专利名称：：一种高浮力发泡材料及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及一种高浮力发泡材料及其制造方法。
背景技术：
：具备高浮力、防水、耐老化特性的发泡型材在体育、休闲、娱乐的应用越来越广泛，如助浮器。一般助浮器的发泡材料所选择的基材为聚烯树脂，经过化学交联与发泡工序，将其熔体籍由发泡剂产生释放出气体来膨胀，以制成大体积、低密度的发泡材料。现有的异形助浮器种类繁多，有些颜色鲜艳亮丽而体积庞大甚至接近圆形或不规则的形状。现有的发泡型材以压模发泡为主要制备方法，其成品板材厚度受到混料胶体的比重及线系或体积膨胀倍率的限制，因此成品板材的厚度最多只能达到60mm，即模具厚度30mm，以线系澎胀倍率2.0，发泡成型时间45分钟，而密度为0.08kg/cm已达到极限。现有也有人以二段发泡方式来制作厚度可达IOO至120mm、密度为0.04kg/cm的发泡板材。欲制作异形状的助浮器，采用以上发泡板材(密度在0.045kg/cm为宜)经割切、贴合、裁剪、研磨等加工工序后制成初胚，再对初胚进行二次模压(即加热软化)后冷却定型制成品。此种工艺制程过程复杂且费时，浪费材料，成本高，而且必有接合线存在。由此发泡材料制成的助浮器由于有结合线的存在，很容易刮伤使用者。
发明内容针对现有技术中存在的缺陷和不足，本发明的目的是提出一种高浮力发泡材料，具有高厚度、低密度的优点；同时本发明还提出一种高浮力发泡材料的制造方法，工业过程简单且成本低，没有接合线。为了达到上述目的，本发明提出了一种高浮力发泡材料，包括但不限4于以下重量份的原料-低密度聚乙烯500-600;乙烯醋酸乙烯脂300-250;乙烯丙酸共聚物200-150;活性氧化粉10-15;有机过氧化物6-8;发泡剂120-130。作为优选，本发明提出的高浮力发泡材料，包括但不限于以下重量份的原料低密度聚乙烯500;乙烯醋酸乙烯脂300;乙烯丙烯酸共聚物200;锌氧粉15;有机过氧化物7.5;化学发泡剂125;色母粒50。其中，上述低密度聚乙烯的比重为0.912，上述乙烯醋酸乙烯脂的比重为0.945，上述乙烯丙酸共聚物的比重为0,940，混合胶料的比重为0.95。同时本发明还提出了一种高浮力发泡材料的制造方法，包括步骤l、将低密度聚乙烯、乙烯醋酸乙烯脂、乙烯丙酸共聚物、活性氧化粉、有机过氧化物、发泡剂充分混合；步骤2、将步骤1所得混合物进行混炼混合及束薄，然后造粒；步骤3、将所得胶粒进行除湿千燥；步骤4、对胶粒进行发泡成型。其中，上述步骤2具体为步骤21、使用密炼机将步骤1所得混合物进行混炼13分钟，下料温度为125。C;步骤22、利用开炼机进行再混合12分钟，并进行束薄2次，间隙为0.5微米。步骤23、利用造粒机进行造粒。其中，所述步骤3具体为使用除湿千燥机，在64'C除湿干燥2小时。其中，所述步骤4具体为步骤41、利用注射发泡成型机进行挤出送料到模具内腔；步骤42、模具的模芯在真空下进行架桥发泡；步骤43、释放压力后开模，膨胀发泡；步骤44、在硫化定型箱内进行冷却定型。其中，步骤4具体为步骤41、利用注射发泡成型机进行挤出送料到模具；步骤42、模具的模芯在真空下进行架桥发泡；步骤43、释放压力后开模，膨胀发泡；步骤44、在硫化定型箱内进行冷却定型。本发明提出了一种高浮力发泡材料，现比较现有的高浮力发泡材料具有高厚度、低密度的优点；同时本发明还提出一种高浮力发泡材料的制造方法，工业过程简单且成本低，没有接合线。具体实施例方式本发明提出的高浮力发泡材料优选实施例中，制造该高浮力发泡材料可以包括但不限于以下重量份的原料-低密度聚乙烯500^600;乙烯醋酸乙烯脂300-250;乙烯丙酸共聚物200-150;活性氧化粉10-15;有机过氧化物6>8;发泡剂120-130。其中，为了得到最佳的高浮力发泡材料，制造该高浮力发泡材料可以包括但不限于以下重量份的原料低密度聚乙烯500;乙烯醋酸乙烯脂300;乙烯丙烯酸共聚物200;锌氧粉15;有机过氧化物7.5;化学发泡剂125;色母粒50。上述原料可以采用以下型号的原料低密度聚乙烯乙烯醋酸乙烯脂:乙烯丙酸共聚物:锌氧粉有机氧化物化学发泡剂色母粒型号2420来自中南海壳牌化工厂型号5510J来自扬巴化工厂型号Nucrel403来自美国杜邦公司型号AA级来自台湾陆昌化工厂型号DCP来自上海高桥化工厂型号AC-8来自东莞荣和化工厂型号HB来自泉州豪邦化工厂本发明提出的高浮力发泡材料能够实现以下的技术效果初胚部分(一).膨胀倍率为2.4(线系)与15.0(体积)，初胚比重0.039(不带皮)和0.045(带皮)(二).颜色依照所定之色系和色度稀释15%.(三).初胚表层平整无破洞，气泡发生，外形与助浮器成品相当，但其每部位之体积大于制成品10"15%此为准备压縮造皮工序.(四).初胚硬度:28(肖A)度，祈被以15%压縮后硬度为30(肖A)度.(五).初胚表皮层强锁，富弹性与质轻感且颜色鲜艳亮丽。本发明提出的一种高浮力发泡材料的制造方法优选实施例包括以下步步骤l、将将低密度聚乙烯、乙烯醋酸乙烯脂、乙烯丙酸共聚物、活性氧化粉、有机过氧化物、发泡剂、色母充分混合;原料比例如表1所示；<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表l步骤2、使用密炼机将步骤1所得混合物进行混炼13分钟，下料温度为125°C;步骤3、利用开炼机进行再混合12分钟，并进行束薄2次(厚度0.5微米)；步骤4、利用造粒机进行造粒，包括挤压、挤出条、切粒、冷却，形成圆筒状05mmX5mm的颗粒；步骤5、使用除湿干燥机，在64-C除湿干燥2小时；步骤6、使用注射发泡成型机(商业化规格)进行挤出送料到模芯抽真空加热进行架桥发泡反应，释压，开模，膨胀发泡，干后硫化定型箱内进行冷却定型。制程控制温度时间如下，挤出送料85°90°,95°93°，出模头温度105'C。时间45秒。抽真空时间25秒，模具温度175。时间550秒，冷却定型温度80，60，40，25'C时间15分钟。采用上述方法制成的初胚，可以采用下述方法制成异型助浮器1、将胚形状物按已设定的轮廓纸版(正、侧两面)研磨，去除多余的部分依照发泡型材第二次定型(造皮)加工(二次定型加工法)规定，所说将发泡板材长、宽、不变(与模具长宽相同)高度预留20%(压縮比值)制成品表面纹路浮凹字轨等清晰，以祈硬度、密度、物性增加程度如设定之要求，成品每部位的硬度和密度相同。这是型材二次模压造皮定型的基本原理；2、二次模压模具芯内，加热加压软化发泡初胚约165"CX360秒后以冷水冷却模具使模芯内之初胚固化定型。约20'CX700秒，后开模取出制品。成品整理后包装。(五)制造初胚的模具可以由专业模具厂承制提供立体实物，按上述配方提出的原料的发泡澎胀倍率开立模具，重点在于被压縮部分的长宽尺寸与二次模具芯相同，而高度预留多20%的尺寸体积。即研磨后的初胚易于放入模具内，便于盖模后加热加压，冷却定型。制成品(异形助浮器)模具的制备方法，由专业模具厂承制。提供样品或图纸开立模具，即尺寸、体积、图案、字轨、商标等完全相同。依照本发明提出的方法制成的高浮力发泡材料，产品的性能测定与外观检验如下；按照中华人民共和国国家标准所规定的范围，引用标准检测仪器检验方法原理，试验仪器和主要技术参数，试验步骤以及结果的表示方法，据实撰写试验报告。一.发明制作发泡材料所采用基材及基本物理性质如下表示之:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2制作本发明助浮器所用的发泡材料其特征为:密度0.045kg/cm3(高弹浮力于水面)。只以聚乙烯基材进行发泡制程时，熔体澎胀倍率为2.4(线系)与15.0(体积)，于释压澎胀瞬间如熔体强度不及气泡内分压总和时，发泡型材周围易于破裂，导致发泡成型失败，因此本实施方案中配方设计之基材优化选择聚乙烯为主材料之一具有较高的刚性，抗撕裂强度和良好的耐环境应力开裂性能(1500n以上)，而加入乙烯醋酸乙烯脂和乙烯丙烯酸共聚物的掺合对聚乙烯进行改性以增加发泡材料的本身熔体的粘弹强度，抗蠕变性，耐龟烈性。熔体流动性，韧性以及加工性的完美结合。乙烯或乙烯共聚物，其溶解参数(6-8)为非极性或少极性，三者无限相溶且与其他配合剂如锌氧粉，发泡剂等混合时，均能分散，且分布良好状态存在。本实施方案中组分之一的发泡剂，剂量设计考量为熔体澎胀为其体积15倍时所需气体总量(发泡剂的瓦斯量为210cc/g，而瓦斯量只占发泡剂量的32%)以及助浮器的硬度以及制程工艺条件为主。配方中使用AC#8高温型剂量为12.5,获得线系澎胀倍率为2.40，体积澎胀率为约15.0之发泡型材，其硬度为28肖A度，密度为0.040kg/cm3，符合实施方案1所说明的助浮器发泡材料初胚的物性要求。本配方设计组分之二的活性锌氧粉为促进剂，且此金属氧化物在熔体中有导热及伝热的功能，仍降低发泡剂分解温度以促进熔体发泡成气胞，其剂量为1.5PHR，足以满足整个制程所需。本配方设计组分之三的有机过氧为架桥剂，即聚合物产生交联反应中自由基之引发者，考量本实施方案所采用的乙烯共聚物的共价键数量及结构如分支键与其结晶程度等以0.75PHR为适当，也决定了架桥发泡的适当时间。本配方设计组分之四的色母粒，为各种颜色料的浓縮体之胶粒{载体EVA)浓度约45—50%，以及剂量多寡取决于制成品表皮层的颜色和色系，色度的要求。权利要求1、一种高浮力发泡材料，包括以下重量份的原料低密度聚乙烯500-600乙烯醋酸乙烯脂300-250乙烯丙酸共聚物200-150活性氧化粉10-15有机过氧化物6-8发泡剂120-130。2、根据权利要求1所述的一种高浮力发泡材料，其特征在于，包括以下重量份的原料低密度聚乙烯500乙烯醋酸乙烯脂300乙烯丙烯酸共聚物200锌氧粉15有机过氧化物7.5化学发泡剂125色母粒50。3、一种制造高浮力发泡材料的方法，包括步骤l、将低密度聚乙烯、乙烯醋酸乙烯脂、乙烯丙酸共聚物、结ftm化粉、有机过氧化物、发泡剂充分混合；歩骤2、将步骤1所得混合物进行混炼混合及束薄，然后造粒；歩骤3、将所得胶粒进行除湿干燥；步骤4、对胶粒进行发泡成型。4、根据权利要求3所述的一种制造高浮力发泡材料的方法，其特征在于，所述步骤2具体为步骤21、使用密炼机将步骤1所得混合物进行混炼13分钟，下料温度为125°C;步骤22、利用开炼机进行再混合12分钟，并进行束薄2次；步骤23、利用造粒机进行造粒。5、根据权利要求3或4所述的一种制造高浮力发泡材料的方法,其特征在于，所述步骤3具体为使用除湿干燥机，在64。C除湿干燥2小时。6、根据权利要求5所述的一种制造高浮力发泡材料的方法，其特征在于，所述步骤4具体为步骤41、利用注射发泡成型机进行挤出送料到模具；步骤42、模具的模芯在真空下进行架桥发泡；步骤43、释放压力后开模，膨胀发泡；步骤44、在硫化定型箱内进行冷却定型。7、根据权利要求6所述的一种制造高浮力发泡材料的方法，其特征在于，所述步骤4具体为步骤41、利用注射发泡成型机进行挤出送料到模具；步骤42、模具的模芯在真空下进行架桥发泡；步骤43、释放压力后开模，膨胀发泡；步骤44、在硫化定型箱内进行冷却定型。全文摘要本发明提出了一种高浮力发泡材料及其制造方法，针对现有发泡材料密度不够低且制造出的产品会有接合线的问题而发明，提出了一种高浮力发泡材料，包括以下重量份的原料低密度聚乙烯500-600；乙烯醋酸乙烯酯300-250；乙烯丙酸共聚物200-150；活性氧化粉10-15；有机过氧化物6-8；发泡剂120-130。同时还提出了一种使用这些原料制造高浮力发泡材料的方法1.将低密度聚乙烯、乙烯醋酸乙烯酯、乙烯丙酸共聚物、活性氧化粉、有机过氧化物、发泡剂充分混合；2.将步骤1所得混合物进行混炼混合及束薄，然后造粒；3.将所得胶粒进行除湿干燥；4.对胶粒进行发泡成型。本发明应用于发泡材料领域。文档编号C08K5/00GK101319066SQ20071012611公开日2008年12月10日申请日期2007年6月10日优先权日2007年6月10日发明者郭廷志申请人:郭廷志