[發明專利]一種微孔發泡EPDM及其制備方法

在審

• 申請號: 202210416417.0
• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114716772A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 秦子豪;馬麗娜;柴煜瑩;楊毓恒;黃國波
• 申請（專利權）人: 臺州學院
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08L91/00;C08K3/04;C08K7/26;C08K3/06;C08K5/405;C08K5/39;C08K3/22;C08K5/09;C08K5/13;C08K9/04;C08J9/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

本發明提供一種微孔發泡EPDM及其制備方法，包括EPDM、環烷油、炭黑、白炭黑、硫磺、促進劑二乙基硫脲、促進劑二丁基二硫氨基甲酸鋅、氧化鋅、硬酯酸、發泡劑超細化碳酸氫鈉顆粒和抗氧劑2,6?二叔丁基對甲酚。所述超細化碳酸氫鈉顆粒的制備包括如下步驟：將碳酸氫鈉、有機化改性氧化石墨烯和表面活性劑按100：0.1～1.5：1～8的質量比投入到行星式球磨機中，采用球磨工藝制得超細化碳酸氫鈉顆粒。相比市售碳酸氫鈉粗顆粒，本發明所用的超細化碳酸氫鈉顆粒更能有效促使在微孔發泡EPDM中形成微米級泡孔結構，在拉伸強度和延伸率方面均優于市售碳酸氫鈉發泡EPDM，且導熱系數低于市售碳酸氫鈉發泡EPDM，具有更好隔熱保溫作用。

技術領域

本發明涉及一種微孔發泡材料，具體涉及微孔發泡EPDM及其制備方法。

背景技術

20世紀80年代初，麻省理工學院Martini等人創新性地提出了泡孔尺寸為0.1～10μm、泡孔密度為10⁹～10¹²個/cm^-3的發泡材料為微孔發泡材料。這種微孔發泡材料不僅具有普通發泡材料密度低、隔熱性能優良、隔音效果好等特點，而且比強度高。由于微孔材料符合節能和環保的要求，因此高性能輕量化的微孔發泡材料已成為研究熱點。

當前微孔發泡材料的制備方法主要有間歇成型法、超臨界CO₂連續擠出成型法、超臨界CO₂注射成型法和常規發泡方法。間歇成型法可以獲得高質量的泡孔結構，但存在生產周期長、產品體積和形狀受限等缺點，難以實際應用。超臨界CO₂連續擠出成型和注射成型法可以連續生產，但存在專用設備特別昂貴、泡孔較大、泡孔大小較難控制等缺點。這些缺點限制了微孔發泡材料大規模生產和應用。

常規發泡方法是采用普通化學發泡劑制備微孔發泡材料，設備相對簡單，但是發泡效果不理想。眾所周知，發泡劑的粒子大小直接影響泡孔大小，進一步影響發泡材料的各項性能，設想減小發泡劑粒子的尺寸，理應得到泡孔尺寸較小的發泡材料。因此將化學發泡劑的尺寸減小至亞微米級，甚至是納米級時，理論上便能在普通設備上制備出理想的微孔發泡材料，這將是一種低成本且穩定可靠獲得微孔發泡材料的方法。

碳酸氫鈉(NaHCO₃)作為一種典型的無機化學發泡劑，具有原料易得、價格低廉、分解時吸熱低、產物CO₂在聚合物中易溶解擴散等優點，尤其是無毒性，更加適用于發泡食品包裝等領域。但是市售的NaHCO₃粒子尺寸比較大，一般為幾百微米，難以達到微孔發泡的要求。目前細化方法主要有機械粉碎法、冷凍干燥法、噴霧干燥法等。但是這些方法制得的NaHCO₃粒子尺寸還是比較大，最小的也有2.26μm。本發明采用球磨法制備超細化碳酸氫鈉顆粒，該方法操作簡便、易控制、能耗低，同時所獲得的NaHCO₃粒子尺寸處于1μm以下，特別適用于微孔發泡材料的制備。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于制備一種微米級泡孔結構的微孔發泡EPDM，并提供其制備方法。

本發明技術方案如下：

一種微孔發泡EPDM，其配方為(按質量份)100份EPDM、5～50份環烷油、5～30份炭黑、5～20份白炭黑、3～8份硫磺、3～5份促進劑二乙基硫脲(DETU)、1～3份促進劑二丁基二硫氨基甲酸鋅(ZDBC)、3～8份氧化鋅、1～3份硬酯酸、1～5份發泡劑超細化碳酸氫鈉、1～3份抗氧劑2,6-二叔丁基對甲酚(BHT)。

所述的微孔發泡EPDM的制備方法，包括如下步驟：

(1)EPDM、環烷油、炭黑、白炭黑、氧化鋅、硬酯酸、超細化碳酸氫鈉顆粒、抗氧劑BHT加入到密煉機混煉15分鐘，再加入硫磺、促進劑DETU、促進劑ZDBC混煉5分鐘出料，經開煉機壓片制得EPDM混煉膠膠片。

(2)上述EPDM混煉膠膠片經擠出成型-硫化發泡工藝后，制得微孔發泡EPDM材料。