[发明专利]一种XPE发泡剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种XPE发泡剂的制备方法，包括步骤S1、将100重量份的偶氮二甲酰胺、1重量份的硬脂酸锌、1～5重量份的发泡活化剂混合后研磨至其中位粒径为3～15微米；S2、将100重量份的辅助发泡剂与1份硬脂酸锌混合后研磨至其中位粒径为3～15微米的粉体；S3、将40重量份的气相法二氧化硅、60重量份的助交联剂搅拌混合10～20分钟；S4、分别取步骤S1得到的成品100份、步骤S2得到的成品0～20份、步骤S3得到的成品4～10份混合5～10分钟，然后加入0～10重量份的液体油品继续混料5～10分钟。本发明的制备方法制得的XPE发泡剂，可发泡的温度范围宽，可操作性弹性大；发泡后的泡孔细腻度好，产品表面光滑细腻；发泡倍率高。

技术领域

本发明涉及发泡剂领域，具体涉及一种XPE发泡剂的制备方法。

背景技术

XPE又名化学交联聚乙烯发泡材料，是用低密度聚乙烯树脂(LDPE)加过氧化物交联剂和化学发泡剂经过高温加热连续发泡而成的塑料制品。XPE材质相较于其他PE或者非PE类的材料在耐用性、抗光照、抗物理撞击等方面有着出色的表现，XPE本身化学性质稳定，不易分解，无气味，弹性好。是制造爬行垫、隔音层、隔热层、汽车脚垫的优选材料。

早在1941年，美国杜邦公司首次提出以氮气作为发泡剂制得LDPE泡沫塑料。1945年，卡伦特电缆建筑公司提出了以二氧化碳为发泡剂制取PE泡沫塑料的方法。直到上世纪50年代，PE泡沫塑料作为电缆绝缘材料开始了工业化生产的历程。

PE泡沫塑料分为非交联型和交联型的两种。在成型过程中，交联型的PE泡沫塑料需要在发泡前使PE产生交联作用，目的是使线性的PE分子链连接成网状，从而增加熔融后的PE粘弹性能。PE的交联过程分为化学交联和辐射交联，由于辐射交联设备的局限性，工业上采用过氧化异丙苯(DCP)化学交联的方法居多。PE交联后力学性能、耐腐蚀性能、耐环境压力开裂性能、耐热性能等综合性能得到显著提高，故与非交联型的PE泡沫塑料相比，交联型的PE泡沫塑料具有更优良的性能。在工业生产上，交联的发泡聚乙烯产量远大于非交联的发泡聚乙烯。

影响聚乙烯泡沫塑料性能的因素很多，主要有配方、加工因素、泡孔结构与尺寸等。聚乙烯泡沫塑料所需配方包括原料树脂、交联剂、发泡剂，另外产品性能需要加入相应的填料，如成核剂、阻燃剂、着色剂。配方主要影响泡沫塑料的发泡倍率，从而影响其性能。发泡倍率越大材料的拉伸强度、弯曲强度、热变形温度越低，成型收缩率越大。加工因素与成型法师有关，对于挤出发泡来说影响PE泡沫性能的加工因素主要是螺杆转速和各区的温度；对于模压发泡来说主要的加工因素为温度和压力；对于发泡炉中自由发泡的过程，影响其性能的主要加工因素是炉体各段温度及网带速度。在大部分情况下，聚乙烯泡沫塑料的的泡孔结构为闭孔结构，使其具有较高的压缩强度，泡孔尺寸的大小则是影响聚乙烯泡沫的较大因素，小泡孔的PE泡沫雅座性能优于大孔的PE泡沫，具有不同性能的聚乙烯泡沫塑料应用于不同的领域。

适用于PE的发泡剂的种类很多，其中偶氮二甲酰胺(发泡剂AC)的应用最为广泛。AC发泡剂基本无毒，发气量大，属高效发泡剂。AC的分解直接影响泡沫塑料中泡孔的形态，从而间接影响泡沫塑料的性能。AC分解产物有气体产物和残渣两部分，气体产物主要有N₂、CO、NH₃、氰酸等，残渣主要有联二脲、三聚氰酸、缩二脲等。

周琼等人通过研究提出AC高温分解存在主反应和次级反应，主反应强放热，主反应后的次级反应为吸热反应。ZnO(氧化锌)使AC的主反应温度降低，分解速度加快，放热焓增大，次级反应温度升高，吸热焓减小。他们还提出了表征发泡剂特性的动力学参数、热力学参数及相关性。