一种增硬的聚乙烯泡棉及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种增硬的聚乙烯泡棉及其制备方法，按重量份计，组合物包括：辐照PE100份，AC发泡剂3

【技术实现步骤摘要】
一种增硬的聚乙烯泡棉及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚乙烯泡棉制备
，具体涉及一种增硬的聚乙烯泡棉及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚乙烯泡棉由于其良好的缓冲、减震、隔音、隔热等性能，被广泛应用于汽车、航空、包装及建筑领域。
[0003]低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene，LDPE)优于具有长支链结构，熔体强度高，加工性能优异，适于制备软质薄膜及泡棉；但制备的泡棉邵氏硬度一般低于40，在承重的条件下容易出现变形，难以满足实际需要。
[0004]一般人们通过聚乙烯与其他硬度较高的聚合物共混来提高聚乙烯泡棉的硬度。如中国专利CN 111269492 A通过与聚丙烯共混提高发泡材料的硬度，但由于聚丙烯熔点较高，聚丙烯共混增硬材料加工温度较高，化学发泡加工温度范围较窄，工艺控制有限。又如中国专利CN 103113653 B通过高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，HDPE)化学交联发泡增加硬度，但HDPE化学交联发泡存在少量交联剂混合均匀性不能保证，发泡材料一般有异味等缺陷。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种增硬的聚乙烯泡棉及其制备方法，选用辐照HDPE颗粒与LDPE共混来解决HDPE熔体强度较低的问题，实现HDPE/LDPE共混发泡制备硬度不低于50的辐照交联聚乙烯泡棉材料。
[0006]技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下。
[0007]本申请的第一个目的是，提供一种增硬的聚乙烯组合物，按重量份计，所述组合物包括：辐照PE100份，AC发泡剂3
‑
10份，发泡助剂0.1
‑
1份，润滑剂0.1
‑
1份，抗氧剂0.1
‑
2份，填料5
‑
25份，所述辐照PE为a、b的组合物或a、b、c的组合物，其中，
[0008]a.辐照HDPE，所述辐照HDPE由HDPE经辐照后形成，
[0009]b.LDPE，
[0010]c.辐照LDPE，所述辐照LDPE由LDPE经辐照后形成，
[0011]a的重量份为所述辐照PE的30
‑
60wt％。
[0012]可选的，在一种实施方式中，所述辐照PE为辐照HDPE、LDPE的组合物，在其他实施方式中，还可以是辐照HDPE、LDPE及辐照LDPE的组合物。
[0013]本申请所述增硬的聚乙烯组合物通过在螺杆挤出机上进行挤出造粒制备。
[0014]可选的，在一种实施方式中，本申请所指的辐照HDPE、辐照LDPE均是指经高能电子辐照形成的。辐照HDPE、辐照LDPE的原理是通过高能射线将聚合物分子链中的C
‑
C键和C
‑
H键打断，形成大分子自由基和活泼H原子。活泼H原子攻击聚合物大分子链，生成大分子自由基。大分子自由基之间发生反应形成长支链，交联，辐照前后聚合物的结晶结构不发生变
化。室温、空气环境中辐照，辐照后的聚乙烯熔体流动速率降低，聚乙烯大分子自由基之间相互结合形成长支链，并生成少量含氧基团。具有环保、高效的优势。
[0015]可选的，在一种实施方式中，所述HDPE的熔体流动速率为10
‑
30g/10min。
[0016]可选的，在一种实施方式中，所述HDPE的熔体流动速率为20g/10min。
[0017]可选的，在一种实施方式中，所述辐照HDPE、辐照LDPE在室温下经高能电子辐照，辐照剂量为8
‑
18kGy。辐照HDPE、辐照LDPE的辐照剂量可以相同，也可以不同，根据各自的情况具体而定。
[0018]可选的，在一种实施方式中，所述辐照剂量为18kGy或15kGy或12kGy或8kGy。
[0019]可选的，在一种实施方式中，所述发泡助剂包括氧化锌、硬脂酸锌、丙烯酸锌、甲基丙烯酸锌、油酸锌、苯甲酸锌、磷酸锌、碳酸锌中的一种或几种。
[0020]可选的，在一种实施方式中，所述润滑剂包括石蜡、氧化石蜡、顺丁烯酸二丁酯，硬脂酸、硬脂酸盐中的一种或几种，如马来酸二丁酯。
[0021]可选的，在一种实施方式中，所述抗氧剂包括1010、168、1076、亚磷酸三苯酯中的一种或几种。
[0022]可选的，在一种实施方式中，所述填料包括碳酸钙、滑石粉、木粉、炭黑、白炭黑、云母、高岭土中的一种或几种。
[0023]本申请的第二个目的是，提供一种增硬的聚乙烯泡棉的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0024]S1、将以上所述的增硬的聚乙烯组合物混合后造粒，制备粒子；
[0025]S2、造粒后制备挤出片材；
[0026]S3、挤出片材进行辐照交联；
[0027]S4、辐照后的片材经预发泡、发泡、压花、收卷，得到增硬的交联聚乙烯泡棉。
[0028]可选的，在一种实施方式中，S1步骤中，所述的增硬的聚乙烯组合物混合后造粒具体为：所述聚乙烯组合物由第一组合物与第二组合物组成，其中，所述第一组合物包括a.辐照HDPE、b.LDPE的组合物或a辐照HDPE、b.LDPE、c辐照LDPE的组合物，还包括发泡助剂、抗氧剂、填料，所述第二组合物包括b.LDPE、发泡剂、填料，所述方法包括以下步骤：
[0029]S1、第一组合物混合后造粒制备第一粒子，第二组合物混合后造粒制备第二粒子；
[0030]S2、所述第一粒子、第二粒子混合后，制备挤出片材；
[0031]S3、挤出片材进行辐照交联；
[0032]S4、辐照后的片材经预发泡、发泡、压花、收卷，得到增硬的交联聚乙烯泡棉。
[0033]可选的，在一种实施方式中，所述b.LDPE组分在第一组合物、第二组合物中的重量比为(1
‑
2)：1。
[0034]可选的，在一种实施方式中，所述第二组合物中的抗氧剂为抗氧剂总量的10
‑
20wt％。
[0035]可选的，在一种实施方式中，S2步骤中，采用单螺杆挤出机挤出造粒或双螺杆挤出机挤出造粒进行造粒，其中，所述单螺杆挤出机的造粒温度为110℃、120℃、130℃，所述双螺杆挤出机的造粒温度：100℃、105℃、110℃，115℃、120℃、125℃、130℃、130℃。
[0036]可选的，在一种实施方式中，S2步骤中，所述挤出温度分别为100
‑
120℃、110
‑
150℃、120
‑
150℃。
[0037]可选的，在一种实施方式中，S2步骤中，所述挤出温度分别为110
‑
120℃、120
‑
150℃、120
‑
150℃。
[0038]可选的，在一种实施方式中，S3步骤中，所述辐照交联的辐照剂量为0.5
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增硬的聚乙烯组合物，其特征在于，按重量份计，所述组合物包括：辐照PE100份，AC发泡剂3
‑
10份，发泡助剂0.1
‑
1份，润滑剂0.1
‑
1份，抗氧剂0.1
‑
2份，填料5
‑
25份，所述辐照PE为a、b的组合物或a、b、c的组合物，其中，a.辐照HDPE，所述辐照HDPE由HDPE经辐照后形成，b.LDPE，c.辐照LDPE，所述辐照LDPE由LDPE经辐照后形成，a的重量份为所述辐照PE的30
‑
60wt％。2.根据权利要求1所述的增硬的聚乙烯组合物，其特征在于，所述HDPE的熔体流动速率为10
‑
30/10min；所述辐照HDPE、辐照LDPE在室温下经高能电子辐照，辐照剂量为8
‑
18kGy。3.根据权利要求1所述的增硬的聚乙烯组合物，其特征在于，所述发泡助剂包括氧化锌、硬脂酸锌、丙烯酸锌、甲基丙烯酸锌、油酸锌、苯甲酸锌、磷酸锌、碳酸锌中的一种或几种；所述润滑剂包括石蜡、氧化石蜡、顺丁烯酸二丁酯，硬脂酸、硬脂酸盐中的一种或几种；所述抗氧剂包括1010、168、1076、亚磷酸三苯酯中的一种或几种；所述填料包括碳酸钙、滑石粉、木粉、炭黑、白炭黑、云母、高岭土中的一种或几种。4.一种增硬的聚乙烯泡棉的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、将如权利要求1
‑
3任一所述的增硬的聚乙烯组合物混合后造粒，制备粒子；S2、造粒后制备挤出片材；S3、挤出片材进行辐照交联；S4、辐...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱善方，石文鹏，蒋文俊，
申请(专利权)人：常州市聚智新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：