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，所述的交联聚乙烯泡棉材料由聚乙烯和烯基吡啶盐交联制成。相对于现有技术而言，本发明专利技术的交联聚乙烯泡棉材料抗菌性更好，达95％以上；本发明专利技术的交联聚乙烯泡棉材料表面张力更大，表面张力维持时间更长，产品粘接性和润湿性更好，更有利于产品的涂胶性能。

【技术实现步骤摘要】
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。抗菌性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，对材料产品的抗菌性能提出了更高要求。现有技术中提高聚乙烯发泡产品抗菌性的方法主要是添加抗菌剂，但抗菌剂价格昂贵，且与聚乙烯体系相容性差，易随着时间迁移至表面，降低材料抗菌持久性，无法满足长期使用的需求。此外，聚乙烯发泡产品的非极性表面张力较小，能满足涂胶工艺的需要，专利技术人在研究中发现，对聚乙烯发泡产品进行电晕处理可提高其表面张力，改善其表面粘接性和润湿性。但电晕设备昂贵且能耗高，电晕处理后的聚乙烯发泡产品的表面张力仅能维持2周左右，无法长期保存。添加具有极性酯基的乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)也可提高聚乙烯发泡产品的非极性表面张力，但使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)增加了工艺成本，且乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)极性偏弱，需大量添加，易造成产品严重自粘，降低了良品率。
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，该材料的抗菌更持久，且具有较大的表面张力，表面粘接性和润湿性更好，有利于产品的涂胶性能。为解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供了一种交联聚乙烯泡棉材料，所述的交联聚乙烯泡棉材料由聚乙烯和烯基吡啶盐交联制成。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组合。当所述的聚乙烯为低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的组合时，低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的质量比范围是100:10～100:60，优选为100:30，可以认为，当低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的质量比在前述范围内，制得的交联聚乙烯泡棉材料涂胶性能更出色。所述的烯基吡啶盐可以由烯基吡啶与金属盐发生络合反应制成，但不限于此。所述的烯基吡啶可以为2、3、4、5和/或6位被C1～6烯基取代的吡啶，优选地，所述的烯基吡啶可以为2、4和/或6位被C1～6烯基取代的吡啶；所述C1～6烯基优选为乙烯基、丙烯基、烯丙基、丁烯基、丁二烯基、环戊烯基、环戊二烯基、环己烯基或环己二烯基；所述的烯基吡啶中，至少含有一个吡啶基，优选地，所述的烯基吡啶中含有一个或两个吡啶基；优选地，所述的烯基吡啶为2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、2-烯丙吡啶、4-烯丙吡啶、4,4-二吡啶基丁二烯和2,3-环己烯并吡啶中的至少一种。所述的烯基吡啶中，吡啶的2、3、4、5和6位分别如下所示：例如2位被乙烯基取代的吡啶的结构式为：所述的金属盐为锌盐、钙盐、铜盐、镍盐、铁盐和钴盐中的至少一种。优选地，所述的金属盐为锌、钙、铜、镍、铁或钴金属的氯盐；和/或锌、钙、铜、镍、铁或钴金属的醋酸盐。例如：氯化锌、醋酸锌、醋酸铜、氯化铜、醋酸钴、醋酸镍、氯化镍、醋酸铁中的至少一种。在一些优选的方案中，所述的络合反应中烯基吡啶和金属盐质量比为1:1～1:2，优选地，烯基吡啶和金属盐质量比为1:1.5～1:2，例如：100重量份所述烯基吡啶化合物和150～300重量份所述金属盐；所述络合反应的反应介质不限，以实现溶解反应物并不与反应物发生反应为准，例如：乙醇；所述络合反应的温度优选为35～65℃；所述络合反应的反应时间优选为5～20h；具体地，所述的络合反应为将100重量份所述烯基吡啶化合物和150～300重量份所述金属盐在35～65℃的乙醇溶液中搅拌反应5～20h即得所述的烯基吡啶盐。本专利技术的第二方面提供了上述交联聚乙烯泡棉材料的制备方法，所述的交联聚乙烯泡棉材料的制备方法包括步骤：(1)将聚乙烯65～90重量份；烯基吡啶盐5～20重量份；弹性体5～25重量份；发泡剂2～20重量份；敏化剂1～2重量份；抗氧化剂0.5～4重量份原料挤出制成母片；(2)将所述母片进行辐照交联，得交联母片；(3)将步骤(2)所得交联母片进行发泡处理，即得所述交联聚乙烯泡棉材料。所述挤出优选在挤出机中进行，所述挤出温度优选为95～130℃，螺杆转速优选为50～130rpm，模头温度优选为110～130℃。所述辐照交联的辐照剂量为5～50kGy。所述高温发泡的温度优选为180～320℃，所述高温发泡的时间优选为0.1～3min。优选地，所述的步骤(3)后还包骤(4)将步骤(3)所得的交联聚乙烯泡棉材料进行轧光处理。所述轧光处理可按照本领域常规的方法进行，具体地，所述轧光处理可通过以下方法进行：将所述经过发泡后的所述母片置于双辊中进行多次轧光处理，控制所述双辊的温度在80～130℃之间，辊隙为泡棉厚度的1/2～1/3。在一些优选的方案中，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)、氯化聚乙烯中的至少一种；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、4,4’-氧代双苯磺酰肼中的至少一种；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、硬脂酸钡中的至少一种；所述的抗氧化剂包括2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚或四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧化剂1010)。本专利技术的第三方面提供了上述的交联聚乙烯泡棉材料的用途，所述的交联聚乙烯泡棉材料可应用于用作机械抗震、地板垫、保温管、电子设备。所述泡棉材料厚度为0.1～3.4mm，厚度偏差在10％以内；在厚度方向上至少包括2层泡孔。在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。本专利技术所用试剂和原料均可从市售渠道获得。相对于现有技术而言，本专利技术的主要优点包括：(1)本专利技术的交联聚乙烯泡棉材料抗菌性更好，达95％以上。(2)本专利技术的交联聚乙烯泡棉材料表面张力更大，表面张力维持时间更长，产品粘接性和润湿性更好，更有利于产品的涂胶性能。(3)本专利技术制备方法通过调整烯基吡啶盐结构和用量，可有效调节材料的抗菌性和粘结性。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。需要说明的是：(1)本专利技术采用AATCC-100法测试交联聚乙烯泡棉材料的抗菌性。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烯基吡啶盐。/n

【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烯基吡啶盐。


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，所述的交联聚乙烯泡棉材料的制备包括步骤：
(1)将聚乙烯65～90重量份；
烯基吡啶盐5～20重量份；
弹性体5～25重量份；
发泡剂2～20重量份；
敏化剂1～2重量份；
抗氧化剂0.5～4重量份原料挤出制成母片；
(2)将所述母片进行辐照交联，得交联母片；
(3)将步骤(2)所得交联母片进行高温发泡处理，即得所述交联聚乙烯泡棉材料。


3.根据权利要求2所述的交联聚乙烯泡棉材料，其特征在于，
步骤(1)中，所述挤出在挤出机中进行；
和/或，所述挤出机的温度为95～130℃；
和/或，所述挤出机的螺杆转速为50～130rpm；
和/或，所述挤出机的模头温度为110～130℃；
和/或，所述辐照交联的辐照剂量为5～50kGy；
和/或，所述高温发泡的温度为180～320℃；
和/或，所述高温发泡的时间为0.1～3min。


4.根据权利要求2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，所述的烯基吡啶盐由烯基吡啶与金属盐发生络合反应制成。


5.根据权利要求4所述的交联聚乙烯泡棉材料，其特征在于，当所述聚乙烯为低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯时，所述低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的质量比为100:10～100:60；
和/或，所述络合反应中烯基吡啶和金属盐质量比为1:1～2；
和/或，所述络合反应的反应介质为乙醇；
和/或，所述络合反应的温度优选为35～65℃；
和/或，所述络合反应的反应时间为5～20h。


6.根据权利要求4所述的交联聚乙烯泡棉材料，其特征在于，所述烯基吡啶为2、3、4、5和/或6位被C1～6烯基取代的吡啶；
和/或，所述金属盐为锌盐、钙盐、铜盐、镍盐、铁盐和钴盐中的至少一种。


7.根据权利要求6所述...

【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