[發明專利]一種采用自然纖維制備的聚乙烯發泡材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201610367535.1
• 申請日: 2016-05-30
• 公開（公告）號: CN105778247A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 劉克宴;陳紅波
• 申請（專利權）人: 深圳市康尼塑膠有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/08;C08L97/02;C08K13/06;C08K9/04;C08K3/34;C08K3/26;C08K3/36;C08K5/103;C08J9/14
• 代理公司: 深圳市千納專利代理有限公司 44218
• 代理人: 胡堅

技術領域

本發明屬于高分子材料加工領域，具體涉及一種具有阻燃、抗靜電、易降解功能， 添加大豆豆渣或甘蔗渣等自然纖維生產EPE珍珠棉的方法，可用于快遞包裝緩沖材料及產 品保護材料。

背景技術

聚乙烯發泡材料(EPE)，俗稱珍珠棉，絕大多數是由低密度聚乙烯樹脂(LDPE)加入 超細滑石料和抗縮劑單甘油脂采用丁烷經物理發泡成形的，具有高強緩沖能力的新型環保 包裝材料。具有保溫、防潮、耐腐蝕、重量輕、緩沖性能好、耐摩擦等性能特點。EPE克服了EPS (預發泡聚苯乙烯)、紙漿模塑等產品易碎、易變形、防振能力差的缺點，廣泛適用于電子產 品、儀表儀器、家具、玻璃、陶瓷、酒類、工藝品等產品的內包裝和特殊包裝，在物流行業車輛 運輸和快遞包裝中也運用極廣，成為運輸包裝最重要的緩沖與保護材料之一。

目前，我國的EPE材料具有阻燃能力差，材料不易降解，環保效果不佳，回收利用率 真低、韌性不夠等缺點，對環境造成一定的影響，儲運過程燃燒現象也有發生。所以有必要 對EPE在阻燃、環保方面的性能加以改進。但是目前國內外EPE材料的生產與配方多年來均 沒有太大的改變，特別是將大豆或甘蔗加工后的廢棄物豆渣與甘蔗渣經改性處理后作為一 種主要填料，生產阻燃抗靜電EPE緩沖材料的研究還未見報道。

發明內容

為克服現在EPE發泡材料降解性能不佳、強度與剛度不足、易燃等缺點，本發明提 出了一種新型的EPE發泡材料配方，該配方將自然纖維(豆渣或甘蔗渣)經改性處理后作為 一種EPE發泡顆粒的主要填料，并加入抗靜電與阻燃劑，使生產出的EPE發泡材料具有更好 的強度、剛度、阻燃抗靜電性與可降解特性。同時具備更好的防靜電功能和緩沖效果，降低 成本。

本發明提出的技術方案是：

一種采用自然纖維制備聚乙烯發泡材料的方法，所述的方法包括如下步驟：

A.準備經改性處理的自然纖維

(1)將含自然纖維的原料(豆渣或甘蔗渣)加入PH值為3的水中，水量按15ml/g自然 纖維配比，加熱到100℃，加熱時間為50-70min，優選60min,然后干燥研磨制成含自然纖維 的粉末；

(2)將滑石粉和輕質碳酸鈣干燥，過150－250目篩后，與異丙基三(十二烷基苯磺 酰基)鈦酸脂加入混合機中，在110－120℃下以500－1000rpm的速度攪拌混合20－30min， 然后加入上一步驟的粉末，再以1500－2000rpm的速度共混5－10min,送入造粒機中造粒， 粒徑控制在0.2－0.3mm，烘干，形成改性處理的自然纖維；

其中各物質的添加量為：滑石粉5－15％，輕質碳酸鈣10－15％，異丙基三(十二烷 基苯磺酰基)鈦酸脂0.5－1％，其余的為含自然纖維的粉末；

B.制備聚乙烯發泡材料

LDPE(低密度聚乙烯)：20－40％；

LLDPE(線性低密度聚乙烯)：10－30％；

HDPE(高密度聚乙烯)：10－30％；

經改性處理的自然纖維(豆渣粉或甘蔗渣粉):15－35％；

單硬脂酸甘油脂：0.4－3％；

抗靜電母粒:1.5－3％；

丁烷:0.05－0.2％；

所述的抗靜電母粒成分為：LDPE9002-88-445％，LLDPE9002-88-442％，超細白 碳黑7631-86-95％，乙氧基烷基胺25307-17-96％，甘油脂11099-07-32％。該抗靜電母 粒也可以是由深圳市北化塑膠有限公司生產的抗靜電母粒產品。

按重量比稱取上述各組分，將HDPE(高密度聚乙烯)加入雙螺桿擠出機中，升溫至 110－120℃，待其成為熔融狀態時，加入經改性處理的自然纖維，在600－800rpm的轉速下 熔融共混40-60min，然后擠出造粒，包覆顆粒在80℃恒溫箱內存放30－40min，然后取出冷 卻至常溫即得自然纖維包覆粒子；

將自然纖維包覆粒子與LDPE、LLDPE、單硬脂酸甘油酯和抗靜電母粒注入EPE發泡 機組內加熱220℃－250℃熔化，使之在機內充分熔融混合，加熱形成聚合物熔體；

將發泡劑丁烷以10－30kg/cm²的壓力注入機組末端，丁烷發泡劑和聚合物熔體 (低密度聚乙烯的熔體)充分混合后通過模具擠出、冷卻、定型、展平、牽引、卷取得到聚乙烯 發泡材料。