一种吸附异味的环保阻燃发泡塑料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种吸附异味的环保阻燃发泡塑料及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 高压低密度聚乙烯在聚乙烯树脂中是质量最轻的品种，其结晶度（55%~65%)和 软化点（90~IO(TC)较低；有良好的柔软性、延伸性、透明性、耐寒性和加工性；其化学稳定 性较好，可耐酸、碱和盐类水溶液；有良好的电绝缘性和透气性，且吸水性低；性质较柔软， 具有良好的延伸性、电绝缘性、化学稳定性、加工性能和耐低温性(可耐_70°C )，但不足之处 是其易燃烧，给日常生活带来极大的安全隐患，且其在塑料发泡时，虽然无味交联剂可除去 塑料、化工助剂、阻燃剂等的约90%的异味，但还是会残留10%左右的难闻异味，使得发泡塑 料制品难以满足市场的需求，限制了发泡塑料的广泛应用。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种吸附异味的环保阻燃发泡 塑料，旨在解决现有的发泡塑料残留有难闻异味的问题。
[0004] 本发明的另一目的是提供该吸附异味的环保阻燃发泡塑料的制备方法。
[0005] 为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
[0006] 一种吸附异味的环保阻燃发泡塑料，包括如下重量份的组分：
[0007] 高压低密度聚乙婦 2~6份
[0008] 乙烯-醋酸乙烯共聚物 1.54份 竹碳粉 1.2~1.6份 蛭石粉 0.9~1.3份 锆英粉 0.7~0.9份 阻燃剂 2.3~2.8份 化工助剂 OH .4份。
[0009] 以及，一种吸附异味的环保阻燃发泡塑料的制备方法，包括以下步骤：
[0010] 按照上述的吸附异味的环保阻燃发泡塑料的配方称取各组分；
[0011] 将称取的高压低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、竹炭粉、蛭石粉、锆英粉及 阻燃剂进行一段密炼处理，后加入促发泡剂和润滑剂进行二段密炼处理，再加入所述高温 发泡剂和交联剂进行三段密炼处理，直至物料交联成团状，得到交联物料；
[0012] 将交联物料依次进行炼胶、出片、截断、发泡成型处理，获得上述吸附异味的环保 阻燃发泡塑料。
[0013] 上述吸附异味的环保阻燃发泡塑料通过在基体组分高压低密度聚乙烯中加入乙 烯-醋酸乙烯共聚物、竹碳粉、蛭石粉和锆英粉材料，并通过限定其配比，使得各组分相辅 相成，协同显著提高该环保阻燃发泡塑料吸附异味的性能，提高制品的质量，且该环保发泡 塑料无毒环保，明显扩大了产品的应用范围。
[0014] 上述吸附异味的环保阻燃发泡塑料的制备方法根据各组分的物化性能将其分段 加入并进行密炼处理，显著提高制备的吸附异味的环保阻燃发泡塑料的良品率，同时该制 备方法工艺简单，成本低，易于操作和控制，非常适于工业化生产。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明实施例吸附异味的环保阻燃发泡塑料制备方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0016] 为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合 实施例与附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017] 本发明实施例提供一种可完全吸附发泡塑料异味且相容性好的吸附异味的环保 阻燃发泡塑料。该吸附异味的环保阻燃发泡塑料，包括如下重量份的组分：
[0018] 高压低密度聚乙缔 2~6份 乙烯-醋酸乙晞共聚物 1.5~4份 竹碳粉 L2~1.6输 蛭石粉 0.9~1.3# 锆英粉 0.7~0.9份 阻燃剂 2,3~2 J份 化工助剂 0.8~1.4份。
[0019] 上述高压低密度聚乙烯易燃烧，给日常生活带来极大的安全隐患，且机械强度较 差，在日光或高温下易老化分解而变色，导致性能下降，而乙烯-醋酸乙烯共聚物具有良好 的柔软性和橡胶一样的弹性，在-50°c仍能具有较好的可绕性，透明性和表面光泽性好，化 学稳定性良好，抗老化和耐臭氧强度好，无毒性，且与无机填料的掺混性好，着色和成形加 工性好。另外，乙烯-醋酸乙烯共聚物在常温下为固体，加热融熔到一定程度流动性好，并 具有一定黏度的液体，可对各有机组分很好的相容，由此，本实施例在基体组分高压低密度 聚乙烯中添加乙烯-醋酸乙烯共聚物来提高其韧性和各有机组分、无机填料的相容性。作 为优选实施例，该乙烯-醋酸乙烯共聚物的重量为100%计算，乙烯-醋酸乙烯共聚物中的 醋酸乙烯的重量百分数为5~20%，，这是因为只有醋酸乙烯的含量低于20%时，这时才可作 为塑料使用，而醋酸乙烯的含量过低又会减少乙烯-醋酸乙烯共聚物中的酯基侧链段，降 低共聚物的柔软性，达不到增韧的目的。
[0020] 在加工过程中，由于高温下塑料易产生难闻气味，即使使用下述的无味交联剂，也 不能完全祛除该异味，而导致最终的制品也具有异味，严重损害了产品的销售和推广，由 此，本发明实施例添加以下组分：
[0021] 竹碳粉，由高温活性竹炭进行粉体粉碎而成，竹炭有蜂窝状的微孔结构，比表面积 达到1000 mVg以上，是木炭比表面积的2~3倍。这种微孔结构使竹炭具有特殊的吸附能 力，有吸潮、过滤、净化、消毒、蓄热、保湿的作用。而粉体的制备更提高了竹炭在制品中的分 散效果，有利于吸附效率的提高。该竹碳粉掺杂到基体组分高压低密度聚乙烯中后，可有效 吸附加工过程中高温下塑料的难闻气味，也有利于成型的制品吸附有害物质，帮助人们祛 病、防病和增强体质。为节省成本且达到最佳吸附效果，作为优选实施例，该竹碳粉的粒度 为80~120目。在具体实施例中，该竹碳粉的粒度为100目。
[0022] 蛭石是一种层状的含水铁镁铝硅酸盐类矿物，当其急剧受热时，层间的自由水迅 速汽化，其颗粒单片体积能膨胀15~20倍以上，集合体的总体积可增大5~7倍以上，膨 胀后蛭石细薄的叠片构成许多隔层，层间充满空气，因而具有较小的密度和导热系数，是一 种良好的绝热、保温、吸附材料。蛭石粉是由蛭石原矿经1200°C高温焙烧，筛选、研磨加工 成粉末状，防火达A级，无毒无味无副作用，不但是制作香料的产品，还是很好的耐火材料， 绿色环保阻燃，也有极强的吸附异味的效能。优选地，为降低生产成本且达到最好的去除异 味的效果，本发明实施例的蛭石粉的粒度优选为275~375目，在具体实施例中，该粒度为 325 目。
[0023] 锆英粉是一种耐温材料，其化学稳定性优异，耐火温度达到2430°C，且与其他材料 相容性极佳，无毒无害，是一种理想的环保耐高温塑料填充剂。因此，本发明实施例添加锆 英粉与竹炭粉和蛭石粉配合使用相得益彰，相容性好，减少了部分阻燃剂，既环保又阻燃， 应用起来也没有原来的难闻气味，极大地扩大了使用范围。为提高锆英粉的分散性，且考虑 到锆英粉较昂贵，作为优选实施例，上述锆英粉粒度为550~650目。在具体实施例中，该 锆英粉的粒度为600目。
[0024] 上述吸附异味的环保阻燃发泡塑料还包括与锆英粉协同作用的阻燃剂，共同解决 基体组分高压低密度聚乙烯易燃的技术问题。另外，为使材料无毒无害，绿色环保，该阻燃 剂优选为无卤环保复合阻燃剂。在具体实施例中，该无卤环保复合阻燃剂为三聚氰胺磷酸 盐。
[0025] 为确保各组分充分交联形成三维网状结构的高聚物，且提高产品的发泡性和在加 工过程中各组分的流动性，上述吸附异味的环保阻燃发泡塑料加入上述化工助剂，包括如 下重量份的组分：
[0026] 高温发泡剂 0.5~0.9份 促发泡剂 0.04-0.08份 交联剞 0,03~0.06份 润滑剂 0.03~0.065份》
[0027] 具体地，上述高温发泡剂为偶氮二甲酰胺；和/或促发泡剂为氧化锌，其纯度为 99. 5~99. 7% ;和/或交联剂为双叔丁基过氧异丙基苯；和/或润滑剂为硬脂酸、轻质硬脂 酸锌、硬脂酸钙中的任一种或两种以上的混合物。
[0028] 其中，偶氮二甲酰胺是一种发气量大、价格便宜，且分散性好、分解物无毒、无臭、 无污染的环保有机发泡剂，其以释放氮气为主，气体不易从发泡体逸出，并能通过选择不同 类型的活化剂及用量，调节其热分解性。但是偶氮二甲酰胺是一种强发热发泡剂，在加工过 程中因分解放出大量的热，使熔体粘度下降和波动，有时分解速度过快，局部温度会使树脂 分解，因此，需加入促发泡剂氧化锌改善其发泡效果，优选地，为使其发泡性能更好，上述氧 化锌纯度为99. 5~99. 7%。
[0029] 上述交联剂优选为交联时无臭味且含有两个过氧键的双叔丁基过氧异丙基苯，使 得交联时不会产生难闻的气味而留在制品中，且其活性氧含量高，可减少交联剂的使用量。 另外，为改善加工中材料的流动性和脱模性，防止材料在机内或模具内粘附而产生鱼眼等 缺陷，以及为提高上述各组分在制备过程中如密炼过程中的分散均匀性，上述实施例加入 硬脂酸、轻质硬脂酸锌、硬脂酸钙中的任一种或两种以上的混合物作为润滑剂。在具体实施 例中，该润滑剂为硬脂酸1801。
[0030] 上述吸附异味的环保阻燃发泡塑料通过在基体组分高压低密度聚乙烯中加入乙 烯-醋酸乙烯共聚物并限定其中醋酸乙烯的含量，提高材料的韧性。而且，通过添加竹碳 粉、蛭石粉和锆英粉，三者协同作用、相得益彰，共同去除塑料在加工过程中的难闻气味，提 高制品的质量。同时，锆英粉及阻燃剂的使用，不仅降低阻燃剂的使用含量，节约生产成本， 且避免基体组分高密度聚乙烯的易燃。另外，上述吸附异味的环保阻燃发泡塑料采用环保 无毒害的乙烯-醋酸乙烯共聚物、竹炭份、蛭石粉、锆英粉、阻燃剂以及交联剂实现该发泡 塑料的绿色环保，明显扩大了产品的应用范围。
[0031] 相应地，本发明实施例还提供上述吸附异味的环保阻燃发泡塑料的制备方法，其 工艺流程如图1所示。该方法包括以下步骤：
[0032] SOL称取吸附异味的环保阻燃发泡塑料的组分：按照上述的吸附异味的环保阻 燃发泡塑料的配方称取各组分；
[0033] S02.将各组分分段加入并密炼处理，得交联物料：将称取的高压低密度聚乙烯、 乙烯-醋酸乙烯共聚物、竹炭粉、蛭石粉、锆英粉及阻燃剂进行一段密炼处理，后加入促发 泡剂和润滑剂进行二段密炼处理，再加入高温发泡剂和交联剂进行三段密炼处理，直至物 料交联成团状，得到交联物料；
[0034] S03.将交联物料依次进行炼胶、