[发明专利]一种辐射交联聚烯烃泡棉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料制备领域，尤其涉及一种辐射交联聚烯烃泡棉及其制备方法。

背景技术

聚烯烃类泡棉应用范围广泛，具有良好的物理、化学和力学性能，其韧性、挠曲性和缓冲性能良好，并且具有电绝缘、隔热等性质，广泛应用于包装、化工、建筑等领域。经过几十年的发展，聚烯烃类泡棉已经发展成熟，在品种及应用方面实现了多样化。随着理论研究的不断深入以及发泡技术的进步，泡棉在产量和质量方面都有了长足的进步。

由于聚烯烃泡棉具有良好的保温与能量缓冲特性，因此在室内保温、运动护具等领域得到了广泛应用。例如在汽车工业中特别需要用于汽车的内部，这类材料的柔软性提供了安全保障，用于锻炼的瑜伽垫，改善了人们锻炼运动的环境，但现在随着消费者消费水平的提高，对产品质量的要求也逐步提升，而现有的聚烯烃泡棉还存在着一定的缺陷，如拉伸强度和撕裂强度还有待增强，抗穿刺能力较差，材料受压后复弹恢复较慢等；而人们也在各个方面对聚烯烃泡棉进行着性能改进，如申请号为201310343408.4的中国发明专利，公开了一种健康型聚烯烃泡沫材料及其制备方法，在配方中加入了负离子矿物材料与亲水性富勒烯化合物，具有净化空气、表面防油污、防静电效果等优点。利用负离子矿物材料的热电性与压电性，可有效增加周围环境的负离子浓度。同时亲水性富勒烯化合物的亲水性基团可以与水形成氢键，隔断了污染物与聚烯烃表面的联系，同时还可以将积累的静电荷迅速泄露，达到抗静电的目的；但该技术方案在对于改善聚烯烃泡棉其他性能，如拉伸强度和撕裂强度和抗紫外线老化上基本没有改善效果。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种辐射交联聚烯烃泡棉，由配方原料经混合、熔融、挤出、电子加速器辐射交联、加热发泡制得，配方原料包括以下质量配比的原辅料混合组成：

聚乙烯(LLDPE) 40-70份，

纳米级竹纤维粉末 10-20份，

茂金属聚乙烯(MPE) 10-15份，

催化剂 10-20份，

发泡母料 30-60份，

色母 0-5份。

作为优选，发泡母料由发泡剂10-20份，聚乙烯(LLDPE)15-30份和抗氧剂(抗氧剂1010)1-3份按质量配比混合制成，发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠中的一种或者两种按任一比例混合而成；催化剂由硼酸锌1-3份，氧化镁1-3份，硬脂酸锌1-3份，聚乙烯(LLDPE)25-40份按质量配比混合制成。

作为优选，配方原料包括以下质量配比的原辅料混合组成：

聚乙烯(LLDPE) 60份，

纳米级竹纤维粉末 15份，

茂金属聚乙烯(MPE) 10份，

催化剂 15份，

发泡母料 30份，

色母 2份。

作为优选，发泡母料由发泡剂15份，聚乙烯(LLDPE)20份和抗氧剂(抗氧剂1010)2份按质量配比混合制成，发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠中的一种或者两种按任一比例混合而成；催化剂由硼酸锌2份，氧化镁2份，硬脂酸锌3份，聚乙烯(LLDPE)30份按质量配比混合制成。

本发明还涉及一种辐射交联聚烯烃泡棉的制备方法，公开了将上述一种辐射交联聚烯烃泡棉原材料制备成产品成品的生产工艺过程一种辐射交联聚烯烃泡棉的制备方法，包括一下步骤：

第一步：将上述任一一种辐射交联聚烯烃泡棉的配方原料按比例混合加入挤出机料斗，通过挤出机熔融挤出，挤出温度120℃-140℃；

第二步：将经第一步挤出的材料经配有口模、芯棒的螺杆挤出机在100-120℃下挤出成片材；

第三步：挤出的片材经过冷却池的冷却，冷却温度为15-25℃，冷却时间3-5min，冷却后的片材切除褶边后收卷；

第四步：片材经1.2MeV以上能量电子加速器辐射交联，辐照剂量为8.0Mrad-9.5Mrad；

第五步：将经过电子加速器辐射交联的材料经过预热炉进行预热后再经过加热炉加热发泡，预热炉预热温度130℃-160℃，预热时间3-5min；加热炉加热温度230℃-260℃，发泡时间1-5min。