本发明涉及包装材料
技术领域：
，具体涉及一种阻燃型珍珠棉材料的制备方法及其应用。
背景技术：
聚乙烯发泡棉是非交联闭孔结构，又称epe珍珠棉，是一种新型环保的包装材料，由低密度聚乙烯经物理发泡产生无数的独立气泡构成。克服了普通发泡胶易碎、变形、回复性差的缺点，具有隔水防潮、防震、隔音、保温、可塑性能佳、韧性强、循环再造、环保、抗撞力强等诸多优点，亦具有很好的抗化学性能，是传统包装材料的理想替代品。但是，珍珠棉阻燃性、燃烧抑制性相对较差，在储存、运输过程中存在发生火灾的隐患，给消防工作带来了困难。技术实现要素：为解决上述技术问题，本发明提供一种阻燃型珍珠棉材料的制备方法及其应用，该方法采用将钛白粉、碳酸钙与无水乙醇进行湿法球磨，随后将球磨混合料浆与石棉纤维、乙烯基双硬脂酰胺共同进行超声分散得到初步混合料，同时将低密度聚乙烯、异丁基三乙氧基硅烷、木质素磺酸钠进行一次混炼后再加入聚氯丁二烯、海藻酸钠、活性剂进行二次混炼得到二次混炼物，最后将前述初步混合料和二次混炼物与抗静电剂、发泡剂共同进行高压高温反应，并经挤出成型、冷却后得到成品材料。制备而成的珍珠棉材料，其阻燃性能好、耐拉伸，作为包装材料具有良好的应用前景。技术方案：为了解决上述问题，本发明公开了一种阻燃型珍珠棉材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将钛白粉3～5份、碳酸钙2～4份投入球磨机中，加入适量无水乙醇进行湿法球磨，球磨机的转速为800～900转/分钟，球磨时间为180～200分钟，得到球磨混合料浆；（2）将步骤（1）得到的球磨混合料浆与石棉纤维8～10份、乙烯基双硬脂酰胺12～16份共同投入到超声分散器中，加入适量蒸馏水，搅拌均匀后进行超声分散处理，得到初步混合料；（3）将低密度聚乙烯80～100份、异丁基三乙氧基硅烷20～30份、木质素磺酸钠18～22份共同投入到混炼机中进行一次混炼，混炼温度为120～150℃，混炼时间为80～100分钟，随后向一次混炼物中加入聚氯丁二烯10～20份、海藻酸钠7～9份、活性剂1～3份进行二次混炼，混炼温度为100～110℃，混炼时间为120～150分钟，得到二次混炼物；（4）将步骤（2）得到的初步混合料和步骤（3）得到的二次混炼物共同投入高压反应釜中，随后向高压反应釜中添加抗静电剂1～3份、发泡剂1～3份，将高压反应釜内压力提高到10～12mpa并升温至110～120℃，在该环境条件下搅拌反应50～70分钟，搅拌速率为150～180转/分钟，得到混合反应物；（5）将步骤（5）得到的混合反应物投入挤出机中挤出成型，随后冷却至常温，得到成品材料。进一步的，所述步骤（2）中超声分散处理的超声频率为75khz、超声功率为90w，超声分散时间为25～35分钟。进一步的，所述步骤（3）中的活性剂选自单甘酯、硬脂酸、脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种。进一步的，所述步骤（4）中的抗静电剂选自甘油单硬脂酰酯、乙氧基化烷基胺、十八烷基二乙醇胺中的任意一种。进一步的，所述步骤（4）中的发泡剂选自偶氮二甲酰胺、对甲苯磺酰肼、3,3-二磺酰肼二苯砜中的任意一种。进一步的，所述步骤（5）中混合反应物在挤出机中挤出成型的挤出温度为140～150℃，挤出压力为0.3～0.5mpa。与此同时，本发明还公开了上述制备方法制得的阻燃型珍珠棉材料作为包装材料的应用。本发明与现有技术相比，其有益效果为：（1）本发明的阻燃型珍珠棉材料的制备方法采用将钛白粉、碳酸钙与无水乙醇进行湿法球磨，随后将球磨混合料浆与石棉纤维、乙烯基双硬脂酰胺共同进行超声分散得到初步混合料，同时将低密度聚乙烯、异丁基三乙氧基硅烷、木质素磺酸钠进行一次混炼后再加入聚氯丁二烯、海藻酸钠、活性剂进行二次混炼得到二次混炼物，最后将前述初步混合料和二次混炼物与抗静电剂、发泡剂共同进行高压高温反应，并经挤出成型、冷却后得到成品材料。制备而成的珍珠棉材料，其阻燃性能好、耐拉伸，作为包装材料具有良好的应用前景。（2）本发明采用了乙烯基双硬脂酰胺、异丁基三乙氧基硅烷、聚氯丁二烯参与制备阻燃型珍珠棉材料，对珍珠棉材料进行了有效的性能提升，虽然这些材料并非首次应用于珍珠棉材料中，但按照一定配比量组合后，辅以相应的处理方式，给最后制备得到的珍珠棉材料带来了使用性能上的大幅度提高，这在以往的研究中是不曾报道过的，对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。具体实施方式实施例1（1）将钛白粉3份、碳酸钙2份投入球磨机中，加入适量无水乙醇进行湿法球磨，球磨机的转速为800转/分钟，球磨时间为180分钟，得到球磨混合料浆；（2）将步骤（1）得到的球磨混合料浆与石棉纤维8份、乙烯基双硬脂酰胺12份共同投入到超声分散器中，加入适量蒸馏水，搅拌均匀后进行超声分散处理，超声频率为75khz、超声功率为90w，超声分散时间为25分钟，得到初步混合料；（3）将低密度聚乙烯80份、异丁基三乙氧基硅烷20份、木质素磺酸钠18份共同投入到混炼机中进行一次混炼，混炼温度为120℃，混炼时间为80分钟，随后向一次混炼物中加入聚氯丁二烯10份、海藻酸钠7份、单甘酯1份进行二次混炼，混炼温度为100℃，混炼时间为120分钟，得到二次混炼物；（4）将步骤（2）得到的初步混合料和步骤（3）得到的二次混炼物共同投入高压反应釜中，随后向高压反应釜中添加甘油单硬脂酰酯1份、偶氮二甲酰胺1份，将高压反应釜内压力提高到10mpa并升温至110℃，在该环境条件下搅拌反应50分钟，搅拌速率为150转/分钟，得到混合反应物；（5）将步骤（5）得到的混合反应物投入挤出机中挤出成型，挤出温度为140℃，挤出压力为0.3mpa，随后冷却至常温，得到成品材料。制得的珍珠棉材料的性能测试结果如表1所示。实施例2（1）将钛白粉4份、碳酸钙3份投入球磨机中，加入适量无水乙醇进行湿法球磨，球磨机的转速为850转/分钟，球磨时间为190分钟，得到球磨混合料浆；（2）将步骤（1）得到的球磨混合料浆与石棉纤维9份、乙烯基双硬脂酰胺14份共同投入到超声分散器中，加入适量蒸馏水，搅拌均匀后进行超声分散处理，超声频率为75khz、超声功率为90w，超声分散时间为30分钟，得到初步混合料；（3）将低密度聚乙烯90份、异丁基三乙氧基硅烷25份、木质素磺酸钠20份共同投入到混炼机中进行一次混炼，混炼温度为135℃，混炼时间为90分钟，随后向一次混炼物中加入聚氯丁二烯15份、海藻酸钠8份、硬脂酸2份进行二次混炼，混炼温度为105℃，混炼时间为135分钟，得到二次混炼物；（4）将步骤（2）得到的初步混合料和步骤（3）得到的二次混炼物共同投入高压反应釜中，随后向高压反应釜中添加乙氧基化烷基胺2份、对甲苯磺酰肼2份，将高压反应釜内压力提高到11mpa并升温至115℃，在该环境条件下搅拌反应60分钟，搅拌速率为165转/分钟，得到混合反应物；（5）将步骤（5）得到的混合反应物投入挤出机中挤出成型，挤出温度为145℃，挤出压力为0.4mpa，随后冷却至常温，得到成品材料。制得的珍珠棉材料的性能测试结果如表1所示。实施例3（1）将钛白粉5份、碳酸钙4份投入球磨机中，加入适量无水乙醇进行湿法球磨，球磨机的转速为900转/分钟，球磨时间为200分钟，得到球磨混合料浆；（2）将步骤（1）得到的球磨混合料浆与石棉纤维10份、乙烯基双硬脂酰胺16份共同投入到超声分散器中，加入适量蒸馏水，搅拌均匀后进行超声分散处理，超声频率为75khz、超声功率为90w，超声分散时间为35分钟，得到初步混合料；（3）将低密度聚乙烯100份、异丁基三乙氧基硅烷30份、木质素磺酸钠22份共同投入到混炼机中进行一次混炼，混炼温度为150℃，混炼时间为100分钟，随后向一次混炼物中加入聚氯丁二烯20份、海藻酸钠9份、脂肪醇聚氧乙烯醚3份进行二次混炼，混炼温度为110℃，混炼时间为150分钟，得到二次混炼物；（4）将步骤（2）得到的初步混合料和步骤（3）得到的二次混炼物共同投入高压反应釜中，随后向高压反应釜中添加十八烷基二乙醇胺3份、3,3-二磺酰肼二苯砜3份，将高压反应釜内压力提高到12mpa并升温至120℃，在该环境条件下搅拌反应70分钟，搅拌速率为180转/分钟，得到混合反应物；（5）将步骤（5）得到的混合反应物投入挤出机中挤出成型，挤出温度为150℃，挤出压力为0.5mpa，随后冷却至常温，得到成品材料。制得的珍珠棉材料的性能测试结果如表1所示。对比例1（1）将钛白粉4份、碳酸钙3份投入球磨机中，加入适量无水乙醇进行湿法球磨，球磨机的转速为850转/分钟，球磨时间为190分钟，得到球磨混合料浆；（2）将步骤（1）得到的球磨混合料浆与石棉纤维9份投入到超声分散器中，加入适量蒸馏水，搅拌均匀后进行超声分散处理，超声频率为75khz、超声功率为90w，超声分散时间为30分钟，得到初步混合料；（3）将低密度聚乙烯90份、异丁基三乙氧基硅烷25份、木质素磺酸钠20份共同投入到混炼机中进行一次混炼，混炼温度为135℃，混炼时间为90分钟，随后向一次混炼物中加入聚氯丁二烯15份、海藻酸钠8份、硬脂酸2份进行二次混炼，混炼温度为105℃，混炼时间为135分钟，得到二次混炼物；（4）将步骤（2）得到的初步混合料和步骤（3）得到的二次混炼物共同投入高压反应釜中，随后向高压反应釜中添加乙氧基化烷基胺2份、对甲苯磺酰肼2份，将高压反应釜内压力提高到11mpa并升温至115℃，在该环境条件下搅拌反应60分钟，搅拌速率为165转/分钟，得到混合反应物；（5）将步骤（5）得到的混合反应物投入挤出机中挤出成型，挤出温度为145℃，挤出压力为0.4mpa，随后冷却至常温，得到成品材料。制得的珍珠棉材料的性能测试结果如表1所示。对比例2（1）将钛白粉4份、碳酸钙3份投入球磨机中，加入适量无水乙醇进行湿法球磨，球磨机的转速为850转/分钟，球磨时间为190分钟，得到球磨混合料浆；（2）将步骤（1）得到的球磨混合料浆与石棉纤维9份、乙烯基双硬脂酰胺14份共同投入到超声分散器中，加入适量蒸馏水，搅拌均匀后进行超声分散处理，超声频率为75khz、超声功率为90w，超声分散时间为30分钟，得到初步混合料；（3）将低密度聚乙烯90份、木质素磺酸钠20份共同投入到混炼机中进行一次混炼，混炼温度为135℃，混炼时间为90分钟，随后向一次混炼物中加入聚氯丁二烯15份、海藻酸钠8份、硬脂酸2份进行二次混炼，混炼温度为105℃，混炼时间为135分钟，得到二次混炼物；（4）将步骤（2）得到的初步混合料和步骤（3）得到的二次混炼物共同投入高压反应釜中，随后向高压反应釜中添加乙氧基化烷基胺2份、对甲苯磺酰肼2份，将高压反应釜内压力提高到11mpa并升温至115℃，在该环境条件下搅拌反应60分钟，搅拌速率为165转/分钟，得到混合反应物；（5）将步骤（5）得到的混合反应物投入挤出机中挤出成型，挤出温度为145℃，挤出压力为0.4mpa，随后冷却至常温，得到成品材料。制得的珍珠棉材料的性能测试结果如表1所示。对比例3（1）将钛白粉4份、碳酸钙3份投入球磨机中，加入适量无水乙醇进行湿法球磨，球磨机的转速为850转/分钟，球磨时间为190分钟，得到球磨混合料浆；（2）将步骤（1）得到的球磨混合料浆与石棉纤维9份、乙烯基双硬脂酰胺14份共同投入到超声分散器中，加入适量蒸馏水，搅拌均匀后进行超声分散处理，超声频率为75khz、超声功率为90w，超声分散时间为30分钟，得到初步混合料；（3）将低密度聚乙烯90份、异丁基三乙氧基硅烷25份、木质素磺酸钠20份共同投入到混炼机中进行一次混炼，混炼温度为135℃，混炼时间为90分钟，随后向一次混炼物中加入海藻酸钠8份、硬脂酸2份进行二次混炼，混炼温度为105℃，混炼时间为135分钟，得到二次混炼物；（4）将步骤（2）得到的初步混合料和步骤（3）得到的二次混炼物共同投入高压反应釜中，随后向高压反应釜中添加乙氧基化烷基胺2份、对甲苯磺酰肼2份，将高压反应釜内压力提高到11mpa并升温至115℃，在该环境条件下搅拌反应60分钟，搅拌速率为165转/分钟，得到混合反应物；（5）将步骤（5）得到的混合反应物投入挤出机中挤出成型，挤出温度为145℃，挤出压力为0.4mpa，随后冷却至常温，得到成品材料。制得的珍珠棉材料的性能测试结果如表1所示。将实施例1-3和对比例1-3的制得的珍珠棉材料分别测定其阻燃性能（ul94），同时按照gb/t1040-2006的测试方法测定其抗拉强度。表1ul94（级）拉伸强度（kg/cm2）实施例1v03.9实施例2v03.9实施例3v03.8对比例1v13.5对比例2v13.4对比例3v13.5本发明的阻燃型珍珠棉材料的制备方法采用将钛白粉、碳酸钙与无水乙醇进行湿法球磨，随后将球磨混合料浆与石棉纤维、乙烯基双硬脂酰胺共同进行超声分散得到初步混合料，同时将低密度聚乙烯、异丁基三乙氧基硅烷、木质素磺酸钠进行一次混炼后再加入聚氯丁二烯、海藻酸钠、活性剂进行二次混炼得到二次混炼物，最后将前述初步混合料和二次混炼物与抗静电剂、发泡剂共同进行高压高温反应，并经挤出成型、冷却后得到成品材料。制备而成的珍珠棉材料，其阻燃性能好、耐拉伸，作为包装材料具有良好的应用前景。并且，本发明采用了乙烯基双硬脂酰胺、异丁基三乙氧基硅烷、聚氯丁二烯参与制备阻燃型珍珠棉材料，对珍珠棉材料进行了有效的性能提升，虽然这些材料并非首次应用于珍珠棉材料中，但按照一定配比量组合后，辅以相应的处理方式，给最后制备得到的珍珠棉材料带来了使用性能上的大幅度提高，这在以往的研究中是不曾报道过的，对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12