一种高弹性耐磨型复合发泡材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高弹性耐磨型复合发泡材料及其制备方法，包括复合发泡主料100份、发泡剂3‑6份、氧化锌1‑3份、硬脂酸1‑2份、交联剂0.5‑1.0份、填料30‑100份；所述复合发泡主料为PE、SEBS、改性MWCNTs进行共混改性制备的三元复合发泡材料体系。与现有技术相比，发泡材料成品邵氏A硬度降低到30以下，明显优于传统材料，不仅柔软，而且回弹性好，断裂伸长率高，更具备优异的耐磨性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高弹性耐磨型复合发泡材料及其制备方法
本专利技术涉及发泡材料领域，尤其涉及一种高弹性耐磨型复合发泡材料及其制备方法。
技术介绍
发泡材料是指在物质内部气化产生气泡使之成为多孔物质的发泡的物质，具有重量轻、比强度高、绝缘性能优异、缓冲能力显著以及吸附能力强的优势，已经被广泛的应用在了汽车工业、建筑工业、包装工业、农业、水处理和空气过滤等领域；如制造泡沫塑料、泡沫橡胶、泡沫树脂等。应用于儿童爬行垫和家装材料的聚烯烃(主要是聚乙烯或EVA)泡沫地垫的主要特性是兼有一定的柔性和刚性，也就是弹性和塑性的结合。但总的来说，回弹性不够，脚踩上去舒适度不够。一般聚乙烯或EVA泡沫地垫的邵氏A硬度大于30°，正常情况是38°左右。而目前更多需求对于泡沫地垫的弹性要求更高，要求泡沫地垫做得更有弹性，更柔软，脚感舒适，不易疲劳。而且要求脚面和泡沫地垫之间以及泡沫地垫与地面之间不容易滑动，也就是有一定的止滑作用，防止老人小孩摔倒。很多发泡材料的弹性得到了提升，但是其耐磨性能反而有一定的阻碍性下降，如何兼得高弹耐磨性能值得研究
技术实现思路
专利技术目的：为了解决现有技术中所存在的问题，本专利技术提出了一种高弹性耐磨型复合发泡材料及其制备方法，制备而成的高弹性发泡材料的邵氏硬度降低到30以下，整体提升发泡材料的弹性和柔韧性，同时产品具备更优异的耐磨性能。技术方案：为达以上目的，本专利技术采取以下技术方案：一种高弹性耐磨型复合发泡材料，包括如下以重量计算的制备原料：复合发泡材料100份、发泡剂3-6份、氧化锌1-3份、硬脂酸1-2份、交联剂0.5-1.0份、填料30-100份；所述复合发泡主料为PE、SEBS、改性MWCNTs进行共混改性制备的三元复合发泡材料体系。PE、SEBS、改性MWCNTs进行共混改性后不仅发泡材料的弹性有了很大的提升，同时改性MWCNTs的添加进一步增强了其耐磨性能。更为优选的，所述复合发泡主料中PE、SEBS、改性MWCNTs共混配比为PE60％-80％、SEBS10％-20％、余量的改性MWCNTs。更为优选的，所述改性MWCNTs采用非共价改性法对碳纳米管侧壁进行包裹，形成改性MWCNTs，具体为在MWCNTs的制备过程中形成混合强酸性体系，并加入体系质量1％的葡萄糖氧化酶以及体系质量2％的邻苯二甲酸酐进行溶剂改性制得。更进一步的，所述混合强酸性体系为浓硝酸与浓盐酸质量比为4:1的混合物。更为优选的，复合发泡主料的制备方法，具体包括如下步骤：(1)首先将PE、SEBS按共混配比干燥后，加入无水乙醇作为溶剂，置于高速分散搅拌机中，转速设定为3000r/min，分散20min；(2)停止分散，分三次加入配比所需量的改性MWCNTs，依次调节转速为2000r/min，3000r/min，4000r/min，每次分散10min；得复合材料；(3)将复合材料置于高压反应釜中，调节压力为15MPa，调节温度为250℃，维持压力不变保持40min，排出二氧化碳取出复合材料，冷却定型得复合发泡材料。更为优选的，所述SEBS的熔融指数MI值范围为3.0-5.0g/10min。更为优选的，所述发泡剂为4,4’-氧代双苯磺酰肼。更为优选的，所述交联剂为二叔丁过氧基二异丙苯。更为优选的，所述填料为滑石粉、碳酸钙中的至少一种。本专利技术还公开了上述高弹性耐磨型复合发泡材料的制备方法，包括如下步骤：将所需原料按需备好，置于密闭式炼胶机内进行混料塑炼处理，置于密炼机进行混料处理，经开炼、出片、硫化发泡、冷却成型、切割、冲裁、印刷，得到所需高弹性耐磨型复合发泡材料。有益效果：本专利技术提供的一种高弹性耐磨型复合发泡材料及其制备方法，与现有技术相比具备以下优点：(1)发泡材料成品邵氏A硬度降低到30以下，明显优于传统材料。(2)发泡材料成品不仅柔软，而且耐磨性能强，断裂伸长率高。(3)制备材料不含甲醛、增塑剂、氯化物等有害物质，安全环保性能高。具体实施方式实施例1-7以及对比例1-2中的复合发泡主料的制备方法如下：(1)改性MWCNTs的制备：采用非共价改性法对碳纳米管侧壁进行包裹，形成改性MWCNTs，具体为在MWCNTs的制备过程中形成混合强酸性体系(浓硝酸与浓盐酸质量比为4:1)，并加入体系质量1％的葡萄糖氧化酶以及体系质量2％的邻苯二甲酸酐进行溶剂改性制得；(2)将PE、SEBS按共混配比干燥后，加入无水乙醇作为溶剂，置于高速分散搅拌机中，转速设定为3000r/min，分散20min；(3)停止分散，分三次加入配比所需量的改性MWCNTs，依次调节转速为2000r/min，3000r/min，4000r/min，每次分散10min；得复合材料；(4)将复合材料置于高压反应釜中，调节压力为15MPa，调节温度为250℃，维持压力不变保持40min，排出二氧化碳取出复合材料，冷却定型得复合发泡材料。实施例1：一种高弹性耐磨型复合发泡材料，包括如下以重量计算的制备原料：复合发泡主料4kg(PE60％、SEBS20％、改性MWCNTs20％)，4,4’-氧代双苯磺酰肼(OBSH)200g，氧化锌80g，硬脂酸60g、二叔丁基过氧异丙基苯(BIBP)40g，，滑石粉2.4kg。其中PE生产厂家为美国陶氏，SEBS的熔融指数MI值范围为4.0g/10min，生产厂家为美国科腾。其制备方法如下：将所需原料按需备好，置于密闭式炼胶机内进行混料塑炼处理，置于密炼机进行混料处理，经开炼、出片、硫化发泡、冷却成型、切割、冲裁、印刷，得到所需高弹性耐磨型复合发泡材料。实施例2-实施例7：除去复合发泡主料三种成分的配比不同，其他制备原料的种类用量均与实施例1相同；且制备方法也与实施例1相同，实施例2-7中三种成分配比具体如表1所示，分别考察了PE质量百分比依次为60％、70％、80％等情况制备成发泡材料。对比例1：复合发泡主料中仅仅使用PE和SEBS进行二元共混，具体配比见表1，其他制备原料的种类用量均与实施例1相同；且制备方法也与实施例1相同。对比例2：复合发泡主料中使用PE、SEBS以及未经改性的SEBS进行三元共混，具体配比见表1，其他制备原料的种类用量均与实施例1相同；且制备方法也与实施例1相同。对比例3：未使复合发泡主料，采用普通的PE材料进行制备，其他制备原料的种类用量均与实施例1相同；制备方法与实施例1相同。成品测试测试方法：邵氏A硬度的测定方法：根据GB/T530-1999《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法》，国际标准ISO7619:1986进行测试，硬度计型号为：LX-A邵氏硬度计。断裂伸长率的测定方法：根据GB/T6344-2008《软质泡沫聚合材料拉伸强度和断裂伸长率的测定》使用仪器电子万能试验机型号：日本岛津AGS-X5KN。试样尺寸为140mm×12mm×10mm，横截面为矩形；拉伸速度为500mm/min±50mm/min；测定温度23℃±2℃，相对湿度50％±5％。磨耗强度采用GB/T1689进行测试。表1：不同配比的复合发泡主料制备的高弹性耐磨型复合发泡材料对比从表1中可以看出，本专利技术实施例1-7复合发泡主料制备的高弹性耐磨型复合发泡材料其成品的硬度均低于30，且断裂伸长率较高，磨耗强度较添加未改性的MWCNTs的对比例1、2来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高弹性耐磨型复合发泡材料，其特征在于包括如下以重量计算的制备原料：复合发泡主料100份、发泡剂3‑6份、氧化锌1‑3份、硬脂酸1‑2份、交联剂0.5‑1.0份、填料30‑100份；所述复合发泡主料为PE、SEBS、改性MWCNTs进行共混改性制备的三元复合发泡材料体系。

【技术特征摘要】
1.一种高弹性耐磨型复合发泡材料，其特征在于包括如下以重量计算的制备原料：复合发泡主料100份、发泡剂3-6份、氧化锌1-3份、硬脂酸1-2份、交联剂0.5-1.0份、填料30-100份；所述复合发泡主料为PE、SEBS、改性MWCNTs进行共混改性制备的三元复合发泡材料体系。2.根据权利要求1所述的高弹性耐磨型复合发泡材料，其特征在于：所述复合发泡主料中PE、SEBS、改性MWCNTs共混配比为PE60％-80％、SEBS10％-20％、余量的改性MWCNTs。3.根据权利要求2所述的高弹性耐磨型复合发泡材料，其特征在于：所述改性MWCNTs采用非共价改性法对碳纳米管侧壁进行包裹，形成改性MWCNTs，具体为在MWCNTs的制备过程中形成混合强酸性体系，并加入体系质量1％的葡萄糖氧化酶以及体系质量2％的邻苯二甲酸酐进行溶剂改性制得。4.根据权利要求3所述的高弹性耐磨型复合发泡材料，其特征在于：所述混合强酸性体系为浓硝酸与浓盐酸质量比为4:1的混合物。5.根据权利要求1或2所述的高弹性耐磨型复合发泡材料，其特征在于复合发泡主料的制备方法，具体包括如下步骤：(1)首先将PE、SEBS按共混配比干燥后，加入无水乙醇作为溶剂，置于高速分...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁华雄，陈渠鍫，曹峥，
申请(专利权)人：三斯达江苏环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32