩强度(kPa) | MD方向拉伸强度(MPa) | 交联度 |
实施例1 | 26.75 | 0.38 | 70.39 | 0.08 | 0.62 | 507.3 | 14.73 | 35.77% |
实施例2 | 15.51 | 0.60 | 25.85 | 0.21 | 0.48 | 640.7 | 9.58 | 37.76% |
实施例3 | 15.35 | 0.63 | 24.37 | 0.29 | 0.45 | 389.1 | 7.52 | 36.64% |
实施例4 | 16.37 | 0.63 | 25.98 | 1.08 | 0.12 | 74.7 | 2.0 | 27.50% |
实施例5 | 21.98 | 0.35 | 62.80 | 1.42 | 0.10 | 56.4 | 1.93 | 25.57% |
实施例6 | 25.73 | 0.43 | 59.84 | 0.78 | 0.13 | 59.2 | 2.5 | 36.73% |
实施例7 | 13.34 | 0.47 | 28.38 | 0.39 | 0.14 | 91.3 | 3.83 | 37.64% |
实施例8 | 11.34 | 0.59 | 19.22 | 0.50 | 0.15 | 97.6 | 3.23 | 49.64% |
实施例9 | 12.56 | 0.46 | 27.30 | 0.10 | 0.51 | 562.8 | 10.8 | 30.36% |
实施例10 | 9.75 | 0.64 | 15.23 | 0.31 | 0.24 | 201.5 | 5.24 | 34.38% |
对比例1 | 2.39 | 0.68 | 3.52 | 0.10 | 0.41 | 75 | 9.41 | 37% |
对比例2 | 4.84 | 0.59 | 8.21 | 0.20 | 0.36 | 507 | 8.16 | 25% |
对比例3 | 25.00 | 0.32 | 78.13 | 0.25 | 0.59 | 326 | 15.61 | 50% |
对比例4 | 34.00 | 0.45 | 75.56 | 0.10 | 0.37 | 255 | 9.73 | 35% |
表2-实施例1-10和对比例1-4的各项性能指标
实施例 | 防水测试 | 剥离力(gf) |
实施例1 | B | 733.89 |
实施例2 | A | 487.11 |
实施例3 | A | 436.15 |
实施例4 | A | 513.43 |
实施例5 | B | 688.82 |
实施例6 | B | 686.71 |
实施例7 | A | 537.69 |
实施例8 | A | 397.46 |
实施例9 | A | 532.97 |
实施例10 | A | 301.36 |
对比例1 | A | 182.65 |
对比例2 | A | 195.03 |
对比例3 | C | 790.79 |
对比例4 | C | 778.22 |
由此可见,当DSC熔融峰的半峰宽与峰高的比值过低,低于15(℃·g/W)的情况下,聚烯烃发泡材料虽然具有很好的表面防水效果,但是其剥离力较低,导致容易脱胶。当DSC熔融峰的半峰宽与峰高的比值太高,高于71(℃·g/W)的情况下,聚烯烃发泡材料虽然剥离力较高,具有不易脱胶的优点,但是其表面防水性能较差。而从上述结果看出,通过控制DSC熔融峰的半峰宽与峰高的比值在15至71(℃·g/W)合适的范围内,本发明即可实现聚烯烃系树脂发泡材料的防水性好,又不易脱胶,实现兼顾脱胶和防水性能的较好平衡。
产业上可应用性:
本发明所述的聚烯烃系树脂发泡片材能够在各类电子产品中用于防水缓冲,例如智能移动通信设备、笔记本电脑、电子书、平板终端、游戏设备、照相机,可穿戴电子设备等。
本发明在不超出其主旨的范围内,能够以上述以外的形态实施。本申请所公开的实施方式是一个例子,并不限于这些。本发明的范围比起上述说明书的记载,以附加的权利要求的记载为优先而进行解释,权利要求的范围和等同的范围内的全部变更都包含在权利要求中。
Claims (11)
1.一种聚烯烃系树脂发泡片材,所述发泡片材的厚度为0.06 mm至1.5 mm,密度为0.14至0.51g/cm3,闭孔率为90%以上,交联度为20%至50%,在25%压缩强度为50至650 kPa;其特征在于,所述发泡片材DSC熔融峰的半峰宽/峰高的比值为20至50(℃·g/W)。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃系树脂发泡片材,其特征在于所述聚烯烃系树脂发泡片材的MD方向拉伸强度为1至16 MPa。
3.根据权利要求1所述的聚烯烃系树脂发泡片材,其特征在于所述聚烯烃系树脂发泡片材使用偶氮类发泡剂进行发泡,最终成型发泡片材中偶氮类发泡剂的残留率低于0.2wt%。
4.根据权利要求3所述的聚烯烃系树脂发泡片材,其特征在于最终成型发泡片材中偶氮类发泡剂的残留率低于0.15wt%。
5.根据权利要求3所述的聚烯烃系树脂发泡片材,其特征在于最终成型发泡片材中偶氮类发泡剂的残留率低于0.1wt%。
6.根据权利要求1所述的聚烯烃系树脂发泡片材,其特征在于所述发泡片材的TD平均泡孔径为50至350μm,MD平均泡孔径为50至350μm。
7.根据权利要求1所述的聚烯烃系树脂发泡片材,其特征在于所述聚烯烃系树脂选自聚乙烯均聚物或聚乙烯共聚物中的两种以上。
8.权利要求1-7任一项所述的聚烯烃系树脂发泡片材在电子产品中的防水应用。
9.根据权利要求8所述的防水应用,其特征在于所述的电子产品包括:智能移动通信设备、笔记本电脑、电子书、平板终端、游戏设备、照相机或可穿戴电子设备。
10.根据权利要求8-9任一项所述的防水应用,其特征在于所述聚烯烃系树脂发泡片材包括模切,剪裁,上胶,依附,密封,定型步骤,被贴合在电子产品印刷电路板与盖板之间,或图像显示部件与显示玻璃板之间。
11.一种智能移动通信设备,其特征在于所述智能移动通信设备的印刷电路板与盖板之间贴合权利要求1-7任一项所述的聚烯烃系树脂发泡片材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210148575.2A CN114196099B (zh) | 2022-02-18 | 2022-02-18 | 一种聚烯烃系树脂发泡片材及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210148575.2A CN114196099B (zh) | 2022-02-18 | 2022-02-18 | 一种聚烯烃系树脂发泡片材及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114196099A CN114196099A (zh) | 2022-03-18 |
CN114196099B true CN114196099B (zh) | 2022-05-24 |
Family
ID=80645648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210148575.2A Active CN114196099B (zh) | 2022-02-18 | 2022-02-18 | 一种聚烯烃系树脂发泡片材及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114196099B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115083290B (zh) * | 2022-07-20 | 2022-11-11 | 湖北祥源高新科技有限公司 | 聚烯烃系树脂发泡片材、胶带、显示组件和电子产品 |
CN115926296A (zh) * | 2023-01-05 | 2023-04-07 | 湖北祥源新材科技股份有限公司 | 一种聚合物发泡薄片及其制造方法和应用 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5351433B2 (ja) * | 2008-04-16 | 2013-11-27 | 株式会社カネカ | ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子および該ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子より得られるポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体 |
WO2014065205A1 (ja) * | 2012-10-22 | 2014-05-01 | 東洋製罐株式会社 | オレフィン系樹脂製発泡延伸成形体 |
EP3357958B1 (en) * | 2015-09-29 | 2020-11-18 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Polyolefin resin foamed sheet and adhesive tape |
CN113454148A (zh) * | 2019-03-26 | 2021-09-28 | 东丽株式会社 | 聚烯烃系树脂发泡片 |
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 |
-
2022
- 2022-02-18 CN CN202210148575.2A patent/CN114196099B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114196099A (zh) | 2022-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114196099B (zh) | 一种聚烯烃系树脂发泡片材及其制备方法 | |
KR910008839B1 (ko) | 열가소성 엘라스토머 적층체의 제조방법 | |
AU2006248556B2 (en) | Crosslinked polyolefin resin foam | |
US20130302590A1 (en) | Foam laminate for electric or electronic device | |
EP3053948A1 (en) | Crosslinked polyolefin resin foam sheet | |
CN113677746A (zh) | 树脂发泡体及发泡构件 | |
KR20100084505A (ko) | 열가소성 수지 연신 발포 시트 및 그의 제조 방법 | |
JP7071836B2 (ja) | 発泡シート、及び粘着テープ | |
CN115083290B (zh) | 聚烯烃系树脂发泡片材、胶带、显示组件和电子产品 | |
CN114230902B (zh) | 一种聚烯烃系树脂发泡片材及其制造方法 | |
CN114641521A (zh) | 树脂发泡体 | |
CN112759813A (zh) | 交联聚烯烃发泡片材及其制备方法 | |
JP2017190375A (ja) | 透過性ポリオレフィン系樹脂発泡体 | |
CN112778565B (zh) | 一种耐冲击的超薄型聚烯烃发泡片材及其制备方法和应用 | |
KR102557823B1 (ko) | 수지 발포 시트, 수지 발포 시트의 제조 방법, 및 점착 테이프 | |
JP6791705B2 (ja) | 樹脂発泡シート、樹脂発泡シートの製造方法、及び支持体付き樹脂発泡シート | |
KR102597457B1 (ko) | 폴리올레핀계 발포 시트, 그 제조 방법 및 점착 테이프 | |
KR20190055778A (ko) | 독립 기포 수지 발포체 및 그 제조 방법 | |
CN110446747B (zh) | 交联树脂发泡片、其制造方法、以及胶带 | |
KR102526579B1 (ko) | 폴리올레핀계 발포 시트, 그 제조 방법 및 점착 테이프 | |
CN113474401B (zh) | 聚烯烃系树脂发泡体片及使用其的粘接胶带 | |
KR20180132632A (ko) | 가교 폴리올레핀 수지 발포 시트 및 그 제조 방법 | |
WO2020195675A1 (ja) | ポリオレフィン系樹脂発泡シートおよびその製造方法 | |
KR101363862B1 (ko) | 도전성 표피 일체형 발포체의 제조방법 | |
JP3311106B2 (ja) | 架橋ポリプロピレン系樹脂発泡シートの製造方法 |
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 |