CN115521501B - 一种塑料制品助发泡剂及其发泡方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种塑料制品助发泡剂及其发泡方法，包括改性纳米材料以及配合剂，改性纳米材料与配合剂之间的比例为(2.8‑3.3)：1；其中改性纳米材料由LEC改性Mt、硝酸银、PDMS以及纳米TIO2所组成；配合剂由乙醇与1‑丁醇所组成，并且乙醇与1‑丁醇的比例为1:1，塑料发泡助剂中乙醇、1‑丁醇与PDMS的协同作用，增加了CO2在PS中的溶解度和扩散系数，降低了PS的解吸率，并且发泡气体选择CO2与N2的混合气体，其中N2会提高成塑料发泡成型中核密度和尺寸稳定性，从而使得聚乙烯泡沫中的泡孔结构得到稳定，在发泡过程中拉伸引起的损伤显着降低，从而增加了发泡塑料的强度与韧性。

Description

一种塑料制品助发泡剂及其发泡方法
技术领域
本发明涉及塑料发泡技术领域，尤其涉及一种塑料制品助发泡剂及其发泡方法。
背景技术
泡沫塑料由大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的一类高分子材料，具有质轻、隔热、吸音、减震等特性。
经检索，中国专利号为CN111995791A的发明专利，公开了一种热塑性轻型泡沫塑料的制备方法，SiO2气凝胶粉末与质量分数90wt％的酚醛树脂混合，搅拌3-5min，搅拌速率大于100r/min，得阻燃液；阻燃液与PS发泡珠粒混合，在电动搅拌机上500rpm，搅拌5min，使酚醛树脂包覆液均匀的涂覆在PS发泡珠粒表面，加入PS发泡珠粒20wt％的固化剂继续搅拌2min后取出得包覆发泡颗粒，将包覆发泡颗粒倒入模具中，将模具放置在平板硫化机中模压成型、陈化即得阻燃热塑性轻型泡沫材料。
与现有技术相比，该中国专利号为CN214969281U的发明专利采用超临界CO2作为发泡剂对苯乙烯塑料进行发泡操作，配合加入纳米二氧化硅作为成核剂，可以有效降低泡孔直径，增加泡孔密度和均匀度，显著降低了PS发泡珠粒的容重。同时通过在阻燃液中加入容重极低，隔热性较好的SiO2气凝胶，有效降低了阻燃液的密度，在包覆阻燃液后，使泡沫塑料仍保持较低的容重，有效实现了阻燃泡沫材料的轻量化。
但上述方法在实际的使用过程中发泡效率较慢，同时塑料再生成过程中缺乏对塑料泡沫自身强度的提升，并且生成的塑料泡沫也缺乏对细菌的抑制，因此需要一种塑料制品助发泡剂及其发泡方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种塑料制品助发泡剂及其发泡方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种塑料制品助发泡剂，改性纳米材料以及配合剂，改性纳米材料与配合剂之间的比例为(2.8-3.3)：1；
其中改性纳米材料由LEC改性Mt、硝酸银、PDMS以及纳米TIO2所组成；
配合剂由乙醇与1-丁醇所组成，并且乙醇与1-丁醇的比例为1:1；
助发泡剂的制备方法如下所述：
步骤一：在150mL LEC改性Mt分散液中加入10mL 0.8Mol硝酸银溶液；
步骤二：对混合后的溶液进行搅拌、离心与干燥；
步骤三：对获得的固体放入到粉碎机中进行进行粉碎，然后将其过筛以通过200目筛得到Ag/LEC-Mt粉末；
步骤四：将3.5gPDMS分散在含有100ml环己烷溶液的烧杯中，再将4.3gAg/LEC-Mt粉末、交联剂以及乙酸二丁基锡加入到烧杯中进行反应，从而得到PDMS/AgLEC-Mt；
步骤五：将制备的PDMS/AgLEC-Mt放入到50ml Na2CO3溶液中，进行搅拌吸收，并在搅拌的过程中逐渐添加1.5gTiO2，然后低温蒸发，从而得到改性纳米材料；
步骤六：将改性纳米材料、乙醇与1-丁醇加入到反应釜中进行混合，从而得到塑料助发泡剂；
其中，生成的发泡塑料中纳米MT与纳米TiO2能够增强聚乙烯塑料发泡时的稳定性，同时也增加了生成发泡塑料自身的强度与韧性。
上述技术方案进一步包括：
交联剂为原硅酸四乙酯。
步骤二中的处理具体为：将溶液充分搅拌3小时，再搅拌后的产物以8000rpm离心，然后在60℃下干燥24h。
一种塑料制品发泡方法，包括以下步骤：
步骤一：聚乙烯处理：通过热压来自聚乙烯颗粒制备平均厚度为400μm的薄膜；
步骤二：将制备的聚乙烯薄膜挂在压力容器中，再将制备的塑料制品助发泡剂添加到压力容器中；
步骤三：将制备的发泡气体先缓慢注入到压力容器中，将压力容器中的气体排出；
步骤四：将压力容器升温至预定温度，打开高压气瓶向高压反应釜内注入CO2/N2混合气体至饱和压力，恒温静置20-30min；
步骤五：在5秒内将压力容器减压至大气压，此时聚乙烯薄膜由于过饱和而起泡。
压力容器的预定温度为190-196℃，同时恒温静置的温度为190-196℃。
发泡气体的制备方法如下所述；
第一步，将CO2由CO2储液罐经制冷系统进入静态混合器；
第二步，将N2由N2储液罐进入高压注入泵经N2流量数据传感器计量配比进入静态混合器；
第三步，将静态混合容器中CO2与N2静置混合10-12h；
其中，发泡气体选择CO2与N2的混合气体，其中N2会提高成塑料发泡成型中核密度和尺寸稳定性，从而使得聚乙烯泡沫中的泡孔结构得到稳定，在发泡过程中拉伸引起的损伤显着降低，从而增加了发泡塑料的强度与韧性。
其中CO2与N2之间的比例为2:1。
本发明具备以下有益效果：
1、本发明中，塑料发泡助剂中乙醇、1-丁醇与PDMS的协同作用，增加了CO2在PS中的溶解度和扩散系数，降低了PS的解吸率，并且发泡气体选择CO2与N2的混合气体，其中N2会提高成塑料发泡成型中核密度和尺寸稳定性，从而使得聚乙烯泡沫中的泡孔结构得到稳定，在发泡过程中拉伸引起的损伤显着降低，从而增加了发泡塑料的强度与韧性。
2、本发明中，CO2与N2的混合气体在PDMS相中形成高浓度区域，提前促进气泡成核和生长，预先形成中等大小和数量的细胞，减缓CO2解吸并增加气泡生长的持续时间，获得具有高泡孔密度和体积膨胀比的双峰泡孔结构PS泡沫，促进气泡成核并提前生长，从而增加了聚乙烯塑料的发泡效率。
3、本发明中，助发泡剂中的Na2CO3-PDMS/AgLEC-Mt纳米材料，在进行发泡的过程中，高温与CO2的环境下，从而使得Na2CO3出现分解产生CO2，加速助发泡剂在发泡体系中的分散效率。
4、本发明中，纳米Ag会破坏细菌的细胞膜结构，影响细胞膜的通透性，导致细胞壁与膜分离，内外膜间隙变大，从而能够使得生成的发泡塑料具有抗菌能力，并且在生成的发泡塑料中纳米MT与纳米TiO2能够增强聚乙烯塑料发泡时的稳定性，同时也增加了生成发泡塑料自身的强度与韧性。
具体实施方式
下面对本发明实施例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。
实施例一
步骤一：在150mL LEC改性Mt分散液中加入10mL 0.8Mol硝酸银溶液；
步骤二：对混合后的溶液进行搅拌、离心与干燥；
步骤三：对获得的固体放入到粉碎机中进行进行粉碎，然后将其过筛以通过200目筛得到Ag/LEC-Mt粉末；
步骤四：将3.5gPDMS分散在含有100ml环己烷溶液的烧杯中，再将4.3gAg/LEC-Mt粉末、交联剂以及乙酸二丁基锡加入到烧杯中进行反应，从而得到PDMS/AgLEC-Mt；
步骤五：将制备的PDMS/AgLEC-Mt放入到50ml Na2CO3溶液中，进行搅拌吸收，并在搅拌的过程中逐渐添加1.5gTiO2，然后低温蒸发，从而得到改性纳米材料；
步骤六：将改性纳米材料、乙醇与1-丁醇加入到反应釜中进行混合，从而得到塑料助发泡剂。
实施例二
步骤一：在150mL LEC改性Mt分散液中加入10mL 0.8Mol硝酸银溶液；
步骤二：对混合后的溶液进行搅拌、离心与干燥；
步骤三：对获得的固体放入到粉碎机中进行进行粉碎，然后将其过筛以通过200目筛得到Ag/LEC-Mt粉末；
步骤四：将1.5gPDMS分散在含有50ml环己烷溶液的烧杯中，再将2.1gAg/LEC-Mt粉末、交联剂以及乙酸二丁基锡加入到烧杯中进行反应，从而得到PDMS/AgLEC-Mt；
步骤五：将制备的PDMS/AgLEC-Mt放入到50ml Na2CO3溶液中，进行搅拌吸收，并在搅拌的过程中逐渐添加1.5gTiO2，然后低温蒸发，从而得到改性纳米材料；
步骤六：将改性纳米材料、乙醇与1-丁醇加入到反应釜中进行混合，从而得到塑料助发泡剂。
实施例三
步骤一：在150mL LEC改性Mt分散液中加入20mL 0.8Mol硝酸银溶液；
步骤二：对混合后的溶液进行搅拌、离心与干燥；
步骤三：对获得的固体放入到粉碎机中进行进行粉碎，然后将其过筛以通过200目筛得到Ag/LEC-Mt粉末；
步骤四：将2.5gPDMS分散在含有50ml环己烷溶液的烧杯中，再将3.5gAg/LEC-Mt粉末、交联剂以及乙酸二丁基锡加入到烧杯中进行反应，从而得到PDMS/AgLEC-Mt；
步骤五：将制备的PDMS/AgLEC-Mt放入到50ml Na2CO3溶液中，进行搅拌吸收，并在搅拌的过程中逐渐添加1.5gTiO2，然后低温蒸发，从而得到改性纳米材料；
步骤六：将改性纳米材料、乙醇与1-丁醇加入到反应釜中进行混合，从而得到塑料助发泡剂。
对比例一
步骤一：选取市面上售卖的聚乙烯助发泡剂；
步骤二：将聚乙烯助发泡剂添加到保温瓶中进行保存。
实施例四
第一步，将CO2由CO2储液罐经制冷系统进入静态混合器；
第二步，将N2由N2储液罐进入高压注入泵经N2流量数据传感器计量配比进入静态混合器；
第三步，将静态混合容器中CO2与N2静置混合10-12h，其中CO2与N2之间的比例为2:1。
实施例五
第一步，将CO2由CO2储液罐经制冷系统进入静态混合器；
第二步，将N2由N2储液罐进入高压注入泵经N2流量数据传感器计量配比进入静态混合器；
第三步，将静态混合容器中CO2与N2静置混合10-12h，其中CO2与N2之间的比例为1:1。
对比例二
第一步，将CO2由CO2储液罐进入高压注入泵经CO2流量数据传感器计量配比进入静态混合器；
第二步，将静态混合容器中CO2静置10-12h。
实施例六
步骤一：聚乙烯处理：通过热压来自聚乙烯颗粒制备平均厚度为400μm的薄膜；
步骤二：将制备的聚乙烯薄膜挂在压力容器中，再将实施例一中制备的塑料制品助发泡剂添加到压力容器中；
步骤三：将制备的发泡气体先缓慢注入到压力容器中，将压力容器中的气体排出；
步骤四：将压力容器升温至预定温度，打开高压气瓶将实施例四中制备的发泡气体向高压反应釜内注入至饱和压力，恒温静置20-30min；
步骤五：在5秒内将压力容器减压至大气压，此时聚乙烯薄膜由于过饱和而起泡。
实施例七
步骤一：聚乙烯处理：通过热压来自聚乙烯颗粒制备平均厚度为400μm的薄膜；
步骤二：将制备的聚乙烯薄膜挂在压力容器中，再将实施例二中制备的塑料制品助发泡剂添加到压力容器中；
步骤三：将制备的发泡气体先缓慢注入到压力容器中，将压力容器中的气体排出；
步骤四：将压力容器升温至预定温度，打开高压气瓶将实施例四中制备的发泡气体向高压反应釜内注入至饱和压力，恒温静置20-30min；
步骤五：在5秒内将压力容器减压至大气压，此时聚乙烯薄膜由于过饱和而起泡。
实施例八
步骤一：聚乙烯处理：通过热压来自聚乙烯颗粒制备平均厚度为400μm的薄膜；
步骤二：将制备的聚乙烯薄膜挂在压力容器中，再将实施例三中制备的塑料制品助发泡剂添加到压力容器中；
步骤三：将制备的发泡气体先缓慢注入到压力容器中，将压力容器中的气体排出；
步骤四：将压力容器升温至预定温度，打开高压气瓶将实施例四中制备的发泡气体向高压反应釜内注入至饱和压力，恒温静置20-30min；
步骤五：在5秒内将压力容器减压至大气压，此时聚乙烯薄膜由于过饱和而起泡。
对比例三
步骤一：聚乙烯处理：通过热压来自聚乙烯颗粒制备平均厚度为400μm的薄膜；
步骤二：将制备的聚乙烯薄膜挂在压力容器中，再将对比例一中制备的塑料制品助发泡剂添加到压力容器中；
步骤三：将制备的发泡气体先缓慢注入到压力容器中，将压力容器中的气体排出；
步骤四：将压力容器升温至预定温度，打开高压气瓶将实施例四中制备的发泡气体向高压反应釜内注入至饱和压力，恒温静置45-55min；
步骤五：在5秒内将压力容器减压至大气压，此时聚乙烯薄膜由于过饱和而起泡。
实施例九
步骤一：聚乙烯处理：通过热压来自聚乙烯颗粒制备平均厚度为400μm的薄膜；
步骤二：将制备的聚乙烯薄膜挂在压力容器中，再将实施例一中制备的塑料制品助发泡剂添加到压力容器中；
步骤三：将制备的发泡气体先缓慢注入到压力容器中，将压力容器中的气体排出；
步骤四：将压力容器升温至预定温度，打开高压气瓶将实施例五中制备的发泡气体向高压反应釜内注入至饱和压力，恒温静置20-30min；
步骤五：在5秒内将压力容器减压至大气压，此时聚乙烯薄膜由于过饱和而起泡。
实施例十
步骤一：聚乙烯处理：通过热压来自聚乙烯颗粒制备平均厚度为400μm的薄膜；
步骤二：将制备的聚乙烯薄膜挂在压力容器中，再将实施例一中制备的塑料制品助发泡剂添加到压力容器中；
步骤三：将制备的发泡气体先缓慢注入到压力容器中，将压力容器中的气体排出；
步骤四：将压力容器升温至预定温度，打开高压气瓶将对比例二中制备的发泡气体向高压反应釜内注入至饱和压力，恒温静置20-30min；
步骤五：在5秒内将压力容器减压至大气压，此时聚乙烯薄膜由于过饱和而起泡。
对实施例六、实施例七、实施例八、实施例九以及实施例十中制备而得的聚乙烯塑料泡沫进行力学性能检测，测试结果如下表1所示：
表1
对实施例六、实施例七、实施例八、实施例九以及实施例十中制备而得的聚乙烯塑料泡沫进行自身性能检测，测试结果如下表2所示：
表2
项目 密度(g/cm3) 热传导率(w/m*k) 吸水率(g/cm3)
实施例六 0.031 0.035 0.004
实施例七 0.028 0.036 0.004
实施例八 0.030 0.039 0.004
实施例九 0.022 0.037 0.004
实施例十 0.023 0.037 0.004
综上所述，塑料发泡助剂中乙醇、1-丁醇与PDMS的协同作用，增加CO2在PS中的溶解度和扩散系数，降低了PS的解吸率，并且发泡气体选择CO2与N2的混合气体，其中N2会提高成塑料发泡成型中核密度和尺寸稳定性，从而使得聚乙烯泡沫中的泡孔结构得到稳定，在发泡过程中拉伸引起的损伤显着降低，从而增加了发泡塑料的强度与韧性；
CO2与N2的混合气体在PDMS相中形成高浓度区域，提前促进气泡成核和生长，预先形成中等大小和数量的细胞，减缓CO2解吸并增加气泡生长的持续时间，获得具有高泡孔密度和体积膨胀比的双峰泡孔结构PS泡沫；
发泡塑料中纳米MT与纳米TiO2能够增强聚乙烯塑料发泡时的稳定性，同时也增加了生成发泡塑料自身的强度与韧性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种塑料制品助发泡剂，其特征在于，包括改性纳米材料以及配合剂，改性纳米材料与配合剂之间的比例为（2.8-3.3）：1；
其中改性纳米材料由LEC改性Mt、硝酸银、PDMS以及纳米TIO2所组成；
配合剂由乙醇与1-丁醇所组成，并且乙醇与1-丁醇的比例为1:1；
助发泡剂的制备方法如下所述：
步骤一：在 150 mL LEC改性Mt分散液中加入10 mL 0.8Mol硝酸银溶液；
步骤二：对混合后的溶液进行搅拌、离心与干燥；
步骤三：对获得的固体放入到粉碎机中进行进行粉碎，然后将其过筛以通过200目筛得到Ag/LEC-Mt粉末；
步骤四：将3.5gPDMS分散在含有100ml环己烷溶液的烧杯中，再将4.3g Ag/LEC-Mt粉末、交联剂以及乙酸二丁基锡加入到烧杯中进行反应，从而得到PDMS/AgLEC-Mt；
步骤五：将制备的PDMS/AgLEC-Mt放入到50ml Na2CO3溶液中，进行搅拌吸收，并在搅拌的过程中逐渐添加1.5g TiO2，然后低温蒸发，从而得到改性纳米材料；
步骤六：将改性纳米材料、乙醇与1-丁醇加入到反应釜中进行混合，从而得到塑料助发泡剂。
2.根据权利要求1所述的一种塑料制品助发泡剂，其特征在于，交联剂为原硅酸四乙酯。
3.根据权利要求1所述的一种塑料制品助发泡剂，其特征在于，步骤二中的处理具体为：将溶液充分搅拌3小时，再搅拌后的产物以 8000 rpm离心，然后在60°C下干燥 24 h。
4.一种塑料制品发泡方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：聚乙烯处理：通过热压来自聚乙烯颗粒制备平均厚度为400μm的薄膜；
步骤二：将制备的聚乙烯薄膜挂在压力容器中，再将制备的权利要求1-3中任一项所述的塑料制品助发泡剂添加到压力容器中；
步骤三：将制备的发泡气体先缓慢注入到压力容器中，将压力容器中的气体排出；
步骤四：将压力容器升温至预定温度，打开高压气瓶向高压反应釜内注入CO2/N2混合气体至饱和压力，恒温静置20-30min；
步骤五：在 5秒内将压力容器减压至大气压，此时聚乙烯薄膜由于过饱和而起泡。
5.根据权利要求4所述的一种塑料制品发泡方法，其特征在于，压力容器的预定温度为190-196℃，同时恒温静置的温度为190-196℃。
6.根据权利要求4所述的一种塑料制品发泡方法，其特征在于，发泡气体的制备方法如下所述；
第一步，将CO2由CO2储液罐经制冷系统进入静态混合器；
第二步，将N2由N2储液罐进入高压注入泵经N2流量数据传感器计量配比进入静态混合器；
第三步，将静态混合容器中CO2与N2静置混合10-12h。
7.根据权利要求6所述的一种塑料制品发泡方法，其特征在于，其中CO2与N2之间的比例为2:1。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101899166A (zh) * 2009-05-25 2010-12-01 北京化工大学 一种插层型纳米复合发泡剂的制备方法
CN111995791A (zh) * 2020-09-02 2020-11-27 安徽祥欣新材料科技有限公司 一种热塑性轻型泡沫塑料的制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7291651B2 (en) * 2003-12-05 2007-11-06 Schlumberger Technology Corporation Carbon dioxide foamed fluids
US20110240904A1 (en) * 2008-05-28 2011-10-06 The Ohio State University Research Foundation Surfactant-free synthesis and foaming of liquid blowing agent-containing activated carbon-nano/microparticulate polymer composites
US20100178410A1 (en) * 2009-01-15 2010-07-15 Michael Piatko Edible Foamable Compositions Comprising Clay Particles
NL2009777C2 (en) * 2012-11-09 2014-05-12 Ut Internat Ventures Holding B V Polymer foam comprising a polymer and nanoparticles, and nanoparticles for the manufacture of such foam.
US20210137971A1 (en) * 2018-08-20 2021-05-13 Timothy D PHILLIPS Edible enterosorbents used to mitigate acute exposures to ingestible environmental toxins following outbreaks, natural disasters and emergencies

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101899166A (zh) * 2009-05-25 2010-12-01 北京化工大学 一种插层型纳米复合发泡剂的制备方法
CN111995791A (zh) * 2020-09-02 2020-11-27 安徽祥欣新材料科技有限公司 一种热塑性轻型泡沫塑料的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Functional modification of polydimethylsiloxane nanocomposite with silver nanoparticles-based montmorillonite for antibacterial applications;Xinrong Huang，et al.;《Colloids andSurfacesA:PhysicochemicalandEngineeringAspects》;第642卷;128666 *
成核剂对硬质密胺泡沫泡孔结构及性能的影响;杨心愿等;《化工新型材料》;第50卷(第3期);179-184 *

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