[發明專利]聚乙烯系樹脂發泡顆粒和其制備方法以及聚乙烯系樹脂發泡成型體

有效

• 申請號: 201810565643.9
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN110551312B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 福澤淳
• 申請（專利權）人: 鐘化（蘇州）緩沖材料有限公司
• 主分類號: C08J9/16
• 分類號: C08J9/16;C08J9/22;C08J9/12;C08L23/08
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發明涉及聚乙烯系樹脂發泡顆粒和其制備方法以及聚乙烯系樹脂發泡成型體。所述聚乙烯系樹脂發泡顆粒的堆密度為8～20g/L，發泡顆粒的加熱收縮率為30～50％。由該發泡顆粒可以制備得到成型條件范圍寬、外表美觀、重量輕的發泡成型體，尤其適于制備具有薄壁部的復雜發泡成型體。

技術領域

本發明涉及用于制造薄壁緩沖材料的聚乙烯樹脂發泡顆粒及其制備方法、對該聚乙烯系樹脂發泡顆粒進行模內發泡成型得到的聚乙烯系樹脂發泡成型體，屬于高分子發泡材料技術領域。

背景技術

聚乙烯系樹脂發泡成型體作為柔軟性、絕熱性優異的緩沖包裝材料、絕熱材料廣泛被用于各種用途，比如用在郵政服務或物流服務的運輸箱。近年來，聚乙烯系樹脂發泡成型體逐漸趨向于具有更為復雜的三維形狀。比如為了盡可能地增大每個運輸箱所能包裝的物品的數量以降低運輸費用，通常要求通過盡可能地把框和間壁的厚度減小到內容物不至于被損壞的最低限度，故成型體的固定框和間壁通常由厚度小至大約8mm的薄壁部構成；再比如為了緩沖發生落體時的沖擊力，還需要具有凸起部。此外，為了便于運輸還要求發泡成型體具有較輕的重量。

通常，發泡成型體通過將發泡顆粒填充到模內成型機的模具中進行模內發泡成型而獲得的。由于發泡顆粒的堆密度可以反映成型體的密度，因此為了獲得具有重量輕且具有薄壁部、凸起部等復雜形狀的發泡成型體，就需要使用具有低堆密度且具有優異的模內可成型性能的發泡顆粒。

而制造聚乙烯系樹脂發泡顆粒，一般可以采用無機氣體如二氧化碳作為發泡劑，在蒸汽加熱下滲入樹脂顆粒形成膨脹的發泡顆粒(參見專利文獻1)。專利文獻2公開了使線性低密度聚乙烯系樹脂顆粒與有機系揮發性發泡劑一并分散在分散介質中加熱加壓，使樹脂顆粒含浸有機系揮發性發泡劑后向低壓區域釋放該樹脂顆粒使其發泡以制造線性低密度聚乙烯系樹脂發泡顆粒的方法。專利文獻3則公開了利用二氧化碳為發泡劑進行除壓發泡工序，與有機揮發性發泡劑相比更為環保，但發泡能力有所下降，在高膨脹比的發泡顆粒很難得到一次發泡的情況下，還可對所獲得的發泡顆粒進行二段發泡。專利文獻4則揭示選擇經過至少2次發泡工序、具有特定DSC曲線的聚乙烯系發泡粒子可以解決模內發泡成型體端部熔合程度惡劣、外觀不良的問題。為了獲得相對于模具尺寸收縮率小、變形小、表面拉伸良好且具有防靜電性能的聚乙烯系樹脂發泡成型體，專利文獻5還公開通過利用具有適當收縮性并含有防靜電劑的無交聯聚乙烯系樹脂發泡粒子進行模內發泡成型，可以得到符合要求的無交聯聚乙烯系樹脂發泡成型體，具體而言在該文獻中通過使用由在23℃、0.1MPa下的無交聯聚乙烯系樹脂發泡粒子的堆積密度BD、和在23℃、0.002MPa以下的減壓下的無交聯聚乙烯系樹脂發泡粒子的堆積密度VBD根據下述式(A)求出的收縮率來表現收縮性：收縮率＝

(BD-VBD)÷VBD×100(A)。

但是，利用上述文獻公開的方法所得到的聚乙烯系發泡顆粒去生產具有復雜形狀且重量輕的聚乙烯系發泡成型體仍存在一些困難，需要進一步提高其模內可成型性能。這是因為在利用復雜形狀的模具進行模內成型時，通過上述方法制造的發泡顆粒在成型模具的薄壁部以及在遠離模具入料口的部位趨于難以填充，并且由于發泡顆粒在模具中容易膨脹，蒸汽難以均勻地通過模具這就容易導致蒸汽加熱不均勻，發生部分膨脹顆粒之間的熔合不良。適于成型的加熱溫度范圍很難調控，薄壁成型體容易出現各種成型缺陷。另外，一般而言為了降低堆密度，本領域還通常采用平均粒重量相對大的發泡顆粒進行二段發泡。對于平均粒重量大的發泡顆粒，由于其粒徑相對大，對薄壁部的填充性將會惡化，模內成型時的加熱溫度范圍變的更窄，更難獲得具有良好外觀的成型體。但如果采用平均粒重量小的發泡顆粒以改善對薄壁部的填充性，則一方面其膨脹比相對低，另一方面容易導致模內發泡成型體的收縮率變大，表面的褶皺變得明顯，表面外觀惡化。

(現有技術文獻)

專利文獻1：JP特開平4-372630A(公開日：1992年12月25日)

專利文獻2：JP特開平2-53837A(公開日：1990年2月22日)