改性低密度聚乙烯发泡材料的配方和生产技术
改性低密度聚乙烯发泡材料的配方和生产技术
改性低密度聚乙烯发泡材料的配方和生产技术摘要：在当今社会时代背景之下，科学信息技术水平也得到大幅度提升，为各行各业经济活动提供了技术上的支持，特别是对于我国生产行业来讲，其生产技术水平近几年来也得到大幅度的提升。
本文也针对改性低密度聚乙烯发泡材料的配方展开分析，也对生产技术展开探讨，目的是为了能够为相关人员工作提供参考，进而满足行业发展需求。
因为这种发泡材料他的回弹率比较高，对外界因素的抵抗能力也比较强，所以备受现代企业说青睐。
关键词：改性低密度；聚乙烯；发泡材料；配方；生产技术前言时代的不断变化，发泡材料也备受现代企业所重视，并投入到了实际的生产中，且获得了令人称赞的成绩和效果。
特别是在当前行业之间竞争趋势不断加大的时代背景之下，更加需要注重对新材料的引进和使用。
其中性低密度聚乙烯发泡材料被应用到诸多领域中，比如：包装、化工、建筑等，因为他具有很多优势，如：耐磨强度比较高。
笔者结合工作经验就此材料的配方和生产技术加以分析，主要从不同的角度展开了探讨，进一步发泡材料价值。
一、改性低密度聚乙烯发泡材料的配方（一）做好原料准备工作性低密度聚乙烯发泡材料的配方包含很多内容，我们从以下分析[1]。
第一，工作人员要想提高工作质量，需要做好前期原料准备工作，直接关乎企业生产能否顺利开展。
通常情况下，需要准备相应的偶氮二甲酸或者是过氧化二异丙苯，这些都是发泡材料配方的主要成分。
数据表明，这种聚烯发泡材料它具有着很多优点，比如：强韧度比较好，他的隔热性和耐化学性都比较强，所以备受现代企业所重视，如今也投入到了日常生产中。
第二，也要准备相应的硬脂酸或者是氧化锌，从而通过做好原料准备工作，为后续研究工作提供有力保障。
（二）合理选择试样制备在做好原材料准备工作的同时，我们也要合理选择试样设备，因为设备质量的好坏也关乎行业发展，所以应根据实际状况合理的选择试样制备，这样才能够发挥制备最大化价值。
比如：我们应将100分LDPE加入双辊炼胶机中。
低密度聚乙烯树脂(LDPE)的制备方法和工艺优化
低密度聚乙烯树脂（LDPE）的制备方法和工艺优化低密度聚乙烯树脂（LDPE）是一种重要的塑料材料，具有良好的柔韧性、耐化学腐蚀性和电绝缘性等特点，在包装、电线电缆、管道、农膜等领域得到广泛应用。
本文将重点介绍LDPE的制备方法和工艺优化。
一、LDPE的制备方法LDPE的制备方法主要包括高压过氧化物引发剂聚合法和新型催化剂聚合法两种。
1. 高压过氧化物引发剂聚合法高压过氧化物引发剂聚合法是目前LDPE大规模生产的主要方法。
其工艺流程如下：首先，在高压反应器中将乙烯与引发剂、稳定剂等添加剂混合，在高温和高压下引发剂催化剂引发聚合反应，生成LDPE。
反应结束后，通过减压脱气和冷却，最终得到LDPE产品。
该方法具有工艺简单、操作方便、生产效率高的优点，但聚合反应中需使用大量有机过氧化物引发剂，对设备和环境具有一定的危害性。
2. 新型催化剂聚合法新型催化剂聚合法是近年来发展起来的一种制备LDPE的方法。
其工艺流程与高压过氧化物引发剂聚合法类似，只是催化剂的选择有所不同。
新型催化剂采用具有高活性的金属配合物或有机钌催化剂，能够在较低的温度和压力下催化乙烯聚合反应。
相较于高压过氧化物引发剂聚合法，新型催化剂聚合法更加环保，并且产物的分子量分布更窄，具有更优秀的力学性能。
二、LDPE制备工艺的优化为了进一步提高LDPE制备的效率和质量，需要对工艺进行优化调整。
以下是一些常见的工艺优化方法：1. 反应条件优化反应温度、压力和物料配比是影响LDPE制备的重要参数。
通过优化这些反应条件，可以调控聚合反应的速率和产物的性能。
一般来说，较低的温度和较高的压力有利于获得较窄的分子量分布和较高的聚合度。
此外，在物料配比中适当添加稳定剂和抗氧剂，可以提高产物的热稳定性和抗老化性能。
2. 引发剂和催化剂选择针对不同的生产需求，选择合适的引发剂和催化剂也是进行工艺优化的关键。
优良的引发剂能够提高聚合反应的活性和选择性，从而获得高质量的LDPE产品。
PVC发泡板材生产工艺和配方探讨
PVC发泡板材生产工艺和配方探讨PVC 发泡材料由于性能优良, 广泛应用于建筑、建材、装饰、家具、广告、汽车等行业,近年来得到快速发展。
PVC 发泡板材也称安迪板、雪弗板, 从产品外观、性能和生产工艺可分为两类: ①结皮发泡板材,其采用塞卢卡原理生产, 表面结一层硬皮, 光滑平整、硬度高、力学性能好,并且产品精度高、厚度误差小,对模具、配方、材料、生产工艺要求严格; ②自由发泡板材,产品表面疏松没有结皮,呈细密凹凸状麻面,有利于印刷、喷涂、贴面,采用普通发泡模具即可生产,工艺过程相对容易控制。
1 工艺及配方目前,国内结皮发泡PVC 板材的生产线大多是引进设备,自由发泡PVC 板材生产线主要是采用国产设备。
常用主机一般为80 锥形双螺杆挤出机,模具差别较大,主要生产工艺大致相同。
1. 1 主体配方PVC 发泡板材的主体配方见表1 。
1. 2 工艺将原料准确称量, 按工艺要求顺序投料。
根据使用发泡剂的种类来确定发泡剂的加入时间, 达到捏合终点。
物料温度达到125 ℃左右时, 迅速将物料放入冷搅锅中冷却,降温至50 ℃左右,以防止结块和发泡剂过早分解而影响发泡倍率, 造成产品密度增大。
其工艺流程见图1 。
1. 3 挤出机工艺参数1 区: 175 ～186 ℃,2 区: 180 ～186 ℃,3 区:185～190 ℃,连接器:175～185 ℃,机头:190～200℃,主机电流:50～70 A ,螺杆转速:14～22 r/ mi n 。
2 PVC发泡板材的组分2. 1 PVC树脂生产硬质PVC 发泡制品, 一般选用K 值较低的PVC 树脂。
生产PVC 发泡板材一般采用P -700 型PVC 树脂, 加工时其凝胶化速度快, 加工温度相对较低,产品质量稳定,密度容易控制。
在结皮发泡PVC 板材生产中,为提高产品质量,严格控制产品密度和厚度的波动, 多选用P - 700 型乙烯法PVC 树脂。
在自由发泡PVC 板材生产中, 从降低生产成本考虑,也有不少厂家采用了电石法P - 700型PVC 树脂。
改性低密度聚乙烯发泡材料的配方和生产技术
20mm 读数
冲击 50 ×50 ×16 (mm) 钢球直径
回弹率
12mm ,70g
按 GB6670 —86 , 钢 球 距试样表面 476mm
压缩永 20 ×10 ×16 (mm) QLB —350 ×350 按 GB6669 —86 , 压 缩
久变形
×2 型平板硫化 试样 25 %80 保持 1h
图 5 EVA 含量对 LDPE/ EVA 发泡材料冲击强度 的影响
图 3 弹性体对改性 LDPE 发泡材料密度影响
图 6 EVA 含量对 LDPE/ EVA 发泡材料冲击强度 的影响
李学锋等 改性低密度聚乙烯发泡材料的配方和生产技术
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剂 ,反而使体系交联度下降 。影响泡沫塑料性能的主要 因素是泡孔结构 ,包括泡沫的开孔或闭孔 ,泡孔大小和 泡孔致密程度[5] 。而熔体的温度 、粘度适宜 ,强度适中 , 能将 AC 分解产生的气体均匀地包裹在成核点处 ,则 表现出泡孔大小均匀 、致密 。从显微照片图 8 看到 :泡 孔的尺寸随 EVA 含量的增加在逐渐减小 ,体现出熔体 粘度不断增加 。而 EVA 含量为 30 份时 ,泡孔结构较其 它用量时均匀 、致密 ,成规则的多边形状 ,这样形成的 泡孔壁也较其它组分时均匀 ,体现出适中的熔体粘度 与强度 。此时也表现出较大的冲击回弹率与较小的压 缩永久变形率 。
图 2 不同模压时间下发泡体的显微照片 ( ×100)
性 LDPE 发泡体 ,它们与 LDPE 具有较好的加工性能 , 在加工温度范围内粘度的变化均不如 LDPE 敏感 ,使 其在较宽的温度范围内均能适于发泡的较佳粘度状 态 ,形成稳定的泡孔结构[4] 。实验证明 ,NR 改性 LDPE 发泡体泡孔结构较好 ,但泡沫材料颜色变深 。LDPE/ BR 体系发泡不稳定 ,极易形成泡孔结构不匀和连通的大 泡 ,使发泡体质量变差 。EVA 和 EPDM 改性 LDPE 的发 泡体泡孔均匀 、细密 ,外观平整 ,是 LDPE 发泡体良好 的改 性 剂 。图 3 、图 4 是 EVA 及 EPDM 含 量 对 改 性 LPDE 密度及撕裂强度的影响 ,LDPE/ EVA 表现出更大 的发泡倍数 ,更高的撕裂强度 ; 同时 ,LDPE/ EVA 有较 强的分子间作用力 ,此发泡材料在应用中更宜于粘结 。 随着 EVA 含量的逐渐增大 ,发泡体的表观密度逐渐增 大 ,这是由于 EVA 增大了熔体的粘度 ,一定程度上限
低密度聚乙烯的生产工艺
低密度聚乙烯的生产工艺
低密度聚乙烯的生产工艺
一、原料
1、低密度聚乙烯原料，由聚乙烯、二氧化碳以及一定量的石油醚组成；
2、聚合催化剂，用于催化高效快速的聚合反应；
3、稳定剂，用于延长原料和成品的储存寿命；
4、调节剂，用于调节聚合反应的进程，保持产品质量的稳定；
5、增塑剂，用于改变低密度聚乙烯的物理性能，使其更加容易加工。
二、生产工艺
低密度聚乙烯的生产工艺主要包括计量、搅拌、聚合、冷却、收获和粉碎等几个步骤。
1、计量：产品所需的聚乙烯基料、二氧化碳、石油醚及催化剂、稳定剂、调节剂和增塑剂等原料按照配方精确计量；
2、搅拌：将计量好的原料放入搅拌机中进行混合搅拌，使其形成悬浮液；
3、聚合：将搅拌好的原料放入反应釜中，加热恒温，添加催化剂，进行反应及聚合；
4、冷却：当聚合反应完成后，将反应产物加入冷却管进行冷却，使其成型；
5、收获：当冷却物料完全冷却至室温后，将其取出收获，然后
等待粉碎工作；
6、粉碎：将收获的物料送入粉碎机中进行粉碎，以达到最终的质量标准。
26种PVC发泡塑料配方
26种PVC发泡塑料配方PVC发泡塑料是一种常用的轻质材料，具有良好的隔热性能和吸音性能。
根据不同需求，可以调整配方来改变其性能，下面将介绍26种常用的PVC发泡塑料配方。
1.基础配方：PVC（100份）、增塑剂（70-80份）、稳定剂（2-4份）、发泡剂（0.5-2份）、硬质颗粒（100-120份）。
2.阻燃型配方：在基础配方的基础上，添加阻燃剂（8-15份）。
3.抗静电型配方：在基础配方的基础上，添加导电剂（8-15份）。
4.导热型配方：在基础配方的基础上，添加导热剂（15-20份）。
5.抗紫外线型配方：在基础配方的基础上，添加紫外线吸收剂（3-5份）。
6.耐候型配方：在基础配方的基础上，添加耐候剂（5-8份）。
7.柔软型配方：在基础配方的基础上，添加可塑剂（80-100份）。
8.高强度型配方：在基础配方的基础上，添加增强剂（50-80份）。
9.高韧性型配方：在基础配方的基础上，添加韧性剂（20-30份）。
10.硬度可调型配方：在基础配方的基础上，添加增塑剂和硬质颗粒的比例可以调整。
11.低密度型配方：在基础配方的基础上，添加低密度助剂（20-30份）。
12.高密度型配方：在基础配方的基础上，添加高密度助剂（20-30份）。
13.隔音型配方：在基础配方的基础上，添加隔音剂（15-20份）。
14.环保型配方：在基础配方的基础上，使用无毒环保材料。
15.高抗老化型配方：在基础配方的基础上，添加抗老化剂（8-12份）。
16.高回弹型配方：在基础配方的基础上，添加回弹剂（10-15份）。
17.高透明型配方：在基础配方的基础上，添加透明剂（8-15份）。
18.高耐磨型配方：在基础配方的基础上，添加耐磨剂（10-15份）。
19.高电绝缘型配方：在基础配方的基础上，添加绝缘剂（10-15份）。
20.高耐溶剂型配方：在基础配方的基础上，添加耐溶剂剂（10-15份）。
21.高导音型配方：在基础配方的基础上，添加导音剂（15-20份）。
低密度聚乙烯生产配方配比
低密度聚乙烯（LDPE）是一种常用的塑料材料，具有优良的绝缘性、耐冲击性和耐化学腐蚀性。
其生产配方配比是实现低密度聚乙烯性能的关键因素之一。
低密度聚乙烯的生产配方配比主要包括以下组分：
1.乙烯：作为主要原料，乙烯的纯度对低密度聚乙烯的性能具有重要影响。
在生产过程中，应选择高纯度的乙烯，以获得更好的聚合效果。
2.催化剂：催化剂是低密度聚乙烯生产中的重要组分，常用的催化剂包括钛
系催化剂、钒系催化剂和铬系催化剂等。
不同的催化剂对低密度聚乙烯的性能具有不同的影响，应根据生产需求选择合适的催化剂。
3.助剂：为了改善低密度聚乙烯的性能，通常需要添加一些助剂，如抗氧剂、
紫外线稳定剂、增塑剂等。
这些助剂的选择和配比应根据具体的应用需求而定。
4.压力和温度：在低密度聚乙烯的生产过程中，压力和温度的控制也是非常
重要的。
适当的压力和温度有助于获得具有优异性能的低密度聚乙烯。
在确定低密度聚乙烯的生产配方配比时，应充分考虑各种因素，并进行实验验证。
通过不断的优化和调整，可以获得具有优异性能的低密度聚乙烯，满足不同领域的需求。
改性低密度聚乙烯树脂(LDPE)的合成与性能研究
改性低密度聚乙烯树脂（LDPE）的合成与性能研究1. 引言改性低密度聚乙烯树脂（LDPE）是一种常用的塑料材料，具有良好的柔韧性、耐化学腐蚀性和耐热性。
随着科学技术的发展，人们对LDPE的性能要求也越来越高。
因此，对LDPE进行改性研究旨在提高其性能，并探索其在不同领域的应用。
2. LDPE的合成方法LDPE的合成可以通过聚合反应来实现。
常见的合成方法包括自由基聚合和阴离子聚合。
自由基聚合是一种常用的方法，它可以通过自由基引发剂引发聚合反应，生成分子链较短的LDPE树脂。
阴离子聚合则是通过阴离子引发剂促使聚合反应进行，在高压和高温下生成分子链较长的LDPE树脂。
根据不同的需求，可以选择合适的合成方法来得到所需的LDPE树脂。
3. LDPE的物理性能LDPE具有良好的柔韧性和可塑性，能够在较宽的温度范围内保持良好的物理性能。
它具有较低的熔点和玻璃化转变温度，使得它在低温下仍然能够保持良好的柔软性。
此外，LDPE还具有出色的电气绝缘性，使得它在电子和电气设备中得到广泛应用。
然而，LDPE的机械强度相对较低，这限制了其在一些领域的应用。
4. LDPE的改性方法为了提高LDPE的机械强度和其他性能指标，人们进行了各种改性方法的研究。
常见的改性方法包括添加填料、掺杂新材料和反应改性等。
添加填料是一种常见且经济实用的改性方法，能够通过在LDPE中加入填料（如纤维素、无机颗粒等）来增加其机械强度。
掺杂新材料是一种常用的方法，通过加入其他高性能塑料、橡胶或增韧剂等材料来改性LDPE。
反应改性是通过将LDPE与其他化合物发生化学反应，从而改变LDPE的性能。
5. LDPE的应用领域由于LDPE具有良好的柔韧性、耐化学腐蚀性和电气绝缘性，它在许多领域得到了广泛应用。
LDPE袋子是目前应用最广泛的一种塑料袋，用于食品、医药、化妆品等行业的包装。
此外，LDPE还用于制造各种塑料制品，如电线电缆的绝缘层、农业薄膜、工业用管道等。
聚乙烯泡沫塑料成型方法
聚乙烯泡沫塑料成型方法聚乙烯泡沫塑料的成型方法有很多，主要分为挤出发、模压法和可发性珠粒法．我国主要采用挤出法和模压法生产聚乙烯泡沫塑料产品．一、挤出法挤出法是将含有发泡剂的聚乙烯熔融物料从挤出机头口模挤出，熔融物料从高压降为常压时，溶于熔融物料中的气体膨胀而进行发泡．发泡剂的加入形式有三种：①在树脂中加入热分解型发泡剂；②在挤出机中部熔融段加压注入低沸点液体发泡剂；③用浸渍法制备含有挥发性发泡剂的可发性珠粒然后再挤出发泡．第一种称为化学发泡，用于很多低发泡制品，如电线电缆电绝缘层的制备．第三种需在挤出之前制备可发性珠粒．以下重点介绍第二种发泡方法，也称物理发泡方法．1. 原料的规格及配方原料的规格以及配方见表6-4表6-4 原料规格以及配方原料规格配方／质量份聚乙烯发泡剂碳酸氢钠柠檬酸熔体流动速率1g／10min，密度920kg/m3，熔融温度114℃，软化温度90℃相对密度1.44，沸点36℃工业极工业极10010～200.1～0.30.1～0.32.挤出发泡工艺挤出发泡工艺简单，只要在挤出机中部的熔融段注入沸点为-30～20℃的挥发性发泡剂即可挤出发泡．与挤出聚苯乙烯泡沫塑料相似，为了使气泡细微，结构均匀，可加入少量成核剂，如加入0.01％～1％的有机酸、碳酸盐或酸式碳酸盐、粉末状二氧化硅等．挤出温度选择在比熔融温度低5℃至软化点之间，挤出温度选择适当可制得发泡倍率为20倍的聚乙烯发泡塑料．3.挤出发泡过程生产中先将混合均匀的原料从料斗进入挤出机，由螺杆旋转压实，并在机筒中熔融塑化，从挤出机中部的注入口用计量泵将发泡剂注入熔融物料中，经机械搅拌与物料完全混合．温度均匀的熔融物料从机头漠口挤出，经吹塑发泡得表面有珍珠状美丽的光泽而内部的泡孔结构均均匀的聚乙烯泡沫片材，还可以加入一些颜料制得各种颜色艳丽的聚乙烯泡沫片材．用此法制得的聚乙烯泡沫塑料除了片材外还有板材、管、棒材等．二、模压法1.原料一般使用熔体流速为2g/10min左右的低密度聚乙烯塑料．多数以过二氧化异丙苯为化学交联剂，以偶氮二甲酰胺为发泡剂，使用三碱式硫酸铅为活化剂．配方如下：原料用料／质量份原料用料／质量份聚乙烯100过氧化二异丙苯1 偶氮二甲酰胺20三碱式硫酸铅42. 工艺流程聚乙烯模压发泡工艺流程如图6-2所示．图6-2聚乙烯模压发泡工艺3. 操作工艺①配料。
pe发泡配方
pe发泡配方PE(聚乙烯）发泡塑料是一种轻质、抗冲击、绝缘性能好、可加工性好的材料。
这种材料广泛应用于包装、建筑、家电、电子器件、农业、汽车、船舶等领域。
本文章将介绍一种在实践中成功应用的PE发泡配方及其制备方法。
1、原料（1）聚乙烯（PE）：线性低密度聚乙烯(LDPE)，分子量约为100,000，熔指(约载80℃)为2-5g/10min。
（2）膨胀剂：纯物质二氧化碳(CO2)，市场上常用溶解乙烯共聚物等物质作为助膨胀剂。
（3）稳定剂：常用的稳定剂有烷基酮类、氧化钙等。
（4）滑石粉：用于提高发泡塑料的机械强度和制品表面光洁度。
2、制备方法：（1）将聚乙烯(PE)颗粒、膨胀剂（CO2）及稳定剂混合均匀。
（2）通过挤出机，在此过程中，聚乙烯的熔体在高压下加入CO2，达到了膨胀效果。
挤出机挤出的材料通过扩散阀将高压CO2释放，于此同时也在材料中形成了密闭的气泡。
（3）将聚乙烯熔体中掺有气泡的挤出物将会被冷却，并在此过程中，CO2的压力逐渐降低，最终在塑料中形成了气泡。
（4）调整挤出机的工艺参数，如温度、粉末质量比、速度等，以控制泡孔的大小、分布和塑料的密度等。
3、PE发泡塑料的性能PE发泡塑料具有以下优点:（1）低密度：PE发泡塑料密度约为0.02-0.05g/cm3，比同等质量的实心塑料要轻很多。
（2）优异分散性能：气泡分散均匀，机械性能均匀；（3）优良的绝缘性能：发泡塑料具有良好的绝缘性能，是绝缘材料的理想选择；（4）良好的热稳定性：PE的热稳定性好，不易发生热氧化反应；（5）抗冲击性：管材经过特殊工艺制作而成，韧性、耐磨性也较好。
由于PE发泡塑料具有优异的轻质、绝缘、阻燃等性能，所以它的应用领域广泛，主要用于：（1）家电和电子器件的包装；（2）建筑和装修中的绝缘模板；（3）农业领域中的保温、隔热材料以及农业用管材等；（4）汽车和船舶行业的内部装饰和绝缘材料；（5）用于制作人体模型、乐器等工艺品。
一种聚乙烯发泡材料及其制备方法
专利名称：一种聚乙烯发泡材料及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：陈锦球
申请号：CN202111563711.6
申请日：20211220
公开号：CN114058105A
公开日：
20220218
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种聚乙烯发泡材料，包括以下质量份原料：聚乙烯：70‑90份、耐热改性剂：0.8‑1份、增强剂：0.5‑0.8份、胶粘剂：2‑6份、热稳定剂：0.7‑0.9份、填料：2‑5份、润滑剂：0.6‑0.8份、改性剂：0.1‑0.3份、发泡剂：3‑9份、塑化剂：8‑10份。
本发明还公开一种聚乙烯发泡材料的制备方法：包括以下步骤：S1、初混原料；S2、二混原料；S3、混炼成型；S4、发泡成型。
本发明提高聚乙烯材料的耐热性和拉伸强度，使聚乙烯发泡材料的使用场景受限小，且不易变形损伤，回收重复利用率提高，复合环保可持续发展的要求，适合推广使用。
申请人：东莞市通元高分子材料科技有限公司
地址：523000 广东省东莞市厚街镇汀山社区东埔路49号之一
国籍：CN
代理机构：东莞市华南专利商标事务所有限公司
代理人：钟晓萍
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图 1 不同模压温度下发泡体的显微照片 ( ×100)
表 3 模压时间对发泡体性能的影响
性 能
模压时间 (min)
久变形
×2 型平板硫化 试样 25 %80 保持 1h
机
硬度 按 GB2411 —80 邵 A 硬度计
(邵 A) 制样
按 GB2411 —80 测试
全 ,模压时间越长 ,AC 分解越彻底 。由图 2 显微照片也 能看出 ,较长的模压时间利于形成较大的泡孔 ,这是由 于气体能在聚合物熔体中扩散和溶解 。
制了气体的膨胀 ,同时 ,能够形成泡孔细小 ,均匀一致 , 弹性优良 ,永久变形小的发泡材料 。基体树脂中加入 EVA 能显著提高撕裂强度 ,降低对缺口的敏感 。
图 2 不同模压时间下发泡体的显微照片 ( ×100)
性 LDPE 发泡体 ,它们与 LDPE 具有较好的加工性能 , 在加工温度范围内粘度的变化均不如 LDPE 敏感 ,使 其在较宽的温度范围内均能适于发泡的较佳粘度状 态 ,形成稳定的泡孔结构[4] 。实验证明 ,NR 改性 LDPE 发泡体泡孔结构较好 ,但泡沫材料颜色变深 。LDPE/ BR 体系发泡不稳定 ,极易形成泡孔结构不匀和连通的大 泡 ,使发泡体质量变差 。EVA 和 EPDM 改性 LDPE 的发 泡体泡孔均匀 、细密 ,外观平整 ,是 LDPE 发泡体良好 的改 性 剂 。图 3 、图 4 是 EVA 及 EPDM 含 量 对 改 性 LPDE 密度及撕裂强度的影响 ,LDPE/ EVA 表现出更大 的发泡倍数 ,更高的撕裂强度 ; 同时 ,LDPE/ EVA 有较 强的分子间作用力 ,此发泡材料在应用中更宜于粘结 。 随着 EVA 含量的逐渐增大 ,发泡体的表观密度逐渐增 大 ,这是由于 EVA 增大了熔体的粘度 ,一定程度上限
XL - 100A 拉力实验机 广州实验仪器厂 XS - B1 实验室光学显微镜 江南光学仪器厂 LX - A 邵氏硬度计 上海市六中量仪实验工厂
214 性能测试
(1) 表观性能测试见表 1 。 (2) 凝胶率的测试 在分析天平上准确称量滤纸重量 W1 ,将样品切成
长 5mm ,宽 1mm 的小细条 ,用滤纸包好 ,称量 W2 ,以二 甲苯为溶剂置于三口烧瓶中连续沸腾回流 20h ,在真 空烘箱中 80 ℃下烘 6h ,取出称量 W3 ,按下式计算凝胶 率[1 ,2 ] 。
25 39107 40163
实验中同时发现 ,模压压力对发泡体的影响相对 模压温 度 和 时 间 来 说 要 小 得 多 , 当 压 力 在 4MPa ～ 10MPa 之间时 ,发泡体各项性能指标几乎没有变化 。这 是因为高压有利于过饱和熔体的形成 ,而低压则利于 气体在熔体中的扩散[3] 。当然若压力过低 ,AC 分解产 生的气体在熔体中扩散系数太大而溶解度很小 ,会造 成气体大量逃逸 。因此在本文的试验中 ,我们均采用模 压温度 170 ℃,压力 8MPa ,保压 15min 的工艺条件进行 配方体系研究 。
G % = (W3 - W1) / (W2 - W1) ×100 % (3) 显微分析
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李学锋等 改性低密度聚乙烯发泡材料的配方和生产技术
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将样品切成薄片 ,在蓝墨水中浸泡染色 8 分钟 ,取 出凉干 ,置于载玻片上用显微镜观察泡孔微观结构并 拍摄照片 。
212 试样制备
( 1) 将 100 份 LDPE 加 入 双 辊 炼 胶 机 ( 辊 温 为
110 ℃) ,熔 化 后 加 入 适 当 比 例 的 EVA ( EPDM) 混 匀 (5min) ,然后依次加入 DCP (1 份) ,AC (515 份) , ZnO (3 份) ,SA (115 份) ,混均后 (10min) 下片 。将适量料片加 到预 热 的 模 具 中 , 于 平 板 硫 化 机 上 170 ℃下 加 压 至 8MPa ,保压 15min ,去压发泡 。
关键词 : 发泡材料 ; LDPE ; EVA ; ATH
中图法分类号 : TQ325112 ; TQ328 文献标识码 : B
1 前言
LDPE 发泡塑料具有优异的物理 、化学和力学性 能 。它强韧 ,挠曲性好 ,耐磨耗 ,有优异的电绝缘性 ,隔 热性和耐化学性 ,被广泛地用于包装 、化工 、建筑等许 多领域 。LDPE 的改进方向之一是开发柔软 ,挠曲性高 , 泡孔均匀 、细小致密的闭孔泡沫品级 ,同时 ,各领域对 塑料材料的阻燃也提出相应的要求 ,无卤低烟将是塑 料阻燃的发展趋势 ,其中水合氢氧化铝 (ATH) 填充阻 燃引 起 人 们 广 泛 重 视 。本 文 采 用 乙 烯 醋 酸 乙 烯 酯 ( EVA) 改性 LDPE ,并选择填充 ATH ,然后进行模压发 泡 ,主要探讨了组分 ,工艺条件等对发泡体性能的影 响。
2 实验部分
211 原料
(1) LDPE PE - H - 18D075 ( IC - 7A) 燕山石化 生产
(2) EVA VA % = 28 ,MI = 25 北京化工厂 (3) EPDM EPT4045 日本三井石化公司 (4) ATH 325 目 郑州铝业有限公司 (5) 偶氮二甲酰胺 (AC) ;过氧化二异丙苯 (DCP) , 硬脂酸 (SA) ;氧化锌 ( ZnO) 均为市售工业品 。
10
15
18
24
密度 (g/ cm3) 硬度 (邵 A) 冲击回弹 压缩永久变形
01589 — — —
01087 26
39128 25
01085 26
32177 43175
01083 25
35192 43175
注 : LDPE/ EVA(100/ 30) ,模压温度为 170 ℃
30 01075
图 4 弹性体对改性 LDPE 发泡材料撕裂强度影响
从图 5 、图 6 中能看到 ,泡沫体的冲击回弹率刚开 始时随 EVA 含量的增加逐渐增大 ,到 EVA 为 30 份时 达到最大值 ,然后又逐渐下降 ;压缩永久变形表现出相 似的变化规律 ,在 EVA 含量为 30 份时出现最小值 。 LDPE/ EVA (100/ 30) 发泡材料综合性能较好 。从图 7 中 凝胶率的变化趋势也能看到 ,EVA 含量为 30 份时发泡 体有较高的凝胶率 。共混改性体系中 ,LDPE 与 EVA 两 相均发生交联反应 , 随 EVA 含量上升 , 交联度 逐 渐 增大到一最大值 ,引入过量的 EVA消耗大量的交联
312 EVA 改性剂对发泡体性能的影响
我们选择了 EVA 树脂及 NR、BR、EPDM 弹性体改
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李学锋等 改性低密度聚乙烯发泡材料的配方和生产技术
190 01076
26 39107 40163
由表 2 看出 ,模压温度为 160 ℃时 ,所得发泡体表 观密度为 01570g/ cm3 ,共混体发泡量很小 ,这是由于在 此温度下 ,AC 发泡剂分解量太少所致 。升高模温 ,发泡 体表观密度随温度升高而降低 ,170 ℃以上 AC 逐渐彻 底分解 ,硬度与冲击回弹相差不大 ,这与它们的发泡倍 数接近有关 ,但 170 ℃模压温度的发泡体表现出较低 的压久变形 ,我们认为这是由于较低温度下 ,发泡体数 目较多而尺寸较小 ,而较高模温下泡孔尺寸较大所致 。 从图 1 的显微照片中能清楚的比较两种泡孔尺寸的差 异 ,这与较高温度下 ,熔体粘度较低 ,较利于气体扩散 和膨胀 ,形成大的泡孔有关 ,较小泡孔能较好的保持发 泡体的结构尺寸 ,产生较低的压缩永久变形 。
李学锋等 改性低密度聚乙烯发泡材料的配方和生产技术
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剂 ,反而使体系交联度下降 。影响泡沫塑料性能的主要 因素是泡孔结构 ,包括泡沫的开孔或闭孔 ,泡孔大小和 泡孔致密程度[5] 。而熔体的温度 、粘度适宜 ,强度适中 , 能将 AC 分解产生的气体均匀地包裹在成核点处 ,则 表现出泡孔大小均匀 、致密 。从显微照片图 8 看到 :泡 孔的尺寸随 EVA 含量的增加在逐渐减小 ,体现出熔体 粘度不断增加 。而 EVA 含量为 30 份时 ,泡孔结构较其 它用量时均匀 、致密 ,成规则的多边形状 ,这样形成的 泡孔壁也较其它组分时均匀 ,体现出适中的熔体粘度 与强度 。此时也表现出较大的冲击回弹率与较小的压 缩永久变形率 。
图 7 EVA 含量对 LDPE/ EVA 发泡材料凝胶率的
影响
图 8 不同 EVA 含量 LDPE/ EVA 泡体显微照片 ( ×100)
313 ATH 填充 LDPE/ EVA 发泡体系
我们已经了解 LDPE , EVA 均为极易燃烧的树脂 , ATH 是具有代表性的无卤阻燃 、抑烟剂 ,同时 ATH 还 能与其它多种阻燃剂发挥协同作用 ,达到高的阻燃等 级 ,一般来说 ,ATH 加入量越大 ,对阻燃贡献越大 。但 同时会对材料力学与加工性能带来负面影响 。我们设 法找到合适的 ATH 在 LDPE/ EVA 发泡材料中的填充
3 结果与讨论
311 工艺条件对发泡体性能的影响
表 2 模压温度对发泡体性能的影响
性 能
模压温度 ( ℃)
160
170
180
密度 (g/ cm3)
0157
01087
01079
硬度 (邵 A)
—
26
27
冲击回弹率 %
—
39128
38192
压缩永久变形
—