一种基于聚烯烃弹性体的高弹性发泡材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种基于聚烯烃弹性体的高弹性发泡材料及其制备方法与应用，采用聚烯烃弹性体部分或全部替代普通的聚合物原料制备成高弹性的发泡材料，制备成品不仅柔软，邵氏A硬度小于22，明显优于传统材料的30以上；而且回弹性好，断裂伸长率高，且具有抗疲劳和止滑效果；此外聚烯烃弹性体的分子中均不含有对氧化敏感的碳‑碳双键，所以成品具备更优异的抗老化性能；制备材料不含甲醛、增塑剂等有害物质，更没有氯化物产生二噁英的问题，安全环保性能高；制备方法可直接在原生产线上使用，不增加工艺流程，适合工业化生产；降低生产改进成本。

A High Elastic Foaming Material Based on Polyolefin Elastomer and Its Preparation Method and Application

The invention discloses a high elasticity foaming material based on polyolefin elastomer and its preparation method and application. The high elasticity foaming material is prepared by using polyolefin elastomer partly or totally replacing common polymer raw materials. The prepared product is not only soft, Shao's A hardness is less than 22, which is obviously superior to the traditional material over 30; moreover, it has good resilience, high elongation at break, and has the advantages of Anti-fatigue and anti-slip effect; In addition, the molecule of polyolefin elastomer does not contain carbon-carbon double bond which is sensitive to oxidation, so the finished product has better anti-aging performance; the prepared material does not contain harmful substances such as formaldehyde, plasticizer, etc., nor does chloride produce dioxin, so it has high safety and environmental protection performance; the preparation method can be directly used in the original production line without increasing process flow. It is suitable for industrialized production and reduces the cost of production improvement.

【技术实现步骤摘要】
一种基于聚烯烃弹性体的高弹性发泡材料及其制备方法与应用
本专利技术涉及发泡材料领域，尤其涉及一种基于聚烯烃弹性体的高弹性发泡材料及其制备方法与应用。
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。目前市面上软质泡沫地垫基本上都是聚氯乙烯(PVC)泡沫地垫。PVC树脂本身是无毒的，但是其添加剂如增塑剂、稳定剂等，可能造成一些毒害作用。其中报道最多的是增塑剂DEHP。此外还有稳定剂含重金属的问题。PVC更大的问题还在于其垃圾的危害。垃圾焚烧会产生世界公认的最毒的致癌物二噁英，而二噁英的产生条件是要有含氯化合物，并且在高温下才能形成。PVC提供了氯的来源，都市固态废弃物中的氯含量有38％～66％来自PVC，因此可以认为PVC是现今二噁英产生的最大来源。因而PVC软质泡沫地垫的环保问题比较大。另一种常见的软质泡沫塑料是聚氨酯。线型聚氨酯用作热塑性弹性体(urethanerubber，UR；或ThermoplasticPU，TPU)广泛用于制作泡沫塑料，具有保温、绝热、隔音等功能。这种软泡沫似海绵，用作包装材料和沙发坐垫等。但是聚氨酯泡沫塑料不适合做地垫，原因是其主要缺点是遇水容易发生水解，受紫外线作用易变色，而且残留单体甲苯二异氰酸酯毒性较大，在《高分子科学简明教程(第二版)》中有相关记载。如何选取合适的材料制备高弹性亦即邵氏硬度≤22的发泡材料值得研究。
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基于聚烯烃弹性体的高弹性发泡材料及其制备方法与应用，制备而成的高弹性发泡材料的邵氏硬度降低到10-22，从塑性体转变为弹性体，整体提升发泡材料的弹性和柔韧性。技术方案：为达以上目的，本专利技术采取以下技术方案：一种基于聚烯烃弹性体的高弹性发泡材料，包括如下以重量计算的制备原料：含有聚烯烃弹性体POE的聚合物100份、发泡剂8-12份、氧化锌1-5份、硬脂酸1-2份、交联剂0.5-1.0份、填料0-80份；所述聚合物中聚烯烃弹性体POE的质量百分比为50％-100％POE是聚烯烃弹性体polyolefineelaster的简称。POE是采用茂金属催化剂的乙烯(或丙烯)和1-辛烯实现原位(Insite)催化技术无规共聚的热塑性弹性体。POE分两类，有陶氏的乙烯基POE(商品名Engage)和埃克森美孚的丙烯基POE(商品名Vistamaxx)。POE的特点是：(a)辛烯的柔软链卷曲结构以结晶的乙烯链作为物理交联点，使它既有优异的韧性又有良好的加工性。(b)POE分子结构中没有不饱和双键，具有优良的耐老化性能。(c)POE分子量分布窄，具有较好的流动性，与聚烯烃相容性好。(d)良好的流动性可改善填料的分散效果。随着POE含量的增加，体系的弹性和断裂伸长率有很大的提高。可见，POE对聚烯烃泡沫塑料有优良的增弹作用。更为优选的，所述聚烯烃弹性体POE的熔融指数MI值范围为1.0-6.0g/10min。更为优选的，所述聚合物中聚烯烃弹性体POE为陶氏乙烯基POEEngage、埃克森美孚丙烯基POEVistamaxx中的至少一种。更进一步的，所述聚合物中还包括熔融指数MI值范围为1.0-6.0g/10min的低密度聚乙烯，线性低密度聚乙烯，中密度聚乙烯，茂金属聚乙烯，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的至少一种。更进一步的，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、4,4’-氧代双苯磺酰肼中的至少一种。更进一步的，所述交联剂为二叔丁过氧基二异丙苯、过氧化二异丙苯中的至少一种。更进一步的，所述填料为滑石粉、碳酸钙中的至少一种。本申请还公开了一种基于聚烯烃弹性体的高弹性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，其中密闭式炼胶机内温度为130-140℃塑炼10-30min后排出；将密闭式炼胶机排出的物料送入开炼机进行开炼薄通10-20min；冷却后裁切成片，于165-185℃和模内压力5-20MPa的压机中发泡成型，得到所需基于聚烯烃弹性体的高弹性发泡材料。本专利技术还公开了上述制备方法制备的高弹性发泡材料的应用，具体通过化学发泡制备成地垫、卷材中的一种。具体可以为聚乙烯泡沫地垫，EVA泡沫地垫，LDPE泡沫地垫，PE泡沫地垫，拼图地垫，聚乙烯泡沫卷材，EVA泡沫卷材等产品；主要用于瑜伽等体育活动场所，婴幼儿爬行和游戏场地，老年人活动场所等对地垫卷材弹性和柔韧性要求较高的应用；也可用于家装的建材类地垫产品的增弹作用。有益效果：本专利技术提供的一种基于聚烯烃弹性体的高弹性发泡材料及其制备方法与应用，与现有技术相比具备以下优点：(1)本专利技术的发泡材料成品邵氏A硬度小于22，具体在10～22之间，明显优于传统材料的30以上。(2)本专利技术的发泡材料成品不仅柔软，而且回弹性好，断裂伸长率高，其中聚烯烃弹性体的含量越高，上述性能越好。(3)本专利技术的发泡材料成品柔软舒适、抗疲劳，有止滑效果。(4)聚烯烃弹性体的分子中均不含有对氧化敏感的碳-碳双键，所以成品具备更优异的抗老化性能。(5)制备材料不含甲醛、增塑剂等有害物质，更没有氯化物产生二噁英的问题，安全环保性能高。(6)制备方法可直接在原生产线上使用，不增加工艺流程，适合工业化生产；降低生产改进成本。附图说明：图1为实施例1与对比例1制备的发泡材料成品的应力-应变关系对比示意图。具体实施方式设置实施例1-6以及对比例1：对聚合物内聚烯烃弹性体的不同质量百分比制备的发泡材料进行制备测试对比，具体如下：实施例1：一种基于聚烯烃弹性体的高弹性发泡材料，包括如下以重量计算的制备原料：聚烯烃弹性体POE和低密度聚乙烯LDPE混合组成的聚合物3kg，偶氮二甲酰胺(AC)300g，二叔丁基过氧异丙基苯(BIPB)22g，硬脂酸30g，氧化锌40g，滑石粉2kg。其中聚烯烃弹性体POE具体选用埃克森美孚Vistamaxx8210，在聚合物中的质量百分比为100％；且其熔融指数为5.0g/10min；低密度聚乙烯LDPE选用扬子巴斯夫2426H，熔融指数为2.3g/10min。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，其中密闭式炼胶机内温度为135℃塑炼15min排出；将密闭式炼胶机排出的物料送入开炼机进行开炼薄通15min；冷却后裁切成片，于175℃压机中发泡成型，得到所需基于聚烯烃弹性体的高弹性发泡材料。实施例2-实施例6：除去埃克森美孚Vistamaxx8210在聚合物中的质量百分比含量不同，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于聚烯烃弹性体的高弹性发泡材料，其特征在于包括如下以重量计算的制备原料：含有聚烯烃弹性体POE的聚合物100份、发泡剂8‑12份、氧化锌1‑5份、硬脂酸1‑2份、交联剂0.5‑1.0份、填料0‑80份；所述聚合物中聚烯烃弹性体POE的质量百分比为50％‑100％。

【技术特征摘要】
1.一种基于聚烯烃弹性体的高弹性发泡材料，其特征在于包括如下以重量计算的制备原料：含有聚烯烃弹性体POE的聚合物100份、发泡剂8-12份、氧化锌1-5份、硬脂酸1-2份、交联剂0.5-1.0份、填料0-80份；所述聚合物中聚烯烃弹性体POE的质量百分比为50％-100％。2.根据权利要求1所述的基于聚烯烃弹性体的高弹性发泡材料，其特征在于：所述聚烯烃弹性体POE的熔融指数MI值范围为1.0-6.0g/10min。3.根据权利要求1或2所述的基于聚烯烃弹性体的高弹性发泡材料，其特征在于：所述聚合物中聚烯烃弹性体POE为陶氏乙烯基POEEngage、埃克森美孚丙烯基POEVistamaxx中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的基于聚烯烃弹性体的高弹性发泡材料，其特征在于：所述聚合物中还包括熔融指数MI值范围为1.0-6.0g/10min的低密度聚乙烯，线性低密度聚乙烯，中密度聚乙烯，茂金属聚乙烯，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的至少一种。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘炜，
申请(专利权)人：江苏明德玩具股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32