线性低密度聚乙烯/碳纳米管开孔发泡材料及其制备方法技术

线性低密度聚乙烯/碳纳米管开孔发泡材料及其制备方法，本发明专利技术属于高分子材料领域，具体涉及线性低密度聚乙烯发泡开孔材料领域。本发明专利技术的目的在于解决现有技术的不足，而提供一种成本低、操作简单、泡孔均匀、开孔率在50％以上，平均孔径在0.1～50μm之间的线性低密度聚乙烯开孔发泡材料及其制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及线性低密度聚乙烯发泡开孔材料领域。
技术介绍
聚合物发泡开孔材料包括聚氨酯泡沫、橡胶发泡材料和EVA泡沫等，由于它们具有柔韧性和易加工性，被广泛使用作清洁海绵、抗震材料、衬垫材料、吸音材料和各种过滤材料。但由于这些泡沫自身较差的耐化学性(耐酸性、耐碱性)以及耐候性，另外，聚氨酯和发泡橡胶很难回收，EVA发泡材料在生产过程中污染较大等缺点，这些泡沫材料在使用上受到限制。开孔发泡聚乙烯虽然也有很大的需求量，但是其开孔发泡技术由于在发泡工艺和配方设计上有一定的难度，特别是要达到泡体较高的开孔率，技术上难度较大。以发泡气体产生时是否发生化学变化作为分类标准，传统的聚合物发泡方法通常可以分为物理发泡法和化学发泡法。化学发泡法的应用虽十分普遍，但随着对环境保护、消费后塑料回收和制品性能价格比等要求的提高以CO2、N2、丁烷和戊烷等物理发泡剂为主的物理发泡法得到广泛重视。尤其进入上世纪90年代后，以超临界流体(CO2、N2等)为物理发泡剂，进行聚合物微孔发泡成型技术得到了飞速发展。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，用于制造开孔发泡材料的专利技术很少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术的不足，而提供一种成本低、操作简单、泡孔均匀、开孔率在50％以上，平均孔径在0.1～50μm之间的线性低密度聚乙烯开孔发泡材料及其制备方法。本专利技术人经过深入研究，最终发现：通过添加特定比例的线性低密度聚乙烯和碳纳米管，利用超临界二氧化碳物理发泡，可得到具有50％以上的开孔率和平均泡孔孔径为0.1-50μm的线性低密度聚乙烯开孔发泡材料，从而最终完成了本专利技术。即：[1]一种线性低密度聚乙烯/碳纳米管复合材料发泡开孔材料，由线性低密度聚乙烯树脂组合物制成，其特征在于，该线性低密度聚乙烯树脂组合物包含线性低密度聚乙烯和碳纳米管，且线性低密度聚乙烯树脂组合物中该线性低密度聚乙烯为100质量份时，碳纳米管为0.1-5质量份，所述线性低密度聚乙烯/碳纳米管复合材料发泡开孔材料的开孔率至少为50％，平均泡孔孔径为1-50μm。[2][1]所述的线性低密度聚乙烯/碳纳米管复合材料发泡开孔材料，其中，所述线性低密度聚乙烯为乙烯与α-烯烃的共聚物，将线性低密度聚乙烯中的全部单体单元作为100摩尔％时，α-烯烃的含量为1摩尔％以上，20摩尔％以下。[3][2]所述的线性低密度聚乙烯/碳纳米管复合材料发泡开孔材料，其中，所述碳纳米管为烷基改性的碳纳米管。[4][3]所述的线性低密度聚乙烯/碳纳米管复合材料发泡开孔材料，其中，烷基改性的碳纳米管中的烷基与线性低密度聚乙烯中的与乙烯共聚的α-烯烃的碳原子数相同。[5][1]所述的线性低密度聚乙烯/碳纳米管复合材料发泡开孔材料，其中，线性低密度聚乙烯树脂组合物中该线性低密度聚乙烯为100质量份时，碳纳米管为0.1-2质量份。[6][1]所述的线性低密度聚乙烯/碳纳米管复合材料发泡开孔材料，其中，线性低密度聚乙烯/碳纳米管复合材料发泡开孔材料的开孔率至少为60％。[7]一种线性低密度聚乙烯/碳纳米管复合材料发泡开孔材料的制备方法，其包括：步骤(1)：将线性低密度聚乙烯树脂组合物均匀共混，制得0.2-1mm的薄片；和步骤(2)：将线性低密度聚乙烯树脂组合物的薄片放入高压模具中，采用模压超临界CO2法制备线性低密度聚乙烯/碳纳米管复合材料发泡开孔材料。[8][7]所述的线性低密度聚乙烯/碳纳米管复合材料发泡开孔材料的制备方法，其中，步骤(2)中模压超临界CO2法为：将线性低密度聚乙烯树脂组合物的薄片放入高压模具中，控制高压模具的温度为120-150℃，线性低密度聚乙烯树脂组合物的薄片占高压模具容积的1/30-1/5之间，注入高压模具内的CO2的压力为10-30MPa，恒温恒压30-120分钟，然后以50-100MPa/s的速度卸压至常压。本专利技术的目的之一，所涉及的低密度聚乙烯/碳纳米管复合材料发泡开孔材料可作为一种吸附液体添加剂的载体或吸附基材，比如在日常生活中开孔材料制成各种形状造型的制品，用于吸附芳香剂或除虫剂等液体后，让其缓慢释放香味或除虫药物，达到长效释放香味除臭和驱虫的目的。本专利技术的目的之二是污水处理过程中因为本专利技术涉及的开孔材料质量轻，漂浮在水面上，又由于其本身的开孔吸附功能强，故能快速吸附漂浮在污水表面的油污，达到快速除污去污的目的。本专利技术的目的之三是由于本专利技术产品发泡程度很高，且泡孔间相互贯穿，所以可以用作吸音隔音隔热材料。附图说明图1为发泡开孔材料典型泡孔形貌图。具体实施方式本专利技术涉及一种线性低密度聚乙烯/碳纳米管复合材料发泡开孔材料，由线性低密度聚乙烯树脂组合物制成，该线性低密度聚乙烯树脂组合物包含线性低密度聚乙烯树脂和碳纳米管。本申请所用的“开孔”，指的是彼此连接形成内部连通的网络的孔，此外，开孔率，是指开孔的体积与泡沫体中孔的总体积之比。[线性低密度聚乙烯]线性低密度聚乙烯是(LLDPE)是共聚物，其分子呈线型结构。本专利技术所使用的LLDPE为乙烯与α-烯烃的共聚物，有一定数量的支链，所以其密度低于高密度聚乙烯(HDPE)。其中，作为与乙烯共聚的α-烯烃，可以列举：丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯，3-甲基-1-丁烯，4-甲基-1-戊烯等。从工业上的获得容易程度及各种特性、经济性等观点来看，作为与乙烯共聚的α-烯烃，优选使用丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯。与乙烯共聚的α-烯烃可以单独使用1种，也可以组合2种以上使用。此外，作为与乙烯共聚的α-烯烃的含量，并无特别限定，将LLDPE中的全部单体单元作为100摩尔％时，α-烯烃的含量通常为1摩尔％以上，20摩尔％以下，更优选为2～15摩尔％，进一步优选为3～10摩尔％。在该范围内时，由于该共聚成分使得LLDPE有合适的结晶度和熔体强度，在泡孔连通时能够起到稳定泡孔的作用，有利于最终开孔发泡材料的开孔率的提高，另外还不易产生原料颗粒的结块等不良情况，因此优选。需要说明的是，与乙烯共聚的α-烯烃的种类和含量，可以按照公知的方法、例如采用核磁共振(NMR)测定装置以及其它仪器分析装置来进行定性定量分析。L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线性低密度聚乙烯/碳纳米管复合材料发泡开孔材料，由线性低密度聚乙烯树脂组合物制成，其特征在于，该线性低密度聚乙烯树脂组合物包含线性低密度聚乙烯和碳纳米管，且线性低密度聚乙烯树脂组合物中该线性低密度聚乙烯为100质量份时，碳纳米管为0.1‑5质量份，所述线性低密度聚乙烯/碳纳米管复合材料发泡开孔材料的开孔率至少为50％，平均泡孔孔径为1‑50μm。

【技术特征摘要】
1.一种线性低密度聚乙烯/碳纳米管复合材料发泡开孔材料，由线性低密度聚乙烯树脂组合
物制成，其特征在于，该线性低密度聚乙烯树脂组合物包含线性低密度聚乙烯和碳纳米
管，且线性低密度聚乙烯树脂组合物中该线性低密度聚乙烯为100质量份时，碳纳米管为
0.1-5质量份，所述线性低密度聚乙烯/碳纳米管复合材料发泡开孔材料的开孔率至少为
50％，平均泡孔孔径为1-50μm。
2.权利要求1所述的线性低密度聚乙烯/碳纳米管复合材料发泡开孔材料，其中，所述线性
低密度聚乙烯为乙烯与α-烯烃的共聚物，将线性低密度聚乙烯中的全部单体单元作为
100摩尔％时，α-烯烃的含量为1摩尔％以上，20摩尔％以下。
3.权利要求2所述的线性低密度聚乙烯/碳纳米管复合材料发泡开孔材料，其中，所述碳纳
米管为烷基改性的碳纳米管。
4.权利要求3所述的线性低密度聚乙烯/碳纳米管复合材料发泡开孔材料，其中，烷基改性
的碳纳米管中的烷基与线性低密度聚乙烯中的与乙烯共聚的α-烯烃的碳原子数相同。
5.权利要求1所述的线性低密度聚乙烯/碳纳米管复合材料发泡开孔材料，其中，线性...

【专利技术属性】
技术研发人员：张利，包锦标，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33