专利名称：一种辐射交联聚烯烃高弹泡棉及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种辐射交联聚烯烃高弹泡棉及其制备方法，尤其涉及一种硬度小、 柔软性好、能耗低的辐射交联聚烯烃高弹泡棉及其制备方法。
背景技术：
辐射交联聚烯烃高弹泡棉是一种较辐射交联聚乙烯(IXPE)泡棉更为高档的新型泡棉材料，因其表面光滑、泡孔细密、高弹性、高韧性、导热系数低、吸水率小、无毒无味、耐老化、耐化学腐蚀，易于二次加工等特性，作为新一代高效、节能、环保材料可被广泛应用于特种包装、体育用品、汽车工业、建筑防水、箱包鞋材、车船制造、文体娱乐等领域。目前市场上的聚烯烃泡棉主要有化学交联聚乙烯泡棉(XPE FOAM)、辐射交联聚乙烯泡棉(IXPE FOAM)和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)泡棉。而对于硬度小、柔软性好、且制备工艺中所需要的能耗低的辐射交联聚烯烃高弹泡棉研究得很少，且目前来说没有很大的发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中一般泡棉的发泡时间长、硬度大、 制备过程中污染环境等的缺点。本发明提供一种辐射交联聚烯烃高弹泡棉，包括主料和辅料，按重量百分比计，所述主料包括乙烯-辛烯共聚物60%-65% ；乙烯-醋酸乙烯酯共聚物25%-30% ；发泡剂 5. 0%-10· 0% ；所述辅料包括敏化剂1 %-2% ；抗氧剂1%-2% ；润滑剂0. 5%-1· 0% ；
所述发泡剂选自偶氮二甲酰胺，所述敏化剂选自硬脂酸锌，所述抗氧剂选自四[β _(3， 5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和硫代二丙酸二硬脂醇酯的混合物；所述润滑剂选自聚乙烯蜡；所述四(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和所述硫代二丙酸二硬脂醇酯的质量比为1 :2。本发明还提供了一种辐射交联聚烯烃高弹泡棉的方法，包括以下几个步骤
造粒步骤将所述主料加入在10(TC密炼机中，待熔合后加入所有辅料进行密炼，温度不变，待熔合后在造粒机中造成粒子待用；
挤出步骤在110°c下，对所述造粒步骤中制得的母粒挤出片材； 辐射步骤用电子加速器对所述母片进行照射；
发泡步骤以210°c的温度在水平炉中对经辐射后的所述母片进行连续发泡处理。现有技术中，化学交联聚乙烯泡棉(XPE FOAM)的主要制备过程是在低密度聚乙烯树脂(LDPE)中加入化学交联剂(DCP)和发泡剂(AC)等关键助剂，经造粒、挤出、发泡成型。 由于加入交联剂(DCP)，材料会有气味、而且泡棉表面粗糙，泡孔的大小不均，折叠后回弹性差，容易卷曲，拉伸强度、伸长率上很低，止滑效果很差，柔软度差，硬度大，发泡温度高，能耗大。辐射交联聚乙烯泡棉(IXPE FOAM)的主要制备过程是在低密度聚乙烯树脂(LDPE)中加入发泡剂(AC)和敏化剂等助剂，经造粒、挤出、辐射、发泡成型。片材经过辐射交联的工艺，虽然泡棉表面光滑度、泡孔均勻度都有很大改善，也没有气味，但折叠后回弹性提高并不大，产品仍然容易卷曲，力学性能上也没太大的变化，止滑效果也没明显提升，柔软度差， 即硬度大，发泡温度高，发泡温度高，能耗大。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)泡棉主要是在乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)中加入发泡剂(AC)和交联剂(DCP)等助剂，经密炼、开炼、模压发泡成型。由于加入交联剂(DCP)，材料会有气味，有一定的毒性，污染环境，且力学性能低，回弹性差，止滑效果不好，柔软度差，即硬度大，产品不能连续进片，单位体积发泡时间长，表面无结皮，厚度需要通过平切来控制，生产效率很低，能耗大。采用上述技术方案，与现有技术相比，其优点在于本发明中的辐射交联聚烯烃高弹泡棉中，主料采用乙烯-辛烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，再加入辅料，将原料在一定温度下待熔合后在造粒机中造成粒子待用；再对所述造粒步骤中制得的母粒挤出片材；然后利用电子加速器对所述母片进行照射；最后以210°C的温度在水平炉中对经辐射后的所述母片进行连续发泡处理。因此，本发明中的辐射交联聚烯烃高弹泡棉无味无毒，环保；并且折叠后回弹性好，止滑效果好。且泡棉表面粗糙，泡孔的大小不均，拉伸强度、伸长率上很高，柔软度强，硬度小。并且制备过程中发泡温度低，所需要的能耗小；并且生产效率得到了提高。优选的，所述乙烯-辛烯共聚物与所述醋酸乙烯酯共聚物的质量比为7:3。优选的，所述乙烯-辛烯共聚物与所述醋酸乙烯酯共聚物的质量和为 85. 8%-90. 8%ο优选的，所述乙烯-辛烯共聚物的熔体流动速率为3. 0 dg/min至5. Odg/min。优选的，所述醋酸乙烯酯共聚物的熔体流动速率为1. 5 dg/min至2. 5dg/min。优选的，所述醋酸乙烯酯共聚物中乙烯的含量范围为10%至18%。优选的，所述偶氮二甲酰胺的粒径为5Mm至lOMffl。优选的，所述辐射步骤中所述电子加速器的能量为2. kV，扫描宽度为800至 IOOOmm0优选的，所述辐射步骤后的所述片材的凝胶含量为40%_45%。本发明的有益效果是
1.该类辐射交联聚烯烃高弹泡棉无味无毒，环保；并且折叠后回弹性好，止滑效果好。 且相对于现有的聚烯烃泡棉表面光滑，泡孔更为细密。2.该辐射交联聚烯烃高弹泡棉相对现有聚烯烃泡棉发泡温度要低15-20°C，所需要的能耗小；并且力学性能大幅提升，特别是伸长率可提高2-3倍。3.同倍数的辐射交联聚烯烃高弹泡棉与聚烯烃泡棉相比，柔软性更好，硬度更低； 且本产品结皮，厚度容易控制，可连续进片，生产效率高。
具体实施例方式下面对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明
实施例1 称取主料乙烯-辛烯共聚物64份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物观份，偶氮二甲酰胺5份，在100°C密炼机中密炼，待主料熔合后加入硬脂酸锌1份，四[β _(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 5份，硫代二丙酸二硬脂醇酯1份，聚乙烯蜡0. 5份， 温度不变，待熔合后在造粒机中造成粒子待用；在110°C下，对所述造粒步骤中制得的母粒CN挤出片材；用能量为2. 5eV的电子加速器对所述片材进行照射；以210°C的温度在水平炉中对经辐射后的所述片材进行连续发泡处理，便可制得所需的辐射交联聚烯烃高弹泡棉。
实施例2 称取主料乙烯-辛烯共聚物63份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物27份，偶氮二甲酰胺5份，在100°C密炼机中密炼，待主料熔合后加入硬脂酸锌1份，四[β _(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯1份，硫代二丙酸二硬脂醇酯2份，聚乙烯蜡1份， 温度不变，待熔合后在造粒机中造成粒子待用；在110°C下，对所述造粒步骤中制得的母粒挤出片材；用能量为2. 5eV的电子加速器对所述片材进行照射；以210°C的温度在水平炉中对经辐射后的所述片材进行连续发泡处理，便可制得所需的辐射交联聚烯烃高弹泡棉。实施例3 称取主料乙烯-辛烯共聚物60份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物30份，偶氮二甲酰胺7份，在100°C密炼机中密炼，待主料熔合后加入硬脂酸锌1份，四[β- (3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5份，硫代二丙酸二硬脂醇酯1份，聚乙烯蜡0. 5份，温度不变，待熔合后在造粒机中造成粒子待用；在110°C下，对所述造粒步骤中制得的母粒挤出片材；用能量为2. 5eV的电子加速器对所述片材进行照射；以210°C的温度在水平炉中对经辐射后的所述片材进行连续发泡处理，便可制得所需的辐射交联聚烯烃高弹泡棉。实施例4 称取主料乙烯-辛烯共聚物65份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物25份，偶氮二甲酰胺6份，在100°C密炼机中密炼，待主料熔合后加入硬脂酸锌1. 7份，四[β-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5份，硫代二丙酸二硬脂醇酯1份，聚乙烯蜡0. 8份，温度不变，待熔合后在造粒机中造成粒子待用；在110°C下，对所述造粒步骤中制得的母粒挤出片材；用能量为2. 5eV的电子加速器对所述片材进行照射；以210°C的温度在水平炉中对经辐射后的所述片材进行连续发泡处理，便可制得所需的辐射交联聚烯烃高弹泡棉。将实施例1至4中的辐射交联聚烯烃高弹泡棉以同倍数10倍2m*lm*5mm的泡棉为例对功能性进行说明
(1).表1:能耗的比较
权利要求
1.一种辐射交联聚烯烃高弹泡棉，其特征在于，包括主料和辅料，按重量百分比计，所述主料包括乙烯-辛烯共聚物60%-65% ；乙烯-醋酸乙烯酯共聚物25%-30% ；发泡剂 5. 0%-10· 0% ；所述辅料包括敏化剂1 %-2% ；抗氧剂1. 5%-3% ；润滑剂0. 5%_1· 0% ；其中，所述发泡剂选自偶氮二甲酰胺，所述敏化剂选自硬脂酸锌，所述抗氧剂选自四 [β -(3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和硫代二丙酸二硬脂醇酯的混合物； 所述润滑剂选自聚乙烯蜡；所述四(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和所述硫代二丙酸二硬脂醇酯的质量比为1 :2。
2.如权利要求1所述的辐射交联聚烯烃高弹泡棉，其特征在于，所述乙烯-辛烯共聚物与所述醋酸乙烯酯共聚物的质量比为7:3。
3.如权利要求2所述的辐射交联聚烯烃高弹泡棉，其特征在于，所述乙烯-辛烯共聚物与所述醋酸乙烯酯共聚物的质量和为85. 8%至90. 8%。
4.如权利要求1所述的辐射交联聚烯烃高弹泡棉，其特征在于，所述乙烯-辛烯共聚物的熔体流动速率为3. 0 dg/min至5. Odg/min。
5.如权利要求1所述的辐射交联聚烯烃高弹泡棉，其特征在于，所述醋酸乙烯酯共聚物的熔体流动速率为1. 5 dg/min至2. 5dg/min。
6.如权利要求1所述的辐射交联聚烯烃高弹泡棉，其特征在于，所述醋酸乙烯酯共聚物中乙烯的含量范围为10%至18%。
7.如权利要求1所述的辐射交联聚烯烃高弹泡棉，其特征在于，所述偶氮二甲酰胺的粒径为5Mm至lOMm。
8.一种制备如权利要求1至7任一项所述的辐射交联聚烯烃高弹泡棉的方法，其特征在于，包括以下几个步骤造粒步骤将所述主料加入在10(TC密炼机中，待熔合后加入所有辅料进行密炼，温度不变，待熔合后在造粒机中造成粒子待用；挤出步骤在110°C下，对所述造粒步骤中制得的母粒挤出片材；辐射步骤用电子加速器对所述片材进行照射；发泡步骤以210°C的温度在水平炉中对经辐射后的所述片材进行连续发泡处理。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述辐射步骤中所述电子加速器的能量为 2. kV，扫描宽度为 800-1000mm。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述辐射步骤后的所述片材的凝胶含量为 40%-45%。
全文摘要
本发明提供一种辐射交联聚烯烃高弹泡棉及其制备方法，包括主料和辅料，按重量百分比计，所述主料包括乙烯-辛烯共聚物60%-65%；乙烯-醋酸乙烯酯共聚物25%-30%；发泡剂5.0%-10.0%；所述辅料包括敏化剂1%-2%；抗氧剂1%-2%；润滑剂0.5%-1.0%；所述发泡剂选自偶氮二甲酰胺，所述敏化剂选自硬脂酸锌，所述抗氧剂选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和硫代二丙酸二硬脂醇酯的混合物；所述润滑剂选自聚乙烯蜡；所述四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和所述硫代二丙酸二硬脂醇酯的质量比为12。本发明的有益效果是相对现有聚烯烃泡棉发泡所需要的能耗小；表面光滑，泡孔细密，柔软性更好即硬度更小；且力学性能大幅提升，特别是伸长率可提高2-3倍。
文档编号C08K5/134GK102417654SQ201110389889
公开日2012年4月18日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者尹晓军, 李志刚, 杨鸿昌, 石洪军, 陈兴茂 申请人:深圳市长园特发科技有限公司