一种高密度聚乙烯微孔结构的制备方法与流程

文档序号:12692879阅读:512来源:国知局

本发明涉及一种新的泡孔结构均匀的高密度聚乙烯微孔结构的制备方法。



背景技术:

微孔聚乙烯是具有高密度微细泡孔的泡沫塑料。微孔聚乙烯由于具有较细和均匀的泡孔,比重小、重量轻,具有优异的能量吸收性能和机械强度,以及特别的光学性能和一些其它的特殊功能。一般的聚乙烯塑料中空容器的密度从0.90g/cm3到0.97g/cm3之间。发泡可以减少材料用量和产品的重量,降低包装和运输成本,减少对环境的污染。微孔结构也可以增加材料的非透明度,从而减少或者不用成本昂贵的钛白粉而获得理想的遮盖力。

现有的制备微孔聚乙烯的方法得到的高密度聚乙烯,泡孔大小不一,分布不均匀,无法较好的得到绝热保温效果。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种新型的高密度聚乙烯微孔结构的制备方法,能够有效的解决制备微孔过程中出现的泡孔大小不一,分布不均匀的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种高密度聚乙烯微孔结构的制备方法,包括两步滚塑工艺制备高密度聚乙烯微孔结构,步骤如下:

步骤一,以聚乙烯为原料,加热制备结皮层,制得高密度聚乙烯;

步骤二,以上述步骤一制得的高密度聚乙烯为原料,加上发泡剂和成核剂,搅拌加热,制备聚乙烯微孔内核。

适宜的,所述步骤一中所使用的原料聚乙烯的物理性质为熔融流动指数为3~12g/10min,密度为0.930~0.960g/cm3,分子量分布为1.5-3.0,所述步骤一的加热温度范围为240-350℃,加热5-10h,完毕后利用冷风降温。

有利的,所述步骤一中的原料聚乙烯的物理性质为熔融流动指数为12g/10min,密度为0.939g/cm3,分子量分布为2.4,所述步骤一的加热温度范围为295℃,加热7.5min,完毕后利用冷风降温到室温。

优选的,所述步骤二按照1-5wt%的化学发泡剂,0.1-2wt%的成核剂,其余为上述步骤一所制得的高密度聚乙烯的组分混合均匀后,放置在滚塑机内加热,加热温度200-320℃的条件下反应10-25min,反应完毕后,通过冷风冷却15-45min,最终制得高密度聚乙烯微孔结构。

优选的,所述步骤二的原料成分为2.9wt%二苯环酰肼醚作化学发泡剂,0.5wt%的成核剂。

优选的,所述成核剂为硫酸钡,碳酸钙,滑石粉,硅灰石中的其中一个,所述成核剂平均粒径为2um。

优选的,所制得的高密度聚乙烯微孔结构平均泡孔直径为475~1100μm,密度为0.12~0.21g/cm3

与现有技术相比,本发明制备的高密度聚乙烯微孔结构平均泡孔直径为500~1100μm,分布均匀,泡沫密度为0.15~0.21g/cm3,能够有效解决制备微孔过程中出现的泡孔大小不一,分布不均匀的问题,并且提升了高密度聚乙烯的绝热性能。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但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:结皮层的制备

在两段滚塑工艺步骤中,均依赖自制的滚塑机完成,所述滚塑机为立方体箱型模具,满足高密度聚乙烯微孔结构制备的条件。

一个取1000g密度为0.939g/cm3,熔融流动指数为12,分子量分布约2.4的聚乙烯,在295℃下加热7.5分钟,风冷方式冷却,制备结皮层。

实施例2:微孔芯层的制备

取250g熔融流动指数2.0,密度为0.944g/cm3,易发泡的高密度聚乙烯,加入2.9%wt的二苯环酰肼醚发泡剂,在245℃条件下加热18分钟,采用风冷方式冷却30分钟,制备微孔芯层。

实施例3:微孔芯层的制备

取250g高密度聚乙烯树脂粉末,加入2.9%wt的二苯环酰肼醚发泡剂,在245℃条件下加热18分钟,采用风冷方式冷却30分钟,制备微孔芯层。

实施例4:微孔芯层的制备

取250g高密度聚乙烯树脂粉末,加入2.9%wt的二苯环酰肼醚发泡剂与0.5%wt的硫酸钡成核剂在245℃条件下加热18分钟,采用风冷方式冷却30分钟,制备微孔芯层。

实施例5:微孔芯层的制备

取250g高密度聚乙烯树脂粉末,加入2.9%wt的二苯环酰肼醚发泡剂与0.5%wt的碳酸钙成核剂在245℃条件下加热18分钟,采用风冷方式冷却30分钟,制备微孔芯层。

实施例6:微孔芯层的制备

取250g高密度聚乙烯树脂粉末,加入2.9%wt的二苯环酰肼醚发泡剂与0.5%wt的滑石粉成核剂在245℃条件下加热18分钟,采用风冷方式冷却30分钟,制备微孔芯层。

实施例7:微孔芯层的制备

取250g高密度聚乙烯树脂粉末,加入2.9%wt的二苯环酰肼醚发泡剂与0.5%wt的硅灰石成核剂在245℃条件下加热18分钟,采用风冷方式冷却30分钟,制备微孔芯层。

表1结皮层-微孔层结构示例试验条件和结果

由表1可看出,易发泡、低熔指的高密度聚乙烯能够形成密度为0.14g/cm3,泡孔平均直径在540μm,外观分布均匀的微孔芯层,而采用宽分子量分布的高密度聚乙烯树脂粉末制备的微孔芯层微孔结构质量差,泡孔结构不均匀,因此,窄分子量分布有利于制备均匀的微孔结构;大的泡孔能够提升高密度聚乙烯塑料的绝热性能。

以上情况结合表1表明,加入不同成核剂能够有效制备不同泡孔直径,分布均匀,绝热性能好的高密度聚乙烯微孔结构。

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。

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