一种改性聚乙烯发泡材料及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及聚乙烯发泡材料制备工艺技术领域，提供一种改性聚乙烯发泡材料及其制备工艺，本发明专利技术以氧化二异丙苯作为引发剂和交联剂，将抗氧剂乙酰氨基丙二酸二乙酯接枝在纯低密度聚乙烯的大分子链上，接枝改性后的聚乙烯具有较好的耐热抗氧化的性能；其次，本发明专利技术制备的改性蔗渣纤维具有较好的阻燃性能和抗高温性能，而且，本发明专利技术将改性聚乙烯与改性蔗渣纤维进行复合制得改性聚乙烯发泡材料，通过改性蔗渣纤维与改性聚乙烯之间良好的界面相容性，能够使复合制得的改性聚乙烯发泡材料的膨胀行为，力学性能和热稳定性得到提高，还能够使改性聚乙烯发泡材料更容易降解，从而在一定程度上起到保护环境的作用。程度上起到保护环境的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚乙烯发泡材料及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及聚乙烯发泡材料制备工艺
，具体涉及一种改性聚乙烯发泡材料及其制备工艺。

技术介绍

[0002]发泡材料具有轻质、耐热、价格低廉等优点，在工业、农业、包装业、交通运输业等得到广泛应用，我国发泡材料主要集中在聚苯乙烯发泡材料、聚丙烯发泡材料、聚氨酯发泡材料和聚乙烯发泡材料。传统的发泡材料在环境中不易降解，对环境造成一定污染，聚乙烯发泡材料具多羟基结构，无毒，有良好的粘接性、耐热性和亲水性，但是目前市面上的聚乙烯发泡材料耐热性和拉伸强度较差，因此需要对其进行改进。

技术实现思路

[0003]解决的技术问题
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种改性聚乙烯发泡材料及其制备工艺，旨在使其能够制备出耐热性和拉伸强度较好的聚乙烯发泡材料。
[0005]技术方案
[0006]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0007]一种改性聚乙烯发泡材料，按重量份计包括：80
‑
90份改性聚乙烯、22
‑
28份改性蔗渣纤维、10
‑
13份滑石粉、1
‑
2份双叔丁基过氧化二异丙基苯、1
‑
2份偶氮二甲酰胺、2
‑
3份碳酸氢钠、1
‑
2份柠檬酸钠、1
‑
2份氧化锌和0.5
‑
1份硬脂酸锌。
[0008]更进一步地，所述改性聚乙烯的制备方法包括以下步骤：
[0009]步骤1、称取48
‑
52重量份纯低密度聚乙烯倒入转矩流变仪中，在转速50r/min的条件下升温至110℃，熔融8min，然后加入22
‑
25重量份乙酰氨基丙二酸二乙酯混炼5min；
[0010]步骤2、向步骤1的体系中加入2
‑
3份过氧化二异丙苯进行再次混炼，混炼后倒出备用，所得即为预改性组分；
[0011]步骤3、将预改性组分倒入模具中用表面光滑的铁板夹紧，接着放入110℃的平板硫化机中热压成型，所得即为预改性模坯；
[0012]步骤4、将预改性模坯再次放入平板硫化机中，并将平板硫化机的温度升高至175℃，逐级加压至15MPa，并在该压力下维持压制30min，最后将预改性模坯移至15MPa压力下带水冷的平板硫化机中进行冷却；
[0013]步骤5、将经步骤4处理后的预改性模坯粉碎成颗粒，所得颗粒即为改性聚乙烯。
[0014]更进一步地，所述步骤2中混炼的时间为3
‑
5min。
[0015]更进一步地，所述步骤4中逐级加压的方式为每分钟加压5MPa。
[0016]更进一步地，所述改性蔗渣纤维的制备方法包括以下步骤：
[0017]步骤a、按照摩尔比值1：10称取甲基乙氧基硅烷和去离子水进行混合，使用盐酸溶液调节pH值至2
‑
3后，在15℃的条件下反应25
‑
30min，接着在45
‑
50℃的条件下进行高温缩
合反应，反应后制得聚硅氧烷溶胶；
[0018]步骤b、将聚硅氧烷溶胶置于80℃的条件下烘干30min进行固化，固化后进行水解，并向水解后的体系内加入质量为其25
‑
32％的端羟基聚二甲基硅烷和质量为其12
‑
15％的异丙醇，在95℃的条件下进行改性缩合反应，反应后制得柔性聚硅氧烷溶胶；
[0019]步骤c、将蔗渣纤维毡浸泡在80℃的碱溶液中碱处理15min，接着在48
‑
50℃的条件下烘干，将烘干后的将蔗渣纤维毡浸渍在柔性聚硅氧烷溶胶中，浸渍时间为2
‑
3min；
[0020]步骤d、使用去离子水对经过步骤c处理后的将蔗渣纤维毡进行洗涤30s，自然干燥1min后，使用10％的植酸溶液涂覆，浸渍涂覆30s后再用去离子水洗涤20s，并自然干燥1min；
[0021]步骤e、再次使用柔性聚硅氧烷溶胶对经步骤d处理后的蔗渣纤维毡进行浸渍涂覆30s，用去离子水浸渍洗涤20s后自然干燥，所得即为改性蔗渣纤维。
[0022]更进一步地，所述步骤a中高温缩合反应的时间为40
‑
45min，且步骤b中改性缩合反应的时间为45
‑
50min。
[0023]更进一步地，所述步骤c中的碱溶液为0.1mol/L的NaOH溶液。
[0024]一种改性聚乙烯发泡材料的制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：
[0025]S1、称取上述重量份的改性聚乙烯、改性蔗渣纤维、滑石粉、双叔丁基过氧化二异丙基苯、偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠、柠檬酸钠、氧化锌和硬脂酸锌投入密炼机内进行混炼；
[0026]S2、将S1中的体系倒入开炼机中进行再次混炼，混炼均匀后生产出薄片，并对薄片进行裁切和称重；
[0027]S3、将S2中的薄片通过压模机上的发泡模具进行合模产生发泡材料，合模温度为170
‑
190℃，合模压力为15
‑
20MPa，合模时间为25
‑
35min，合模后进行冷却定型，所得即为改性聚乙烯发泡材料。
[0028]更进一步地，所述S1中的混炼时间为8
‑
10min，混炼温度为110
‑
120℃，所述S2中的混炼时间为5
‑
8min，混炼温度为95
‑
105℃。
[0029]更进一步地，所述冷却定型的温度为15
‑
18℃，冷却定型时间为1
‑
2h。
[0030]有益效果
[0031]本专利技术提供了一种改性聚乙烯发泡材料及其制备工艺，与现有公知技术相比，本专利技术的具有如下有益效果：
[0032]1、本专利技术以氧化二异丙苯作为引发剂和交联剂，将抗氧剂乙酰氨基丙二酸二乙酯接枝在纯低密度聚乙烯的大分子链上，在改性的过程中，氧化二异丙苯受热分解成游离基能够夺去纯低密度聚乙烯分子链上的氢原子，使低密度聚乙烯形成大分子游离基，最后大分子游离基之间发生自由基耦合反应形成立体网状结构，此时，乙酰氨基丙二酸二乙酯与立体网状结构之间发生交联反应，能够将乙酰氨基丙二酸二乙酯通过自由基加成反应接枝到立体网状结构的大分子侧链上，接枝改性后的聚乙烯具有较好的耐热抗氧化的性能。
[0033]2、本专利技术在制备改性蔗渣纤维的过程中，采用涂覆工艺在蔗渣纤维的表面涂覆柔性聚硅氧烷和植酸，通过植酸中的含磷基团能够对聚硅氧烷柔性结构中经燃烧降解后产生的可燃自由基进行捕捉，从而能够提高蔗渣纤维的阻燃性能和抗高温性能，在植酸的外层又涂覆一层柔性聚硅氧烷能够对植酸进行保护，防止植酸的流失，进而在一定程度上提高蔗渣纤维阻燃性能和抗高温性能的稳定性。
[0034]3、本专利技术将改性聚乙烯与改性蔗渣纤维进行复合制得改性聚乙烯发泡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性聚乙烯发泡材料，其特征在于，按重量份计包括：80
‑
90份改性聚乙烯、22
‑
28份改性蔗渣纤维、10
‑
13份滑石粉、1
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2份双叔丁基过氧化二异丙基苯、1
‑
2份偶氮二甲酰胺、2
‑
3份碳酸氢钠、1
‑
2份柠檬酸钠、1
‑
2份氧化锌和0.5
‑
1份硬脂酸锌。2.根据权利要求1所述的一种改性聚乙烯发泡材料，其特征在于，所述改性聚乙烯的制备方法包括以下步骤：步骤1、称取48
‑
52重量份纯低密度聚乙烯倒入转矩流变仪中，在转速50r/min的条件下升温至110℃，熔融8min，然后加入22
‑
25重量份乙酰氨基丙二酸二乙酯混炼5min；步骤2、向步骤1的体系中加入2
‑
3份过氧化二异丙苯进行再次混炼，混炼后倒出备用，所得即为预改性组分；步骤3、将预改性组分倒入模具中用表面光滑的铁板夹紧，接着放入110℃的平板硫化机中热压成型，所得即为预改性模坯；步骤4、将预改性模坯再次放入平板硫化机中，并将平板硫化机的温度升高至175℃，逐级加压至15MPa，并在该压力下维持压制30min，最后将预改性模坯移至15MPa压力下带水冷的平板硫化机中进行冷却；步骤5、将经步骤4处理后的预改性模坯粉碎成颗粒，所得颗粒即为改性聚乙烯。3.根据权利要求2所述的一种改性聚乙烯发泡材料，其特征在于，所述步骤2中混炼的时间为3
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5min。4.根据权利要求2所述的一种改性聚乙烯发泡材料，其特征在于，所述步骤4中逐级加压的方式为每分钟加压5MPa。5.根据权利要求1所述的一种改性聚乙烯发泡材料，其特征在于，所述改性蔗渣纤维的制备方法包括以下步骤：步骤a、按照摩尔比值1：10称取甲基乙氧基硅烷和去离子水进行混合，使用盐酸溶液调节pH值至2
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3后，在15℃的条件下反应25
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30min，接着在45
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50℃的条件下进行高温缩合反应，反应后制得聚硅氧烷溶胶；步骤b、将聚硅氧烷溶胶置于80℃的条件下烘干30min进行固化，固化后进行水解，并向水解后的体系内加入质量为其25
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32％的端羟基聚二甲基硅烷和质量为其1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈得杨，陈向阳，柯亮，
申请(专利权)人：湖北京海泰建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：