发泡聚乙烯用组合物和聚乙烯发泡制品及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚乙烯发泡制品领域，具体涉及发泡聚乙烯用组合物和聚乙烯发泡制品及其制备方法。该组合物含有：待发泡聚乙烯、废旧交联聚乙烯、发泡剂和发泡促进剂，其中，所述待发泡聚乙烯和废旧交联聚乙烯的重量比为100：10‑100；所述废旧交联聚乙烯的凝胶含量为20‑70重量％。本发明专利技术的发泡聚乙烯用组合物采用了废旧交联聚乙烯作为熔体增强剂，既减少环境污染，节约资源，又可以低成本地制得发泡倍率高、泡孔分布窄且具有一定强度的聚乙烯发泡制品。

Composition and polyethylene foaming product for foamed polyethylene and preparation method thereof

The invention relates to the field of polyethylene foaming products, in particular to a composition for foamed polyethylene and polyethylene foaming products and a preparation method thereof. The composition contains foamed polyethylene, waste crosslinked polyethylene, foaming agent and foaming promoter, in which the weight ratio of the foamed polyethylene and waste crosslinked polyethylene is 100:10 100, and the gel content of the waste crosslinked polyethylene is 20 and 70 weight%. The foaming polyethylene used in the invention uses waste crosslinked polyethylene as a melt reinforcing agent, which reduces environmental pollution, saves resources, and can produce a polyethylene foamed product with high foaming ratio, narrow bubble hole distribution and a certain strength.

【技术实现步骤摘要】
发泡聚乙烯用组合物和聚乙烯发泡制品及其制备方法
本专利技术涉及聚乙烯发泡制品领域，具体涉及发泡聚乙烯用组合物和聚乙烯发泡制品及其制备方法。
技术介绍
交联聚乙烯是由线型分子聚乙烯经过交联形成的具有热固型的三维网状结构的聚乙烯制品。此种热固性塑料物质，遇热不会熔融，也难溶于有机溶剂。通常，交联聚乙烯在化工、建筑、电力、包装等领域都具有广泛的用途，然而在应用过程中不可避免的会产生大量的废旧交联聚乙烯，例如由此调试成型切割形成的。对于废旧交联聚乙烯的处理方法一般是埋掉或做为燃料烧掉，不能再回收利用使之成为新的塑料制品。近年来，国外曾进行过采用高温高压分馏法回收废旧交联聚乙烯的实验方法，但因工艺复杂，成本过高而无实际意义。CN104385485A公开了一种废弃交联聚乙烯回收材料及其回收方法，该方法是先将废弃交联聚乙烯粉碎成0.5-2cm的粒料，然后置于固相力化学反应器中进行碾磨，碾磨过程中控制冷却循环水温为5～30℃，碾磨压力为10～50MPa，碾磨转速10～1000rpm，碾磨次数为5-30次。该方法将废弃交联聚乙烯粉碾磨成粉体，其粒度为100-500目，且通过索氏提取装置测试的凝胶含量＜60％。该方法能够选择性地切断废弃交联聚乙烯中的C—O键和Si—O键，将其三维交联结构的交联键断开，改变其原有的不溶不熔的特性，提高材料的热可塑性和熔融流动性，重新赋予了废弃交联聚乙烯回收材料热塑加工性，使其获得的回收材料能够通过挤出、压延等常规的热塑加工方法制备性能优异的高值化回收材料及制品。该方法主要是利用特定的力化学反应器，多次碾磨，使得废旧交联聚乙烯能够再次具有热可塑性；该方法破坏了废旧交联聚乙烯原本的性质，并没有有效利用废旧交联聚乙烯自身的性能特征。CN103172919B涉及一种回收利用废旧交联聚乙烯泡沫塑料的方法，包括以下步骤：(1)分类和磨碎：将废旧交联聚乙烯泡沫塑料分类、磨碎、筛分，得到磨碎料；(2)造粒：将磨碎料代替某些新原料加入到聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯中，并加入主抗氧剂、发泡剂、辅助抗氧剂和其他助剂进行混炼造粒，制备母料；(3)挤成母片：将制备好的母料与敏化剂混合，用挤出压光机挤成连续母片；(4)辐照：将所得母片进行连续辐射交联；(5)发泡：将辐照好的母片放入发泡炉中发泡制备成符合要求的发泡材料，不符合要求的发泡材料返回步骤(1)再次回收利用。该方法可以回收利用废旧交联聚乙烯泡沫塑料，达到循环利用，降低成本、减少环境污染的目的。但其所得的发泡制品仍然存在工艺复杂、强度低、泡孔分布杂乱的缺陷。CN103497399B涉及一种利用发泡回料制备的聚乙烯发泡材料，依次包括以下重量份的组分：交联聚乙烯发泡材料废料、复合填充剂、复配交联剂、复配发泡剂、发泡助剂，并依次通过交联聚乙烯发泡材料废料、复合填充剂、复配交联剂、复配发泡剂、发泡助剂加工生产；该方法的优点：将一定重量份的交联聚乙烯发泡材料废料、复合填充剂、复配交联剂、复配发泡剂、发泡助剂依次通过交联聚乙烯发泡材料废料加工、原料混合、原料再处理、裁切成片、压制成型、冷却定型进行生产，得到具有优异性能的聚乙烯发泡材料，降低了生产成本，保护了环境，并使资源得到了循环使用。但是如同前述方法一样，该方法仍然无法制得发泡倍率高且泡孔分布窄的高强度聚乙烯发泡制品。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够获得发泡倍率高、泡孔分布窄且具有一定强度的聚乙烯发泡制品的发泡聚乙烯用组合物和聚乙烯发泡制品及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种发泡聚乙烯用组合物，该组合物含有：待发泡聚乙烯类、废旧交联聚乙烯、发泡剂和发泡促进剂，其中，所述待发泡聚乙烯和废旧交联聚乙烯的重量比为100：10-100；所述废旧交联聚乙烯的凝胶含量为20-70重量％。本专利技术第二方面提供由上述组合物制得的聚乙烯发泡制品。本专利技术第三方面提供一种聚乙烯发泡制品的制备方法，该方法包括：(1)将待发泡聚乙烯和废旧交联聚乙烯进行混合并进行第一挤出造粒，得到母粒A；所述废旧交联聚乙烯的凝胶含量为20-70重量％；(2)将母粒A、发泡剂和发泡促进剂进行混合并进行第二挤出造粒，得到母粒B；(3)将母粒B进行压制成型，得到待发泡片材；(4)将待发泡片材进行发泡，以制得聚乙烯发泡制品；其中，所述待发泡聚乙烯和废旧交联聚乙烯的重量比为100：10-100。本专利技术第四方面提供由上述方法制得的聚乙烯发泡制品。本专利技术的发泡聚乙烯用组合物采用了废旧交联聚乙烯作为熔体增强剂，既减少环境污染，节约资源，又可以低成本地制得发泡倍率高、泡孔分布窄且具有一定强度的聚乙烯发泡制品。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术一方面提供一种发泡聚乙烯用组合物，该组合物含有：待发泡聚乙烯、废旧交联聚乙烯、发泡剂和发泡促进剂，其中，所述待发泡聚乙烯和废旧交联聚乙烯的重量比为100：10-100；所述废旧交联聚乙烯的凝胶含量为20-70重量％。根据本专利技术，通过采用具有特定凝胶含量的废旧交联聚乙烯用于与本专利技术的组合物中的其他组分配合，能够低成本地制得发泡倍率高、泡孔分布窄且具有一定强度的聚乙烯发泡制品。其中，所述废旧交联聚乙烯的凝胶含量为20-70重量％，当所述废旧交联聚乙烯的凝胶含量小于20重量％时，意味着其改性后聚乙烯混合物的熔体强度较差，会导致气泡坍塌，气孔不均匀；如果所述废旧交联聚乙烯的凝胶含量大于70重量％，意味着其改性后的聚乙烯混合物熔体强度过高，会导致发不起泡。更优选地，所述废旧交联聚乙烯的凝胶含量为30-60重量％。根据本专利技术，所述废旧交联聚乙烯通常指的是是在交联聚乙烯形成具体应用产品时，例如交联聚乙烯滚塑制品、电缆材料而被切割下来的边角料。为了能够促进废旧交联聚乙烯与其他组分的均匀接触，优选地，所述废旧交联聚乙烯为废旧交联聚乙烯粉体，其粒度为30-400目，优选为30-100目。根据本专利技术，尽管采用本专利技术含量范围内的特定凝胶含量的废旧交联聚乙烯便能够对待发泡聚乙烯的发泡制品的性能都有积极的影响，这样的待发泡聚乙烯可以是高密度聚乙烯(密度为0.94-0.97g/cm3)，也可以是低密度聚乙烯(密度为0.92g/cm3至小于0.94g/cm3)，或其共混物，但是为了获得发泡倍率高、泡孔分布窄的聚乙烯发泡制品，优选地，所述待发泡聚乙烯的密度为0.92-0.97g/cm3，熔融指数为0.5-25g/10min，这里的密度和熔融指数指的是聚乙烯的密度和熔融指数。优选地，所述待发泡聚乙烯的数均分子量为10,000-80,000，优选为12,000-30,000。作为这样的待发泡聚乙烯例如可以是高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯或其共混物，例如可以是聚乙烯8007、聚乙烯7042、聚乙烯8320、聚乙烯8920等聚乙烯或其共混物。在本专利技术的一种优选的实施方式中，所述待发泡聚乙烯为高密度聚乙烯或者高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的组合，当所述待发泡聚乙烯为高密度聚乙烯和低密度聚乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发泡聚乙烯用组合物，其特征在于，该组合物含有：待发泡聚乙烯、废旧交联聚乙烯、发泡剂和发泡促进剂，其中，所述待发泡聚乙烯和废旧交联聚乙烯的重量比为100：10‑100；所述废旧交联聚乙烯的凝胶含量为20‑70重量％。

【技术特征摘要】
1.一种发泡聚乙烯用组合物，其特征在于，该组合物含有：待发泡聚乙烯、废旧交联聚乙烯、发泡剂和发泡促进剂，其中，所述待发泡聚乙烯和废旧交联聚乙烯的重量比为100：10-100；所述废旧交联聚乙烯的凝胶含量为20-70重量％。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述废旧交联聚乙烯的凝胶含量为30-60重量％；优选地，所述废旧交联聚乙烯为粒度为30-400目的废旧交联聚乙烯粉体；优选地，所述待发泡聚乙烯的密度为0.92-0.97g/cm3，熔融指数为0.5-25g/10min；优选地，所述待发泡聚乙烯为粒度为30-400目的待发泡聚乙烯粉体。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述待发泡聚乙烯和废旧交联聚乙烯的重量比为100：20-80，优选为100：30-75；优选地，相对于100重量份的所述待发泡聚乙烯和废旧交联聚乙烯的总量，所述发泡剂的含量为1-10重量份，所述发泡促进剂的含量为0.2-1重量份。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述发泡剂为4,4’-氧代双苯磺酰肼、偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈和二亚硝基五次甲基四胺中的一种或多种；所述发泡促进剂为氧化锌和/或硬脂酸锌，优选为氧化锌和硬脂酸锌的组合。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其中，所述组合物还含有抗氧剂和/或润滑剂；优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1098、抗氧剂264和双酚A中的至少一种；优选地，相对于100重量份的所述待发泡聚乙烯和废旧交联聚乙烯的总量，所述抗氧剂的含量为0.1-0.5重量份；优选地，所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸镁和硬脂酸中的至少一种；优选地，相对于100重量份的所述待发泡聚乙烯和废旧交联聚乙烯的总量，所述润滑剂的含量为0.1-1重量份。6.由权利要求1-5中任意一项所述的组合物制得的聚乙烯发泡制品。7.一种聚乙烯发泡制品的制备方法，其特征在于，该方法包括：(1)将待发泡聚乙烯类和废旧交联聚乙烯进行混合并进行第一挤出造粒，得到母粒A；所述废旧交联聚乙烯的凝胶含量为20-70重量％；(2)将母粒A、发泡剂和发泡促进剂进行混合并进行第二挤出造粒，得到母粒B；(3)将母粒B进行压制成型，得到待发泡片材；(4)将待发泡片材进行发泡，以制得聚乙烯发泡制品；其中，所述待发泡聚乙烯和废旧交联聚乙烯的重量比为100：10-100。8.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙小杰，陈学连，梁文斌，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11