聚乙烯发泡组合物和发泡材料及其制备方法以及滚塑聚乙烯发泡制品技术

本发明专利技术涉及滚塑领域，公开了聚乙烯发泡组合物及其制备方法以及滚塑聚乙烯发泡制品。一种聚乙烯发泡组合物，包含聚乙烯、发泡剂、纤维、助发泡剂和抗氧剂，以及可选的组分A，所述组分A为交联剂、助交联剂和润滑剂中的至少一种；其中，以聚乙烯发泡组合物的总重量为基准，聚乙烯的含量为65-90重量％，纤维的含量为5-30重量％，采用颗粒发泡。通过本发明专利技术的聚乙烯发泡组合物制得的滚塑聚乙烯发泡制品的泡孔更小更均匀，压缩强度明显提高。压缩强度明显提高。

【技术实现步骤摘要】
聚乙烯发泡组合物和发泡材料及其制备方法以及滚塑聚乙烯发泡制品


[0001]本专利技术涉及滚塑领域，具体涉及聚乙烯发泡组合物，发泡材料及其制备方法，以及由该发泡材料制得的滚塑聚乙烯发泡制品。

技术介绍

[0002]滚塑成型又称旋转成型，它的加热、成型和冷却都是在无内压的模具中进行的。材料的成型结构可以多样复杂，而现有的连续发泡技术并不适用于结构多样的滚塑模具。目前滚塑发泡材料主要用于做支撑填充或单独做制品使用，该发泡制品目前存在的问题是泡孔不均且偏大，整体模量也较差。
[0003]CN106380654A公开了一种可发泡聚乙烯材料，按重量份计包括如下组分：聚乙烯100份，不饱和聚合物2-10份，自由基引发剂0.5-5份，发泡剂1-10份，润滑剂0.5-5份，无机填料5-20份，抗氧剂0.1-0.5份。该专利申请的基体主要通过聚乙烯和不饱和聚合物共混得到，其主要分析发泡制品的密度及表面邵氏硬度，但是该发泡制品的泡孔均匀度较差，模量(压缩强度)较小。
[0004]CN105086043A公开了一种高发泡聚乙烯合金料及其制备方法，包括如下重量份数的原料组分：聚乙烯树脂100份，PP-g-γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷2份-10份。该专利申请的基体主要通过聚乙烯和聚丙烯(PP)接枝物共混得到，但是该专利申请中提到的高硬度只是用表面邵氏硬度表征，该方法并不能反映发泡制品整体的硬度，同时由于PP的熔体强度低和聚乙烯的相容性欠佳，容易出现发泡制品的泡孔大小不一的问题。
[0005]CN102924777A公开了一种高压聚乙烯发泡材料及其连续发泡工艺，该发泡属于交联发泡，发泡后的材料卷取包装。该方法得到的材料属于软体材料，硬度不够，不适合于各种无压的制品模具。
[0006]CN107880349A公开了一种发泡聚乙烯板材及其制备方法，发泡聚乙烯板材由如下重量份数的组分组成：低密度聚乙烯70-80份、偶氮二甲酰胺15-21份、过氧化二异丙苯3-5份、异丙基三(十二烷基苯磺酞基)钛酸酯0.3-1份、硬脂酸5-10份、硬脂酸锌2-3份、氧化锌1-1.5份、植物纤维15-20份和无机填料1-1.5份。但是该发泡聚乙烯板材不适用于滚塑加工工艺。
[0007]CN104419102A公开了一种玻璃纤维增强聚丙烯接枝物微孔发泡材料，由包括以下重量份的组分组成：聚丙烯极性接枝物1000份，发泡剂5-20份，发泡助剂2-10份，成核剂10-35份，低密度聚乙烯20-70份，热塑性弹性体15-50份，抗氧剂1-5份，偶联剂0.2-10份，玻璃纤维50-550份。但是该微孔发泡材料也不适用于滚塑加工工艺。
[0008]CN106674687A公开了一种聚乙烯发泡材料及其制备方法，一种聚乙烯发泡材料由以下质量份数配方成分组成：聚乙烯80-100份、偶氮二甲酰胺20-30份、麦饭石粉10-20份、石英砂粉10-15份、柠檬酸三乙酯5-15份、玻璃纤维5-15份、石脂20-40份、竹纤维10-15份、阻燃剂5-10份、氢喹啉2-6份、乙烯醋酸乙烯酯4-8份、多无醇苯甲酸酯7-10份、硬脂酸5-15
份、塑化剂50-70份、泡孔成核剂10-20份、润滑剂10-15份、交联剂5-10份、填充剂4-12份、发泡剂10-25份。但是该发泡材料制备的发泡制品的泡孔大小不一，模量较低。
[0009]综上，现有的发泡聚乙烯组合物在应用于滚塑加工工艺生产聚乙烯发泡制品时，得到的聚乙烯发泡制品的泡孔不均匀，模量偏低，或者根本无法应用于滚塑加工工艺。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供聚乙烯发泡组合物和发泡材料及其制备方法和滚塑聚乙烯发泡制品，采用本专利技术的发泡材料可以在滚塑设备上直接进行滚塑加工，得到的聚乙烯发泡制品的泡孔更小更均匀，同时模量有较大提高，压缩强度明显提高。
[0011]本专利技术的专利技术人经过研究发现，现有技术主要通过加入硬度较高的聚丙烯或者不饱和聚合物提高发泡制品的邵氏硬度，但由于邵氏硬度只能反映发泡制品的表面硬度，并不能直接反映发泡制品的整体模量，从现有技术的共混体系可知，聚乙烯发泡组合物的共混相容性不好，聚乙烯发泡组合物在发泡温度时，体系的熔体强度和结晶过程不同，会造成泡孔不均匀的问题，一定程度地降低聚乙烯发泡制品的模量。本专利技术的聚乙烯发泡组合物包含聚乙烯、发泡剂、纤维、助发泡剂和抗氧剂，以及可选的交联剂、助交联剂和润滑剂，通过熔融共混和挤出造粒，得到合适长径比的颗粒，直接将该颗粒在滚塑设备上进行滚塑加工，颗粒发泡可以保留纤维的有效长度，避免因磨粉而损失纤维的有效长度，体系中纤维的存在以及与其它组分的协同作用，能够阻碍泡孔间的融并现象，得到的泡孔更小更均匀，同时纤维对泡孔具有支撑作用，在与其它组分协同作用下，增强了聚乙烯发泡制品的整体模量。
[0012]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种聚乙烯发泡组合物，该组合物包含聚乙烯、发泡剂、纤维、助发泡剂和抗氧剂，以及可选的组分A，所述组分A为交联剂、助交联剂和润滑剂中的至少一种；其中，以聚乙烯发泡组合物的总重量为基准，聚乙烯的含量为65-90重量％，纤维的含量为5-30重量％。
[0013]本专利技术第二方面提供了一种发泡材料的制备方法，该方法包括：将上述的组合物依次进行熔融共混、挤出造粒和干燥。
[0014]本专利技术第三方面提供了由上述的方法制得的发泡材料。
[0015]本专利技术第四方面提供了一种滚塑聚乙烯发泡制品，其中，该制品由上述的发泡材料在滚塑加工条件下成型制得。
[0016]本专利技术通过利用纤维与其它组分的协同作用，使得泡孔间的融并现象降低，从而有效增加了滚塑聚乙烯发泡制品的压缩模量，而且使得滚塑聚乙烯发泡制品的泡孔更小更均匀。此外，本专利技术的聚乙烯发泡组合物可以直接进行颗粒发泡，减少了磨粉工艺，减少制备成本，而且颗粒发泡具有更好的增强效果，得到的聚乙烯发泡制品的压缩强度更高，可以更好地应用于包装箱的支撑层或者单独作为包装制品使用。
具体实施方式
[0017]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。
[0018]本专利技术第一方面提供了一种聚乙烯发泡组合物，该组合物包含聚乙烯、发泡剂、纤维、助发泡剂和抗氧剂，以及可选的组分A，所述组分A为交联剂、助交联剂和润滑剂中的至少一种；其中，以聚乙烯发泡组合物的总重量为基准，聚乙烯的含量为65-90重量％，纤维的含量为5-30重量％。
[0019]在本专利技术中，优选地，以聚乙烯发泡组合物的总重量为基准，聚乙烯的含量为69-86重量％，例如69重量％、70重量％、76重量％、80重量％、85重量％、86重量％，以及这些数值中的任意两个所构成的范围中的任意值。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
40min，优选为15-30min；主轴转速为2-20r/min；副轴转速5-40r/min；优选地，滚塑聚乙烯发泡制品的泡孔的平均孔径为600-1000μm，优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙苗苗，孙小杰，李亚飞，陈兰兰，任月庆，梁文斌，
申请(专利权)人：北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：