一种改性epm发泡材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及发泡材料领域，尤其涉及一种改性EPM发泡材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 以塑料、橡胶、弹性体等高分子材料为基体，内部充满气泡的孔状结构材料称为聚 合物发泡材料。作为发泡材料中的一大类，聚合物发泡材料可以分为诸多品种，绝大部分热 固性塑料和热塑性塑料一级橡胶均能被加工成发泡材料，其中以聚氨酯、聚苯乙烯、聚氯乙 烯等聚合物为基体的发泡材料最为常见。在日常生活用品、运动领域、交通领域、建筑设施 等行业中均可见证聚合物发泡材料的存在。
[0003] 二元以丙胶（EPM)是乙烯、丙烯的无规共聚物，具有优良的耐热性和耐臭氧性，且 价格低廉，是三元乙丙胶（EPDM)价格的60%左右。由于EPM分子中不仅含有双键，不易硫 化，限制了其应用范围。目前EPM主要用在橡胶增韧塑料以及利用其优异的电绝缘性能用 作电缆，而关于EPM高发弹性材料的研究和应用鲜有报道。为此，研究开发改性高发泡弹性 材料具有科学意义和实际应用价值。
[0004] 无机矿物材料填充改性橡胶，可以增大橡胶材料的体积、降低生产成本，改善橡胶 加工工艺性能，同时减少半成品收缩率、提高半成品表面平坦性等，陶土的储量大、价格便 宜、来源广，进过煅烧的陶土吸水性和水抽物含量降低，有害金属含量减少，可赋予硫化橡 胶良好的物理性能，是常用的无机矿物材料，但是陶土表面含有大量羟基，在EPM中难以均 匀分散，因此必须对陶土粉末进行表面改性。
[0005] 综上所述，研发一种改性EPM发泡材料及其制备方法，以此提高发泡材料的物理 和机械性能，显得格外重要。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术中的不足，本发明提供了一种物 理和机械性能优良、生产工艺简单且生产成本较低的一种改性EPM发泡材料及其制备方 法。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种改性EPM发泡材料，由以下重量份配 比的原料制得：
[0008]
[0009]进一步地，所述EPM为基本原料，所述EVA为改性材料，VA质量含量为15 %，所述 EAA为相容剂，AA质量含量为9%。
[0010] 优选地，所述改性陶土选用的改性剂为稀土铝酸酯。
[0011] -种制备所述改性EPM发泡材料的方法，具体包括以下步骤：
[0012] S1、改性陶土的制备：将陶土置于电热恒温干燥箱中进行预干燥，然后投入到预先 加热至100 °C的高速搅拌机中，称取一定质量分数的稀土铝酸酯改性剂，按改性剂：乙醇质 量比为30:100溶于乙醇中，然后将改性剂/乙醇溶液按预先确定的比例加入高速搅拌机 中，控制搅拌速度250r/min，改性20min后，卸料备用；
[0013] S2、密炼塑化：按照设计的配方，将EPM、EVA、EAA、AC、DCP、HSt、ZnSt2、ZnO和改性 陶土依次加入加压式捏炼机中，进行密炼塑化；
[0014] S3、双辊混炼：将所述步骤S2中的物料置于开放式炼塑炼胶机中进行混炼，所述 混炼过程中薄通6次，打三角包3次，平均拉出厚度为2mm的EPM片材试样；
[0015] S4、硫化发泡：将所述EPM片材试样计量后置于平板硫化机模具中，进行硫化发 泡；
[0016] S5、冷却定型：将发泡体自然冷却2~3天，待产品充分冷却收缩后入库或加工。
[0017] 进一步地，所述步骤S1中的预干燥温度为110°C，干燥时间3h。
[0018] 进一步地，所述步骤S2中的密炼温度为85°C，时间为13min。
[0019] 进一步地，所述步骤S3中的双辊混炼温度为80°C，混炼时间为lOmin。
[0020] 进一步地，所述步骤S4中的硫化发泡温度为185°C，时间为15~20min。
[0021] 本发明的有益效果是：
[0022] (1)本发明采用的发泡方法为模压发泡，制得的改性EPM发泡材料具有较低的发 泡胶密度、较好的力学性能、较均匀的泡孔结构。
[0023] (2)本发明采用稀土铝酸酯对陶土进行改性，使得改性过的陶土亲油化度值最大， 改性效果最好。
[0024] (3)本发明的发泡材料采用改性过的陶土作为填充增强材料，与未使用改性陶土 的发泡材料相比，拉伸强度提高66. 3%，撕裂强度提高27. 8%，物理性能优良。
[0025](4)本发明制备的改性EPM发泡材料的抗拉强度为2. 68MPa，断裂伸缩率为350%， 具有撕裂强度高、拉伸性能好和收缩率低等优点。
【具体实施方式】
[0026] 下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例 仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技 术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范 围。
[0027] 实施例1 :
[0028] 本实施例公开了一种改性EPM发泡材料，由以下重量份配比的原料制得：EPM 70phr、EVA 30phr、EAA 2phr、AC 2phr、DCP 1.2phr、HSt 0.5phr、ZnSt20.5phr、Zn0 0.5phr 和改性陶土lOphr ;所述EPM为基本原料，所述EVA为改性材料，VA质量含量为15%，所述 EAA为相容剂，AA质量含量为9%;所述改性陶土选用的改性剂为稀土铝酸酯。
[0029] 本实施例还公开了制备所述改性EPM发泡材料的方法，具体包括以下步骤：S1、 改性陶土的制备：将陶土置于110°C的电热恒温干燥箱中干燥3h，然后投入到预先加热至 100 °C的高速搅拌机中，称取一定质量分数的稀土铝酸酯改性剂，按改性剂：乙醇质量比为 30:100溶于乙醇中，然后将改性剂/乙醇溶液按预先确定的比例加入高速搅拌机中，控制 搅拌速度250r/min，改性20min后，卸料备用；S2、密炼塑化：按照设计的配方，将EPM、EVA、 EAA、AC、DCP、HSt、ZnSt2、ZnO和改性陶土依次加入加压式捏炼机中，于85 °C密炼塑化13min ; S3、双辊混炼：将所述步骤S2中的物料置于开放式炼塑炼胶机中进行混炼，双辊混炼温度 为80°C，时间为lOmin，所述混炼过程中薄通6次，打三角包3次，平均拉出厚度为2mm的EPM 片材试样；S4、硫化发泡：将所述EPM片材试样计量后置于平板硫化机模具中，进行硫化发 泡，所述硫化发泡温度为185°C，时间为15~20min ;S5、冷却定型：将发泡体自然冷却2~ 3天，待产品充分冷却收缩后入库或加工。
[0030] 实施例2 :
[0031] 本实施例公开了一种改性EPM发泡材料，由以下重量份配比的原料制得：EPM 80phr、EVA 40phr、EAA 3phr、AC 2phr、DCP 1.2phr、HSt 0.5phr、ZnSt20.5phr、Zn0 0.5phr 和改性陶土lOphr ;所述EPM为基本原料，所述EVA为改性材料，VA质量含量为15%，所述 EAA为相容剂，AA质量含量为9%;所述改性陶土选用的改性剂为稀土铝酸酯。
[0032] 本实施例还公开了制备所述改性EPM发泡材料的方法，具体包括以下步骤：S1、 改性陶土的制备：将陶土置于110°C的电热恒温干燥箱中干燥3h，然后投入到预先加热至 100 °C的高速搅拌机中，称取一定质量分数的稀土铝酸酯改性剂，按改性剂：乙醇质量比为 30:100溶于乙醇中，然后将改性剂/乙醇溶液按预先确定的比例加入高速搅拌机中，控制 搅拌速度250r/min，改性20min后，卸料备用；S2、密炼塑化：按照设计的配方，将EPM、EVA、 EAA、AC、DCP、HSt、ZnSt2、ZnO和改性陶土依次加入加压式捏炼机中，于85 °C密炼塑化13min ; S3、双辊混炼：将所述步骤S2中的物料置于开放式炼塑炼胶机中进行混炼，双辊混炼温度 为80°C，时间为lOmin，所述混炼过程中薄通6次，打三角包3次，平均拉出厚度为2mm的EPM 片材试样；S4、硫化发泡：将所述EPM片材试样计量后置于平板硫化机模具中，进行硫化发 泡，所述硫化发泡温度为185°C，时间为15~20min ;S5、冷却定型：将发泡体自然冷却2~ 3天，待产品充分冷却收缩后入库或加工。
[0033] 本发明的有益效果是：
[0034] (1)本发明采用的发泡方法为模压发泡，制得的改性EPM发泡材料具有较低的发 泡胶密度、较好的力学性能、较均匀的泡孔结构。
[0035] (2)本发明采用稀土铝酸酯对陶土进行改性，使得改性过的陶土亲油化度值最大， 改性效果最好。
[0036] (3)本发明的发泡材料采用改性过的陶土作为填充增强材料，与未使用改性陶土 的发泡材料相比，拉伸强度提高66. 3%，撕裂强度提高27. 8%，物理性能优良。
[0037] (4)本发明制备的改性EPM发泡材料的抗拉强度为2. 68MPa，断裂伸缩率为350%， 具有撕裂强度高、拉伸性能好和收缩率低等优点。
[0038] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为 本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种改性EPM发泡材料，其特征在于，由以下重量份配比的原料制得：2. 根据权利要求1所述的一种改性EPM发泡材料，其特征在于，所述EPM为基本原料， 所述EVA为改性材料，VA质量含量为15 %，所述EAA为相容剂，AA质量含量为9 %。3. 根据权利要求1或2所述的一种改性EPM发泡材料，其特征在于，所述改性陶土选用 的改性剂为稀土铝酸酯。4. 一种制备如权利要求1所述的改性EPM发泡材料的方法，其特征在于包括以下步 骤： 51、 改性陶土的制备：将陶土置于电热恒温干燥箱中进行预干燥，然后投入到预先加热 至100°c的高速搅拌机中，称取一定质量分数的稀土铝酸酯改性剂，按改性剂：乙醇质量比 为30:100溶于乙醇中，然后将改性剂/乙醇溶液按预先确定的比例加入高速搅拌机中，控 制搅拌速度250r/min，改性20min后，卸料备用； 52、 密炼塑化：按照设计的配方，将EPM、EVA、EAA、AC、DCP、HSt、ZnSt2、ZnO和改性陶土 依次加入加压式捏炼机中，进行密炼塑化； 53、 双辊混炼：将所述步骤S2中的物料置于开放式炼塑炼胶机中进行混炼，所述混炼 过程中薄通6次，打三角包3次，平均拉出厚度为2mm的EPM片材试样； 54、 硫化发泡：将所述EPM片材试样计量后置于平板硫化机模具中，进行硫化发泡； 55、 冷却定型：将发泡体自然冷却2~3天，待产品充分冷却收缩后入库或加工。5. 根据权利要求4所述的制备改性EPM发泡材料的方法，其特征在于，所述步骤Sl中 的预干燥温度为110 °C，干燥时间3h。6. 根据权利要求5所述的制备改性EPM发泡材料的方法，其特征在于，所述步骤S2中 的密炼温度为85°C，时间为13min。7. 根据权利要求6所述的制备改性EPM发泡材料的方法，其特征在于，所述步骤S3中 的双辊混炼温度为80°C，混炼时间为lOmin。8. 根据权利要求4-7中任意一项权利要求所述的制备改性EPM发泡材料的方法，其特 征在于，所述步骤S4中的硫化发泡温度为185°C，时间为15~20min。
【专利摘要】本发明涉及发泡材料领域，公开了一种改性EPM发泡材料，由以下重量份配比的原料制得：EPM？70～100phr、EVA？0～100phr、EAA？0～5phr、AC？2phr、DCP1.2phr、HSt？0.5phr、ZnSt2？0.5phr、ZnO？0.5phr和改性陶土10phr；本发明也公开了制备所述改性EPM发泡材料的方法，该方法工艺简单、生产成本低、且制备的改性EPM发泡材料具有较好的物理和机械性能。
【IPC分类】C08K3/22, C08L23/16, C08L23/08, C08J9/10, C08K13/06, C08K3/34
【公开号】CN105037961
【申请号】CN201510439380
【发明人】罗美柏
【申请人】罗美柏
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月23日