一种交联聚乙烯泡棉材料及其制备方法技术

本申请公开了一种交联聚乙烯泡棉材料及其制备方法。本申请中，交联聚乙烯泡棉材料由聚乙烯和改性木质素磺酸盐交联制成。本申请提供的交联聚乙烯泡棉材料具有良好的强度，弹性模量在7MPa以上，材料粘结性好，表面张力可达40mN/m以上，并可维持6个月以上，满足涂胶工艺要求，本申请提供的交联聚乙烯泡棉材料制备方法，避免使用影响发泡工艺的聚丙烯或无机填料，从而避免了对发泡工艺的不利影响。

【技术实现步骤摘要】
一种交联聚乙烯泡棉材料及其制备方法
本专利技术实施例涉及高分子材料，特别涉及一种交联聚乙烯泡棉材料及其制备方法。
技术介绍
交联聚乙烯泡棉材料是一种介于软质(聚氨酯)和硬质(聚苯乙烯)泡棉材料之间的闭孔结构的新型发泡塑料，具有优越的强韧性、弹性、挠曲性、耐磨性、耐化学腐蚀性、耐低温性和绝缘性好等一系列特性，可作为良好的绝缘、绝热、防震及浮力材料。高强度聚乙烯发泡产品广泛用于机械减震、地垫、汽车内饰、电子设备等领域，随着产品更新换代，对产品强度提出了更高要求。现有技术中提高交联聚乙烯泡棉材料产品强度的方法为添加聚丙烯、玻璃纤维、碳酸钙等添加剂或增加交联聚乙烯泡棉材料的交联度。但专利技术人在实际研究的过程中发现，由于聚丙烯的熔点较高，使得加工所需的温度较高，高温容易导致发泡剂的分解，致使发泡工艺实施困难。此外，玻璃纤维和碳酸钙等无机填料与聚乙烯互溶性差，对产品强度的提升有限，而且大量无机填料易对发泡过程产生不利影响。交联度太大也会导致难以发泡，无法达到合适的发泡倍率，不利于发泡工艺的进行。因此，本领域尚需寻找增强交联聚乙烯泡棉材料产品强度的同时对发泡工艺不产生不利影响的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种交联聚乙烯泡棉材料，使得产品强度得以增强的同时，其制备步骤不对发泡工艺产生不利影响。为解决上述技术问题，本专利技术的提供了一种交联聚乙烯泡棉材料，制备所述交联聚乙烯泡棉材料的原料包括聚乙烯和改性木质素磺酸盐，所述改性木质素磺酸盐由木质素磺酸盐中至少部分酚羟基的氢被C4～18烯基替代获得；优选地，所述改性木质素磺酸盐由木质素磺酸盐中至少部分酚羟基的氢被C8～16烯基替代获得；或者，所述改性木质素磺酸盐由木质素磺酸盐中至少部分酚羟基的氢被替代获得，所述R1为C3～20烯基，优选地，所述R1为C7～17烯基。在一些优选的方案中，所述的交联聚乙烯泡棉材料由聚乙烯和所述改性木质素磺酸盐发生交联反应制成。所述的交联，可以是化学交联或辐照交联，优选为辐照交联，所述的辐照交联可以是电子束辐照交联或紫外光辐照交联，优选为电子束辐照交联。在一些优选的方案中，所述的聚乙烯密度范围是：0.91～0.93；所述的聚乙烯优选为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或二者的混合物。当所述的聚乙烯为低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的混合物时，所述低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的质量比范围优选为100:(10～60)，更优选为100:30。在一些优选的方案中，所述的改性木质素磺酸盐可由对应的木质素磺酸盐与改性剂进行反应获得，所述的改性剂为C4～18卤代烯烃或者其中R2为C3～20烯基，X为卤素，所述的卤素为氟、氯、溴或碘。作为优选，所述的C4～18卤代烯烃为C8～16卤代烯烃，更优选为C8～16伯卤代烯烃，例如：12-溴-1-十二烯、12-氯-1-十二烯、16-溴-1-十六烯、16-氯-1-十六烯、9-溴-1-壬烯、9-氯-1-壬烯、8-溴-1-辛烯、8-氯-1-辛烯；作为优选，所述的中，R2为C7～17烯基，X为氯或溴，更优选地，为油酰氯、亚油酰氯和亚麻酰氯。在一些优选的方案中，所述的改性木质素磺酸盐选自改性木质素磺酸镁、改性木质素磺酸锌、改性木质素磺酸钾、改性木质素磺酸锂、改性木质素磺酸铁或改性木质素磺酸钴。作为制备上述改性木质素磺酸盐的原料，本专利技术所述的木质素磺酸盐优选为木质素磺酸镁、木质素磺酸锌、木质素磺酸钾、木质素磺酸锂、木质素磺酸铁或木质素磺酸钴；所述的木质素磺酸镁、木质素磺酸锌、木质素磺酸钾、木质素磺酸锂、木质素磺酸铁以及木质素磺酸钴均可由木质素磺酸钠与对应的镁、锌、钾、锂以及钴的氯盐发生离子交换反应制成。例如：木质素磺酸钠与氯化镁发生离子交换反应生成木质素磺酸镁。所述的离子交换反应条件可参考本领域离子交换法制备木质素磺酸盐的常规方法，例如：制备木质素磺酸镁，将木质素磺酸钠水溶液与氯化镁水溶液进行混合搅拌一定时间后，浸入50％乙醇水溶液中进行沉淀，然后进行过滤干燥，即得相应离子的木质素磺酸酶。在一些优选的方案中，所述的木质素磺酸盐分子量范围优选为3000～10000，所述的木质素磺酸盐中，每克木质素磺酸盐中磺酸基的含量优选为大于0.9mmol/g。所述的木质素磺酸盐亦可通过本领域常规方法制得，例如由木质素与亚硫酸盐进行磺化反应制得。本专利技术所述的木质素，其是一类无定型高分子化合物；优选地，所述的木质素是由紫丁香基丙烷、愈疮木基丙烷和/或对-羟基苯基丙烷单元通过醚键和碳碳键相互连接形成的具有网状结构的高分子，所述的紫丁香基丙烷为所述的愈疮木基丙烷为所述的对-羟基苯基丙烷为显而易见地，本专利技术所述的木质素具有多个芳香环、甲氧基、醇羟基、酚羟基等活性基团。在一些优选的方案中，所述的改性木质素磺酸盐的制备包括步骤：(1)于惰性气体气氛中，将木质素磺酸盐和的改性剂的混合物溶于反应介质中，100～150℃下反应4～12h，过滤即得改性木质素磺酸盐，步骤(1)中，所述的改性剂为C4～18卤代烯烃或者其中，R2为C3～20烯基，X为卤素，所述的卤素为氟、氯、溴或碘；优选地，所述的改性剂为C8～16卤代烯烃或其中，R2为C7～17烯基，X为氯或溴。所述的反应介质为沸点大于150℃的有机溶剂，例如：N,N-二甲基甲酰胺。所述的混合物中，木质素磺酸盐和改性剂的质量比为100:(10～50)，例如：100:15；所述的混合物与反应介质的质量比为1:(1～10)；优选为1:(1～6)。所述的惰性气体可以是任意种惰性气体，例如：氮气。所述的步骤(1)后还包括步骤(2)：用乙酸乙酯洗涤步骤(1)所得的改性木质素磺酸盐。本专利技术第二方面提供了一种交联聚乙烯泡棉材料的制备方法，所述的制备方法包括步骤：(1)将60～90重量份聚乙烯；5～30重量份改性木质素磺酸盐；5～25重量份弹性体；2～20重量份发泡剂；1～2重量份敏化剂；0.5～4重量份抗氧化剂原料置于挤出机进行挤出，得母片；(2)将所述母片进行辐照交联处理，得交联母片；(3)将所述交联母片进行发泡处理，即得所述的交联聚乙烯泡棉材料。步骤(1)中，所述聚乙烯优选为低密度聚乙烯和/或线性低密度聚乙烯。步骤(1)中，所述的弹性体包括三元乙丙橡胶、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、天然橡胶、异丁胶、顺丁胶、丁苯胶、丁苯嵌段共聚物(SBS)、戊苯嵌段共聚物(SIS)和氯化聚乙烯中的至少一种。步骤(1)中，所述的发泡剂包括偶氮二甲酰胺、苯磺酰肼、二亚硝基五亚甲基四胺、甲苯磺酰肼和4,4’-氧代双苯磺酰肼中的至少一种。步骤(1)中，所述的敏化剂包括乙酸锌、硬脂酸锌、硬脂酸钴、草酸锌、氧化锌和硬脂酸钡中的至少一种。步骤(1)中，所述的包括2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)中的至少一种。步骤(1)中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交联聚乙烯泡棉材料，其特征在于，制备所述交联聚乙烯泡棉材料的原料包括聚乙烯和改性木质素磺酸盐，所述改性木质素磺酸盐由木质素磺酸盐中酚羟基的氢至少部分被C

【技术特征摘要】
1.一种交联聚乙烯泡棉材料，其特征在于，制备所述交联聚乙烯泡棉材料的原料包括聚乙烯和改性木质素磺酸盐，所述改性木质素磺酸盐由木质素磺酸盐中酚羟基的氢至少部分被C4～18烯基和/或替代获得，其中，R1为C3～20烯基。


2.根据权利要求1所述的交联聚乙烯泡棉材料，其特征在于，所述聚乙烯为低密度聚乙烯和/或线性低密度聚乙烯；
和/或，所述改性木质素磺酸盐由木质素磺酸盐中酚羟基的氢至少部分被C8～16烯基和/或替代获得，其中，所述R1为C7～17烯基；
和/或，所述改性木质素磺酸盐选自改性木质素磺酸镁、改性木质素磺酸锌、改性木质素磺酸钾、改性木质素磺酸锂、改性木质素磺酸铁或改性木质素磺酸钴。


3.根据权利要求1所述的交联聚乙烯泡棉材料，其特征在于，其特征在于，所述改性木质素磺酸盐由对应的木质素磺酸盐与改性剂进行反应获得；所述改性剂为C4～18卤代烯烃或其中R2为C3～20烯基，X为卤素。


4.根据权利要求3所述的交联聚乙烯泡棉材料，其特征在于，所述改性剂为C8～16卤代烯烃或其中，R2为C7～17烯基，X为氯或溴。


5.根据权利要求3所述的交联聚乙烯泡棉材料，其特征在于，所述改性剂为12-溴-1-十二烯、12-氯-1-十二烯、16-溴-1-十六烯、16-氯-1-十六烯、9-溴-1-壬烯、9-氯-1-壬烯、8-溴-1-辛烯、8-氯-1-辛烯中的至少一种，或者油酰氯、亚油酰氯和亚麻酰氯中的至少一种。


6.根据权利要求1所述的交联聚乙烯泡棉材料，其特征在于，所述改性木质素磺酸盐的制备包括步骤：(1)于惰性气体气氛中，将木质素磺酸盐和的改性剂的混合物溶于反应介质中，100～150℃下反应4～12h，过滤即得改性木质素磺酸盐；步骤(1)中，所述改性剂为C4～18卤代烯烃或其中，R2为C3～20烯基，X为卤素。


7.根据权利要求6所述的交联聚乙烯泡棉材料，其特征在于，所述改性剂为C8～16卤代烯烃或其中，R2为C7～17烯基，X为氯或溴；
和/或，所述反应介质为沸点大于150℃的有机溶剂；
和/或，所述混合物中，木质素磺酸盐和改性剂的质量比为100:(10～50)；
和/或，所述混合物与反应介质的质量比为1:(1～10)；
和/或，所述的惰性气体为氮气；
和/或，所述步骤(1)后还包括步骤(2)：用乙酸乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：张轩，郭枫，梁学正，
申请(专利权)人：浙江万里新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33