辐射交联聚乙烯高导电泡棉制造技术

本发明专利技术属于高分子发泡卷材技术领域，尤其涉及一种辐射交联聚乙烯高导电泡棉。本发明专利技术通过将炭黑和碳纳米管组合添加进入交联聚乙烯体系，并配合特定制备方法的方式，达到相对少量的炭黑和碳纳米管具有高导电性的效果。本发明专利技术具有炭黑加碳纳米管协同组成导电网络，添加量相对较少但导电性能提高显著，选择性的前后分开式制粒方法使得物料混合更均匀，以及辐照加发泡整体工艺使得最终的泡棉拉伸性能好、耐冲击性好的优点。

【技术实现步骤摘要】
辐射交联聚乙烯高导电泡棉
本专利技术属于高分子发泡卷材
，尤其涉及一种辐射交联聚乙烯高导电泡棉。
技术介绍
辐射交联聚乙烯高导电泡棉，指的是带导电功能的泡棉，一般被用于微波吸收、电磁屏蔽以及电化学等领域，其具有质量轻、无锈蚀、易加工、电导率可调以及价格低等优点。但是另一方面，目前现有的辐射交联聚乙烯高导电泡棉，其仅仅通过添加具有导电功能的炭黑的方式来实现，因此就存在以下几个问题：第一，炭黑单独自身的导电改性效果差；第二，想要提高导电性就必须增加炭黑的添加量，但是随着添加量的增大，就会发生炭黑在基体中难分散，泡棉整体力学性能差的问题。综上所述，市场上急需一种高导电且力学性能好的新型辐射交联聚乙烯高导电泡棉。专利公开号为CN109679197A，公开日为2019.04.26的中国专利技术专利公开了一种聚乙烯醋酸乙烯酯导电发泡材料的制备方法，按照以下材料重量份制备而成，导电填料10-15份、聚乙烯醋酸乙烯酯100份、发泡剂5-10份、发泡促进剂1-5份，包括步骤S1原料溶解、S2配比、S3混合、S4密炼、S5储存。但是该专利技术专利中的导电发泡材料存在导电性能差的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种辐射交联聚乙烯高导电泡棉，其能通过将炭黑和碳纳米管组合添加进入交联聚乙烯体系，并配合特定制备方法的方式，达到相对少量的炭黑和碳纳米管具有高导电性的效果。本专利技术具有炭黑加碳纳米管协同组成导电网络，添加量相对较少但导电性能提高显著，选择性的前后分开式制粒方法使得物料混合更均匀，以及辐照加发泡整体工艺使得最终的泡棉拉伸性能好、耐冲击性好的优点。本专利技术解决上述问题采用的技术方案是：辐射交联聚乙烯高导电泡棉，包括按重量计的以下各组分：低密度聚乙烯60-70份、发泡剂8-10份、成核剂3-5份、抗氧化剂0.5-0.8份、导电剂10-15份，所述导电剂包括炭黑和碳纳米管。在本专利技术中，所述炭黑为导电炭黑，所述炭黑和碳纳米管之间通过协同效应形成导电网络，实现炭黑和碳纳米管总体添加量相对较少，但是导电性能提升明显的效果。此外，所述发泡剂、成核剂以及抗氧化剂，可以保证所述高导电泡棉具有突出的拉伸性能以及耐冲击性能。进一步优选的技术方案在于：低密度聚乙烯70份、发泡剂9份、成核剂5份、抗氧化剂0.5份、导电剂15份。进一步优选的技术方案在于：所述低密度聚乙烯的熔体流动速率为0.8-2.0g/min。在本专利技术中，低密度聚乙烯混合无机填料后，通过自身合适的熔体流动速率，可以保证与各种添加剂之间形成性质稳定、分布均匀的造粒粒子。进一步优选的技术方案在于：所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。进一步优选的技术方案在于：所述成核剂为碳酸钙和滑石粉，所述抗氧化剂为抗氧剂1010。进一步优选的技术方案在于所述辐射交联聚乙烯高导电泡棉的制备方法依次包括以下步骤：S1、将发泡剂、成核剂、抗氧化剂、导电剂，以及部分低密度聚乙烯，在密炼机中分别进行造粒，得到多种物料粒子；S2、将所有所述物料粒子与剩余的低密度聚乙烯一起，在搅拌机中混合均匀，得到物料混合液；S3、将所述物料混合液在单螺杆挤出机挤出，得到基础卷材；S4、对所述基础泡棉卷材进行高能电子辐照交联处理，得到中期卷材；S5、对所述中期卷材进行发泡操作，得到最终的高导电泡棉产品。进一步优选的技术方案在于：步骤S1中，将所述低密度聚乙烯、发泡剂以及抗氧化剂进行混合造粒，造粒温度为120℃，造粒时间为10min；将所述成核剂与所述低密度聚乙烯进行混合造粒，造粒温度为120-130℃，造粒时间为10-15min；将所述炭黑、碳纳米管以及低密度聚乙烯进行混合造粒，造粒温度为130℃，造粒时间为15-20min。在本专利技术中，发泡剂以及抗氧化剂的造粒粒子为主添加剂粒子，所述成核剂的造粒粒子为主体粒子，所述炭黑以及碳纳米管的造粒粒子为导电粒子，即为步骤S1中的所述多种物料粒子，本专利技术采用分别造粒的方式，可以进一步保证发泡剂、成核剂、抗氧化剂以及导电剂的整体添加均匀性，和局部集中分布性，进一步提高机械性能和导电性能。另一方面，本专利技术中所述步骤S2，其中的搅拌混合操作在搅拌釜中以现有工艺条件进行。进一步优选的技术方案在于：步骤S3中，所述单螺杆挤出机按挤出方向共分为7个区，一区温度为150-160℃，二区温度为140-150℃，三区温度为120-125℃，四区温度为110-120℃，五区温度为110-115℃，六区温度为100-110℃，七区温度为95-100℃，模头温度为110-120℃，原料在挤出机的输送时间为3-5min。在本专利技术中，分区式挤出的方式，可以保证材料在挤出成型时各处的均匀性。进一步优选的技术方案在于：步骤S4中，所述高能电子辐照交联处理中，能量为1-2.5Mev，照射的片材层数为6-8层，扫面宽度为800-1000mm,剂量为8-10Mrad。进一步优选的技术方案在于：步骤S5中，所述发泡操作中，预热段的一区温度为80-90℃、二区温度为90-100℃、三区温度为90-100℃；发泡段的一区温度为250-260℃、二区温度为250-260℃、三区温度为240-250℃、四区温度为230-240℃、五区温度为200-220℃、六区温度为180-200℃；进片速度为3.0，出片速度为6.5-9，出进比为2.2-3。在本专利技术中，所述发泡操作采用升温预热、降温发泡的方式，保证发泡程度均匀、彻底的优点，其中所述预热段指的是待发泡料进入发泡机时首先处于的位置，随着发泡料的前行，依次分为一区、二区以及三区，各区划分方式按预热所需温度的不同来进行。另一方面，发泡段指的是发泡机中进行发泡操作的期间，待发泡料先通过预热段，再进入所述发泡段，相类似的，所述发泡段按发泡所需温度的不同，划分为一区、二区、三区、四区、五区以及六区。本专利技术通过将炭黑和碳纳米管组合添加进入交联聚乙烯体系，并配合特定制备方法的方式，达到相对少量的炭黑和碳纳米管具有高导电性的效果。本专利技术具有炭黑加碳纳米管协同组成导电网络，添加量相对较少但导电性能提高显著，选择性的前后分开式制粒方法使得物料混合更均匀，以及辐照加发泡整体工艺使得最终的泡棉拉伸性能好、耐冲击性好的优点。具体实施方式以下所述仅为本专利技术的较佳实施例，非对本专利技术的范围进行限定。实施例1辐射交联聚乙烯高导电泡棉，包括按重量计的以下各组分：低密度聚乙烯70kg、发泡剂偶氮二甲酰胺9kg、成核剂碳酸钙3kg、成核剂滑石粉2kg、1010抗氧化剂0.5kg、导电剂碳黑12kg、导电剂碳纳米管3kg，以及润滑剂硬脂酸锌0.5kg。所述低密度聚乙烯的熔体流动速率为0.8g/min。所述辐射交联聚乙烯高导电泡棉的制备方法依次包括以下步骤：S1、将发泡剂、成核剂、抗氧化剂、导电剂，以及部分低密度聚乙烯，在密炼机中分别进行造粒，得到多种物料粒子；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.辐射交联聚乙烯高导电泡棉，其特征在于包括按重量计的以下各组分：低密度聚乙烯60-70份、发泡剂8-10份、成核剂3-5份、抗氧化剂0.5-0.8份、导电剂10-15份，所述导电剂包括炭黑和碳纳米管。/n

【技术特征摘要】
1.辐射交联聚乙烯高导电泡棉，其特征在于包括按重量计的以下各组分：低密度聚乙烯60-70份、发泡剂8-10份、成核剂3-5份、抗氧化剂0.5-0.8份、导电剂10-15份，所述导电剂包括炭黑和碳纳米管。


2.根据权利要求1所述的辐射交联聚乙烯高导电泡棉，其特征在于包括按重量计的以下各组分：低密度聚乙烯70份、发泡剂9份、成核剂5份、抗氧化剂0.5份、导电剂15份。


3.根据权利要求1所述的辐射交联聚乙烯高导电泡棉，其特征在于：所述低密度聚乙烯的熔体流动速率为0.8-2.0g/min。


4.根据权利要求1所述的辐射交联聚乙烯高导电泡棉，其特征在于：所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。


5.根据权利要求1所述的辐射交联聚乙烯高导电泡棉，其特征在于：所述成核剂为碳酸钙和滑石粉，所述抗氧化剂为抗氧剂1010。


6.根据权利要求1所述的辐射交联聚乙烯高导电泡棉，其特征在于所述辐射交联聚乙烯高导电泡棉的制备方法依次包括以下步骤：
S1、将发泡剂、成核剂、抗氧化剂、导电剂，以及部分低密度聚乙烯，在密炼机中分别进行造粒，得到多种物料粒子；
S2、将所有所述物料粒子与剩余的低密度聚乙烯一起，在搅拌机中混合均匀，得到物料混合液；
S3、将所述物料混合液在单螺杆挤出机挤出，得到基础卷材；
S4、对所述基础泡棉卷材进行高能电子辐照交联处理，得到中期卷材；
S5、对所述中期卷材进行发泡操作，得到最终的高导电泡棉产品。


7.根据权利要求6所述的辐射交联聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：万立祥，杨庆锋，张镤，
申请(专利权)人：浙江润阳新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33