[發(fā)明專利]一種自增強型聚烯烴發(fā)泡材料及其制備方法與應用

在審

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• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109401034A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設計）人: 潘煒
• 申請（專利權）人: 如皋市鼎泉電子商務有限公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08K13/02;C08K3/22;C08K5/09;C08K3/34;C08J9/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種自增強型聚烯烴發(fā)泡材料及其制備方法與應用，采用線性低密度聚乙烯LLDPE作為自增強材料部分或全部替代傳統(tǒng)聚烯烴材料制備成高強度的發(fā)泡材料，利用其特有魚骨狀分子微觀結構(規(guī)整的非常短小的支鏈結構)，增加抗撕裂強度，從而達到拉力扭力的國家標準，制備成品拉力扭力測試遠超國家玩具標準(70N)，且在改進拉力扭力、拉伸強度和回彈性的同時，其硬度與普通泡沫地墊差不多，不改變其使用性能；制備材料不含甲醛、增塑劑等有害物質，更沒有氯化物產(chǎn)生二噁英的問題，安全環(huán)保性能高；制備方法可直接在原生產(chǎn)線上使用，不增加工藝流程，適合工業(yè)化生產(chǎn)；降低生產(chǎn)改進成本。

技術領域

本發(fā)明涉及發(fā)泡材料領域，尤其涉及一種自增強型聚烯烴發(fā)泡材料及其制備方法與應用。

背景技術

發(fā)泡材料是指在物質內部氣化產(chǎn)生氣泡使之成為多孔物質的發(fā)泡的物質，具有重量輕、比強度高、絕緣性能優(yōu)異、緩沖能力顯著以及吸附能力強的優(yōu)勢，已經(jīng)被廣泛的應用在了汽車工業(yè)、建筑工業(yè)、包裝工業(yè)、農(nóng)業(yè)、水處理和空氣過濾等領域；如制造泡沫塑料、泡沫橡膠、泡沫樹脂等。

“增強”是聚合物基復合材料的一種常用技術，以聚合物為基體，以纖維狀增強材料為增強劑。“增強”極大提高了高分子材料自身的強度和其他力學性能。常用的增強材料有：玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、天然纖維和金屬纖維等等。玻璃纖維用硅烷偶聯(lián)劑處理，可以提高與聚合物的相容性。比如碳纖維增強樹脂基復合材料具有突出的輕質、高比強、高比剛及優(yōu)異的疲勞強度、環(huán)境穩(wěn)定性能，廣泛應用于國內外航空航天工業(yè)以及民用領域。

“自增強”的概念源自液晶高分子，原是液晶聚芳酯作為工程塑料的一種增強方式，即不需要添加增強劑，在結構中自發(fā)形成起增強作用的纖維狀微結構而提高了高分子材料自身的強度和其他力學性能。“自增強”在本專利專指LLDPE的增強作用原理。乙烯和少量(8～12％)C4～C8α-烯烴(如1-丁烯等)鉻和鈦氟化物催化劑的引發(fā)下，于壓力0.7～12.1MPa和溫度85℃～95℃下進行配位共聚制得線性低密度LLDPE。LLDPE具有規(guī)整的非常短小的支鏈結構的特殊微觀結構，雖然結晶度和密度與LDPE相似，但由于分子間力較大，使其某些性能如抗撕裂強度、耐環(huán)境應力開裂性、耐穿刺性等優(yōu)于LDPE和HDPE。因而LLDPE對聚烯烴泡沫地墊具有“自增強”作用。

應用于兒童爬行墊的聚烯烴(主要是聚乙烯或EVA)泡沫地墊的主要特性是柔軟和有一定彈性，強度特別是抗拉強度沒有那么重要，迄今國內外聚烯烴泡沫地墊都沒有進行任何增強處理。聚乙烯或EVA本身的抗拉強度并不高，一旦形成泡沫地墊，強度就更低。制造泡沫地墊時配方中的大量填料如滑石粉等不但沒有提高聚乙烯或EVA的強度，反而降低了它們的抗拉強度和其他力學性能(除了提高硬度)。

但是，由于泡沫地墊主要應用于嬰幼兒，當力學性能不合格時，嬰幼兒可能在拉扯和撕咬地墊時會產(chǎn)生“小零件”，誤吞食而造成傷害。目前國內泡沫地墊行業(yè)的產(chǎn)品基本上都沒有達到限定70N(牛頓)的拉力扭力國家標準。已經(jīng)成為困擾該行業(yè)的一大問題。

發(fā)明內容

發(fā)明目的：為了解決現(xiàn)有技術中所存在的問題，本發(fā)明提出了一種自增強型聚烯烴發(fā)泡材料及其制備方法與應用，制備而成的高強度發(fā)泡材料，其拉伸強度和回彈性優(yōu)于普通地墊，尤其是拉力扭力遠超國家標準。

技術方案：為達以上目的，本發(fā)明采取以下技術方案：

一種自增強型聚烯烴發(fā)泡材料，包括如下以重量計算的制備原料：聚烯烴100份、發(fā)泡劑10-12份、氧化鋅0.5-5份、硬脂酸0.5-2份、交聯(lián)劑0.5-1.0份、填料0-80份；所述聚烯烴中含有線性低密度聚乙烯LLDPE，其百分比含量為10％-100％；其熔融指數(shù)MI值范圍為1.0-4.0g/10min。

本發(fā)明采用線性低密度聚乙烯LLDPE作為自增強材料，利用其特有魚骨狀分子微觀結構(規(guī)整的非常短小的支鏈結構)，增加抗撕裂強度，從而達到拉力扭力的國家標準。