辐照交联技术制备线性低密度聚乙烯泡沫塑料的方法

摘要

一种辐照交联技术制备线性低密度聚乙烯泡沫塑料的方法。线性低密度聚乙烯与发泡剂及其它助剂混合并成型为板材以后,经电子束辐照后线性低密度聚乙烯发生交联反应,辐照剂量为20～100kGy,使其在受热发泡过程中粘度下降减缓,从而可以在比较广的温度范围内发泡,制得发泡倍率30倍的泡沫塑料。

说明书

本发明涉及一种辐照交联技术制备线性低密度聚乙烯泡沫塑料的方法，属于聚合物加工领域。

聚乙烯泡沫塑料是70年代发展起来的一种新型材料，具有许多独特的性能。它柔软、坚韧、耐摩擦，有良好的绝缘、隔热、耐化学性，特别是耐低温性能特佳。适于用作漂浮材料、隔热保温材料和包装材料，还广泛用做结构材料。为了提高加工过程的稳定性，改善交联泡沫塑料的性能，工业生产上常采取交联的方法进行改性。目前交联聚乙烯泡沫塑料约占其产量的50％左右。交联的方法有化学交联剂交联和辐照交联，两种方法制得的产品理化性能方面没有实质的差别。与化学交联相比，采用辐照交联法生产泡沫塑料不必加交联剂，可以在任何温度下实现交联，避免了交联剂分解产生的有害气体对环境的污染；还可以选用更广泛的发泡剂实现聚烯烃的发泡工艺，因此采用辐照交联生产聚乙烯泡沫在国外得到了广泛的应用，我国在这方面仍属于空白。

线性低密度聚乙烯是兼具高密度聚乙烯和低密度聚乙烯性能的新型聚乙烯树脂。与低密度聚乙烯相比，其熔点较高，屈服强度、撕裂强度、断裂伸长率及耐环境应力开裂性等性能优良，因而得到了广泛的应用。目前，线性低密度聚乙烯主要用于制造薄膜、注塑和旋转成型，用于制造泡沫塑料的较少。迄今为止，国内外文献报道用线性低密度聚乙烯为原料制造泡沫塑料大都是以少量的线性低密度聚乙烯与低密度聚乙烯共混，不交联或采用化学交联进行发泡，尚未见采用辐照交联制备线性低密度聚乙烯泡沫塑料的研究。

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种辐照交联技术制备线性低密度聚乙烯泡沫塑料的方法，其特点是在常温下对线性低密度聚乙烯进行辐照交联，制得发泡倍率较高的泡沫塑料，以扩大线性低密度聚乙烯的应用范围。

本发明的目的采用以下技术措施实现，其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数。

1.线性低密度聚乙烯板材的制备

将线性低密度聚乙烯100份、发泡剂5～20份、促进剂1～4份采用双辊开炼机进行塑炼，塑炼温度为120～135℃，然后采用平板硫化机压缩模塑成型为板材，模塑温度为130～145℃。

2.线性低密度聚乙烯板材的辐照交联

在室温下空气中对线性低密度聚乙烯板材进行辐照，辐照剂量为20～100kGy，使线性低密度聚乙烯发生交联反应。

3.辐照交联线性低密度聚乙烯板材的发泡

采用自制甘油浴装置进行发泡，油浴温度为180～220℃，发泡时间为1～5分钟。

发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸二异丙酯和/或4，4｀-氧二苯磺酰肼至少一种。

促进剂为氧化锌、硬脂酸锌、硬脂酸、硬脂酸铅和/或氧化镉至少一种。

实验结果表明，这种方法制得的辐照交联线性低密度聚乙烯泡沫塑料表面光滑，色泽洁白，微孔精细均匀，泡孔为闭孔结构，且具有良好的综合性能，详见表1。

本发明具有如下优点：

工艺简单、清洁、无污染，成本较低。制得的泡沫塑料具有优良的性能，可用于包装、建筑、化工和日常生活等领域中。

实施例：

下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述内容对本发明做出一些非本质的改进和调整。

1.将线性低密度聚乙烯100kg、偶氮二甲酰胺10kg、氧化锌1.5kg和硬脂酸锌0.4kg，采用双辊开炼机进行塑炼，塑炼温度为125℃，然后采用平板硫化机压缩模塑成型为板材，模塑温度为135℃。采用JJ-2型电子静电加速器，在室温下空气中对线性低密度聚乙烯板材进行辐照，辐照剂量为50kGy。在甘油浴中进行发泡，油浴温度为200℃，发泡时间为3分钟。

2.将线性低密度聚乙烯100kg、偶氮二甲酸二异丙酯5kg、氧化锌2kg和硬脂酸0.5kg，采用双辊开炼机进行塑炼，塑炼温度为130℃，然后采用平板硫化机压缩模塑成型为板材，模塑温度为140℃。采用JJ-2型电子静电加速器，在室温下空气中对线性低密度聚乙烯板材进行辐照，辐照剂量为80kGy。在甘油浴中进行发泡，油浴温度为190℃，发泡时间为4分钟。

3.将线性低密度聚乙烯100kg、偶氮二甲酰胺10kg、4，4｀-氧二苯磺酰肼10kg、氧化锌3kg和硬脂酸铅0.75kg，采用双辊开炼机进行塑炼，塑炼温度为130℃，然后采用平板硫化机压缩模塑成型为板材，模塑温度为135℃。采用JJ-2型电子静电加速器，在室温下空气中对线性低密度聚乙烯板材进行辐照，辐照剂量为60kGy。在甘油浴中进行发泡，油浴温度为210℃，发泡时间为2分钟。

        表1辐照交联线性低密度聚乙烯泡沫塑料的性能

        辐照剂量 表观密度  拉伸强度 断裂伸长率  吸水性试样

         (kGy)   (kg/m³)   (MPa)      (％)     (kg/m²)泡沫塑料-1    60       78       1.57       228      0.0056泡沫塑料-2    60       53       1.09       192      0.0056泡沫塑料-3    80       50       1.17       152      0.0061泡沫塑料-4    60       35       0.68       165      0.018泡沫塑料-5    60       30       0.60       131      0.023泡沫塑料-6    80       28       0.55       99       0.022