[發(fā)明專利]一種聚乙烯發(fā)泡材料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110631313.7
• 申請(qǐng)日: 2021-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN113278215A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 焦建培;馬少懷;董占琢;田振領(lǐng);苗春燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 石家莊啟宏新材料制品有限公司
• 主分類號(hào): C08L23/06
• 分類號(hào): C08L23/06;C08L5/08;C08J9/10
• 代理公司: 河北國維致遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 13137
• 代理人: 任青

本發(fā)明屬于環(huán)保材料領(lǐng)域，尤其涉及一種聚乙烯發(fā)泡材料及其制備方法。所述聚乙烯發(fā)泡材料包括如下原料：LDPE，發(fā)泡劑，交聯(lián)劑和由木質(zhì)素磺酸鈉改性的殼聚糖；其中，所述由木質(zhì)素磺酸鈉改性的殼聚糖是由木質(zhì)素磺酸鈉在酸性條件下對(duì)殼聚糖進(jìn)行改性得到的。本發(fā)明提供的聚乙烯發(fā)泡材料，由木質(zhì)素磺酸鈉改性的殼聚糖結(jié)合交聯(lián)劑、發(fā)泡劑及少量的LDPE，各原料之間發(fā)揮協(xié)同作用，在降低LDPE用量的前提下，制得的發(fā)泡材料不僅化學(xué)性能穩(wěn)定，而且力學(xué)性能優(yōu)異，可回收再利用，易降解。此外，殼聚糖、木質(zhì)素磺酸鈉均來源廣泛，獲取容易，成本低廉。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)保材料領(lǐng)域，尤其涉及一種聚乙烯發(fā)泡材料及其制備方法。

背景技術(shù)

聚乙烯發(fā)泡材料是一種使用廣泛的緩沖材料，具有密度小，化學(xué)性能穩(wěn)定，不易受腐蝕，耐摩擦，加工性能好，易于成型等特點(diǎn)。聚乙烯發(fā)泡材料廣泛用于精密儀器儀表、家用電器、玻璃、陶瓷制品、工藝品等的緩沖包裝，還可制成冷凍食品和熱食品的絕熱容器等。

低密度聚乙烯發(fā)泡材料一般是采用低密度聚乙烯(LDPE)為基材，添加少量的助劑及發(fā)泡劑制備而成，其中的主要成分是聚乙烯(polyethylene，簡稱PE)，低密度聚乙烯是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹脂。當(dāng)前生產(chǎn)乙烯的主要原料是石腦油，石腦油又稱化工輕油，是以原油為原料加工生產(chǎn)的用于化工原料的輕質(zhì)油。由于我國資源處于少油、缺氣、富煤的格局，因此石腦油供應(yīng)非常緊張，需依靠進(jìn)口石腦油來彌補(bǔ)國內(nèi)市場缺口。

因此，研發(fā)一種能夠降低低密度聚乙烯發(fā)泡材料中聚乙烯的用量，同時(shí)保證材料原有性能的節(jié)能環(huán)保型聚乙烯發(fā)泡材料是目前亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有的低密度聚乙烯發(fā)泡材料存在起始原料石腦油短缺的缺陷，本發(fā)明提供了一種能顯著降低聚乙烯發(fā)泡材料中聚乙烯用量、且達(dá)到與原有的聚乙烯發(fā)泡材料性能相似的節(jié)能環(huán)保型聚乙烯發(fā)泡材料及其制備方法。

為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明實(shí)施例采用了如下的技術(shù)方案：

一種聚乙烯發(fā)泡材料，包括如下重量份數(shù)的原料：LDPE 5-10份，發(fā)泡劑2-4份，交聯(lián)劑0.4-1份和由木質(zhì)素磺酸鈉改性的殼聚糖100-110份；

其中，所述由木質(zhì)素磺酸鈉改性的殼聚糖是由木質(zhì)素磺酸鈉在酸性條件下對(duì)殼聚糖進(jìn)行改性得到的。

發(fā)明人經(jīng)大量的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在酸性條件下，木質(zhì)素磺酸鈉中的磺酸基與殼聚糖中的羥基反應(yīng)生成酯基，可實(shí)現(xiàn)木質(zhì)素磺酸鈉對(duì)殼聚糖的改性，且改性后的殼聚糖具有很好的分散性，無須分離純化，可直接與其他原料混合進(jìn)行發(fā)泡。由木質(zhì)素磺酸鈉改性的殼聚糖結(jié)合交聯(lián)劑、發(fā)泡劑及少量的LDPE，各原料之間發(fā)揮協(xié)同作用：降低LDPE用量(現(xiàn)有的聚乙烯發(fā)泡材料中LDPE的用量至少在25wt％以上)，且制得的發(fā)泡材料不僅化學(xué)性能穩(wěn)定，而且力學(xué)性能優(yōu)異：與現(xiàn)有技術(shù)相比，其拉伸強(qiáng)度提升了一倍以上，斷裂伸長率提升了25％以上，熱粘抗拉強(qiáng)度提升了45％以上。此外，殼聚糖、木質(zhì)素磺酸鈉均來源廣泛，獲取容易，成本低廉。

本發(fā)明中提供的聚乙烯發(fā)泡材料，通過添加木質(zhì)素磺酸鈉改性的殼聚糖，可降低LDPE用量、降低發(fā)泡溫度，提升發(fā)泡材料的力學(xué)性能；此外，該聚乙烯發(fā)泡材料還可回收再利用，易降解，對(duì)環(huán)境友好。

可選地，上述由木質(zhì)素磺酸鈉改性的殼聚糖的制備方法包括如下步驟：

將木質(zhì)素磺酸鈉在酸性水溶液中于50℃-60℃加熱處理1h-2h后，加入殼聚糖并攪拌4h-5h后，冷卻，即得木質(zhì)素磺酸鈉改性后的殼聚糖。

通過限定木質(zhì)素磺酸鈉在酸性水溶液中加熱處理的溫度及時(shí)間，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)制得的聚乙烯發(fā)泡材料的泡孔直徑及回彈性。

可選地，上述殼聚糖與木質(zhì)素磺酸鈉的質(zhì)量比為1:(2-3)。

通過限定木質(zhì)素磺酸鈉與殼聚糖的質(zhì)量比，可進(jìn)一步提高制得的聚乙烯發(fā)泡材料的力學(xué)性能。