一种高性能彩色防静电辐照交联聚乙烯泡沫材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明高分子材料技术领域，具体是一种高性能彩色防静电辐照交联聚乙烯泡沫 材料及其制备方法。该材料可广泛用于电子消费品、装饰、包装等领域。
【背景技术】
[0002] 交联聚乙烯发泡材料是一种以聚乙烯为主要原材料，配以其它几种不含任何有害 物质的辅料先经混合挤塑成型，通过绿色健康辐照加工技术，利用电离子辐射作用于物质 产生的交联改变基料原有的结构，形成网状独立闭孔泡孔结构，生产出的高科技高档闭孔 泡沫材料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变和尺寸稳定性好，隔热保温、吸水率低，广泛应用 于建筑、电子设备、包装、运动器材、医疗保健等领域。
[0003]通常的交联聚乙烯发泡材料易于带有静电、粉料易析出，且抗静电产品市场上局 限于黑色为主。如果能制备出高性能彩色防静电辐照交联聚乙烯泡沫材料，则能克服常用 交联发泡聚乙烯材料的缺点。
【发明内容】
[0004] 本发明针对常用交联聚乙烯泡沫材料具有较大静电、粉料易析出，且抗静电类产 品局限于黑色等问题，提供一种高性能彩色防静电辐照交联聚乙烯泡沫材料及其制备方 法，且该方法工艺简单、操作方便。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： 一种高性能彩色防静电辐照交联聚乙烯泡沫材料，按照重量百分比的原料为： 低密度聚乙烯 59?91. 5% 发泡剂 2?20% 增韧剂 5?15% 抗静电剂 1?8% 偶联剂 0? 2?0? 8% 抗氧剂 0. 1?1% 润滑剂 0. 1?1% 着色剂 0. 1-0. 2% 所有原料的重量百分比之和为100%;所述低密度聚乙烯为熔体流动速率为 0. 75-6g/10min的低密度聚乙烯。
[0006] 作为本发明进一步的方案：所述发泡剂为偶氮二甲酰胺，偶氮二甲酰胺的目数为 300 ?1000,pH值为 6-8。
[0007] 作为本发明进一步的方案：所述的增韧剂包括乙烯辛烯共聚物、乙烯醋酸乙烯共 聚物和聚乙烯接枝马来酸酐。
[0008] 作为本发明进一步的方案：所述的防静电剂为阳离子表面活性剂和非离子表面活 性剂，具体包括季铵盐、聚氧乙烯醚、聚乙二醇、烷基醇酰胺、镀银实心玻璃微珠、镀银空心 玻璃微珠及导电氧化锌、四针状氧化锌晶须。
[0009] 作为本发明进一步的方案：所述的偶联剂包括烷基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧 基硅烷；所述的抗氧化剂为受阻胺类抗氧剂和硫代二丙酸酯的复配物。
[0010] 作为本发明进一步的方案：所述的润滑剂包括硬脂酸钙和硬脂酸锌；所述的着色 剂为彩色无机颜料。
[0011] 所述高性能彩色防静电辐照交联聚乙烯泡沫材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 按照所述重量百分比称取低密度聚乙烯、发泡剂、增韧剂、抗静电剂、偶联剂、抗氧 剂和润滑剂； (2) 将低密度聚乙烯、发泡剂、增韧剂、抗静电剂、偶联剂、抗氧剂和润滑剂混合； (3) 将步骤（2)中混合好的原料，经单螺杆挤出机熔融挤出成片材，然后收卷； (4) 将步骤（3)中的片材经过高能电子辐照交联处理； (5) 将步骤（4)中辐照后的片材，经过发泡工艺发泡，发泡后出来的片材经过一个涂 覆机，将抗静电剂涂覆在片材表面，经过烘干装置烘干后收卷即可。
[0012] 作为本发明进一步的方案：步骤（3)中所述的单螺杆挤出机的工艺条件为： 一区温度为105-110 °C，二区温度为110-150°C，三区温度为120-130°C，四区温度为 110-120°C，五区温度为110_120°C，六区温度为120-125°C，模头温度为115-128°C，混合好 的原料在单螺杆挤出机中的输送时间为1?3分钟。
[0013] 作为本发明进一步的方案：步骤（4)中高能电子辐照交联处理的工艺条件为： I. 8-2.IMev能量，照射的片材层数为6-8层，扫面宽度为750-850mm，剂量为22-26Mrad。
[0014] 作为本发明进一步的方案：步骤（5)中发泡工艺的工艺条件为：预热段的一区温 度为85-95°C、二区温度为115-120°C、三区温度为125-140°C、四区温度为165-190°C，发 泡段的一区温度为215-225°C、二区温度为250-265°C、三区温度为220-240°C、四区温度为 180-220°C、五区温度为150-180°C;进片速度为3. 0,出片速度为6. 0-7,出进速比为2-2. 5。
[0015] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： 本发明采用低密度聚乙烯和发泡剂，加上增韧剂、抗静电剂、偶联剂、抗氧剂、润滑剂、 着色剂进行工艺优化处理，产品具有优秀的抗冲击性，以及良好的防静电性能和炫丽表面 视觉效果，弥补了防静电辐照交联聚乙烯泡棉大多以黑色为主的空白，完全可以满足现有 市场对抗静电交联聚乙烯发泡材料的需求，提升市场竞争力，对常用发泡聚乙烯抗静电材 料是一次重要的改进；克服了传统防静电聚乙烯泡棉成本高、加工困难、力学性能降低的缺 点。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合【具体实施方式】对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0017] 下述实施例中，所述的低密度聚乙烯（低密度聚乙烯（LDPE))为国产低密度聚乙 烯（LDPE)树脂，中国兰州石化有限公司生产，牌号为2426F。
[0018] 下述实施例中，所述的发泡剂为江苏索普（集团）有限公司的超细发泡剂，目数为 500 目。
[0019] 下述实施例中，所述的增韧剂为美国埃克森美孚化工有限公司产的乙烯辛烯共聚 物，牌号为5101。
[0020] 下述实施例中，所述的抗静电剂为东莞菲亚特静电科技有限公司产的E328。
[0021] 下述实施例中，所述的偶联剂为南京辰工有机硅材料有限公司的CG-1231。
[0022] 下述实施例中，所述的抗氧剂为酚类抗氧剂（1010)和硫代二丙酸酯（DLTDP)的复 配物。
[0023] 下述实施例中，所述的润滑剂为济南博奥化工有限公司的硬脂酸锌。
[0024] 下述实施例中，所述的着色剂为河南红杰化工产品有限公司的柠檬黄。
[0025] 实施例1 一种高性能彩色防静电辐照交联聚乙烯泡沫材料的制备方法，包括以下步骤：将按照 重量百分比的低密度聚乙烯（LDPE)91. 5%，发泡剂2%，增韧剂5%，抗静电剂1%，偶联剂0. 2%， 抗氧剂0. 1%，润滑剂0. 1%，着色剂0. 1%，在搅拌机中低速混合240秒再高速混合320秒，经 过熔融温度为ll〇_125°C单螺杆挤出机挤出成片，成片厚度可通过磨具口模和牵引速度调 节；其中各区段温度为：一区105°C，二区110°C，三区120°C，四区110°C，五区110°C，六区 120°C，模头115°C，混合料在螺杆中停留时间为120秒钟。成片后收卷，再经过辐照处理， 辐照工艺条件为：2.IMev能量，照射层数8层，扫面宽度800mm，剂量26Mrad。辐照后经过 发泡工艺发泡，发泡工艺条件为：预热段各区段温度为：一区95°C、115°C、二区140°C、三区 180°C，发泡段各区段温度为：一区220°C、二区260°C、三区240°C、四区220°C、五区160°C; 进片速度为3. 0,出片速度为6. 6,出进比为2. 2。发泡后的片材即可取样测试性能。
[0026] 实施例2 一种高性能彩色防静电辐照交联聚乙烯泡沫材料的制备方法，包括以下步骤：将按 照重量百分比的低密度聚乙烯（LDPE) 84. 75%，发泡剂5%，增韧剂5%，偶联剂0. 5%，抗氧 剂0. 3%，润滑剂0. 3%，着色剂0. 15%，在搅拌机中低速混合240秒再高速混合320秒，经 过熔融温度为ll〇_125°C单螺杆挤出机挤出成片，成片厚度可通过磨具口模和牵引速度调 节；其中各区段温度为：一区105°C，二区110°C，三区120°C，四区110°C，五区110°C，六区 120°C，模头115°C，混合料在螺杆中停留时间为120秒钟。成片后收卷，再经过辐照处理，辐 照工艺条件为：2.IMev能量，照射层数8层，扫面宽度800mm，剂量26Mrad。辐照后经过发泡 工艺发泡，发泡工艺条件为：预热段各区段温度为：一区95°C、二区115°C、三区140°C、四区 180°C，发泡段各区段温度为：一区220°C、二区260°C、三区240°C、四区220°C、五区160°C; 进片速度为3. 0,出片速度为6. 6,出进比为2. 2。发泡后的片材经过涂覆机进行抗静电剂的 涂覆，抗静电剂用量为4%，之后经过收卷，片材即可取样测试性能。
[0027] 实施例3 一种高性能彩色