一种抗压抗菌型辐照交联聚烯烃发泡材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于发泡材料技术领域，具体涉及一种抗压抗菌型辐照交联聚烯烃发泡材料及其制备方法和应用。所述抗压抗菌型辐射交联聚烯烃发泡材料，包括以下组分，以重量份计，低密度聚乙烯60～80份、高密度聚乙烯20～40份、发泡剂3～10份、抗菌剂3～5份、相容剂2～4份、成核剂0～2份和抗氧剂0.2～0.5份。本发明专利技术以低密度聚乙烯为基体树脂，通过加入一定量的高密度聚乙烯和抗菌剂进行熔融共混改性，并结合分步密炼、挤出成型、辐照交联以及分步发泡等工艺，制备得到的抗压抗菌型辐照交联聚烯烃发泡材料具有较高的硬度和抗压强度，以及优异的抗菌性能，能够满足现有市场对抗菌交联聚烯烃发泡材料的需求，提升市场竞争力。提升市场竞争力。提升市场竞争力。

【技术实现步骤摘要】
一种抗压抗菌型辐照交联聚烯烃发泡材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于发泡材料
，具体涉及一种抗压抗菌型辐照交联聚烯烃发泡材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚烯烃发泡材料是以聚乙烯、聚丙烯等制备的发泡材料，主要以交联型发泡材料为主，交联方式可以分为化学交联和辐照交联。与化学交联需要以有机过氧化物作为交联剂相比，辐照交联无需外加其它物质，通过绿色健康辐照加工技术，利用电离子辐射作用于物质产生的交联改变聚烯烃原有的结构，形成网状独立闭孔泡孔结构，具有质轻、稳定性好、无毒害、耐磨、耐化学腐蚀、耐低温等一系列特性，用途广泛，涉及日常生活用品、包装、建筑、医疗材料等多个行业。
[0003]木塑复合材料(WPC)是近年来发展起来的一种新型材料，它是将两种不同材料的优点有机地结合在一起，既可以像木材一样表面胶合、油漆，也可以进行钻、刨、钉等，又可像热塑性塑料一样成型加工，体现了木材的易加工性和塑料的加工方法多样性、灵活性，应用领域十分广泛。其中，辐照交联聚烯烃发泡材料作为WPC地板的重要组成部件之一，在高频率角轮椅测试的情况下，承担着高抗压、高耐磨等功能使命，此外，WPC地板在潮湿环境中使用时还会出现发霉产生菌膜等问题，因此还需要其具有高抗菌的功能。但是，目前市场上的常规聚烯烃(LDPE)发泡材料普遍存在硬度低、强度低和抗菌性差等缺点，大大限制了WPC地板的适用范围。因此，亟需开发一种发泡性能好、机械性能优异且具有抗菌性能的聚烯烃发泡材料。
[0004]公开号为CN103113653A的专利技术专利公开了一种HDPE/LDPE共混发泡材料及其制备方法，该方法是将100份HDPE与LDPE按配比共混挤出造粒，然后在开炼机中进行塑炼，逐渐加入0.5重量份交联剂、3～10重量份AC发泡剂、1～2重量份氧化锌、0.5重量份硬脂酸、0.1重量份抗氧剂和3～15重量份无机填料等助剂，混合均匀后，放入模具中发泡成型。上述方法利用HDPE与LDPE之间相容性好，共混后LDPE良好的发泡性能能够改善HDPE的发泡性能，但是将助剂直接与基料进行塑炼，需要严格控制双辊开炼机的辊温(143～147℃)，操作条件苛刻，而且助剂尤其是无机填料与基料的相容性差，对聚烯烃发泡材料的性能改善有限，此外，制备的发泡材料不具备抗菌性能，适用范围受限。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种抗压抗菌型辐照交联聚烯烃发泡材料。本专利技术以低密度聚乙烯为基体树脂，通过加入一定量的高密度聚乙烯和抗菌剂进行熔融共混改性，赋予聚烯烃发泡材料较高的硬度和抗压强度，以及优异的抗菌性能。可以用于地板静音垫的载体材料。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种抗压抗菌型辐射交联聚烯烃发泡材料，包括以下组分，以重量份计，低密度聚乙烯60～80份、高密度聚乙烯20～40份、发泡剂3～10份、抗菌剂3～5份、相容剂2～4份、成核剂0～2份和抗氧剂0.2～0.5份。
[0008]作为上述技术方案的优选，所述低密度聚乙烯在190℃、负载2.16kg条件下的熔体流动速率为0.8～2.0g/10min，熔点温度为110～115℃；所述高密度聚乙烯的密度为0.9～1.0g/cm3，在190℃、负载2.16kg条件下的熔体流动速率为6.0～8.0g/10min，熔点温度为133～135℃。
[0009]作为上述技术方案的优选，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、4,4
‑
氧代双苯磺酰肼、二亚甲硝基五亚甲基四胺中的任意一种。优选地，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺(ADC)，发气量200～230mL/g，粒径20～50μm，PH值为6～8。
[0010]作为上述技术方案的优选，所述抗菌剂为吡啶硫酮锌(ZPT)、吡啶硫酮钠(SPT)、吡啶硫酮铜(CPT)中的一种或多种。
[0011]作为上述技术方案的优选，所述相容剂为PE
‑
g
‑
MAH、PE
‑
g
‑
GMA、PE
‑
G
‑
AA中的一种或多种。
[0012]作为上述技术方案的优选，所述成核剂为碳酸钙、滑石粉、蒙脱土、云母粉等粉末中的一种或多种。
[0013]作为上述技术方案的优选，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂300中的一种或多种。优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010，即四(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基)苯丙酸季戊四醇酯，分子式为C
73
H
108
O
12
，熔点为110～125℃，白色粉末。
[0014]上述技术方案中，使用的发泡剂为化学发泡剂，分解温度高，分解时发热量大，放气困难，泡孔结构不均一。因此，作为上述技术方案的优选，还包括0.5～0.8份发泡助剂。在聚烯烃发泡原料中添加少量发泡助剂，其可充当改变发泡剂分解温度的促进剂或活化剂，能够降低发泡剂的分解温度，提高发泡剂的分解速率，气泡就会增多，最终导致发泡材料的密度变小，发泡倍率增高。优选地，所述发泡助剂为硬脂酸锌、氧化锌、硬脂酸钙、氧化镉中的一种或多种。
[0015]本专利技术的另一目的在于，提供上述抗压抗菌型辐照交联聚烯烃发泡材料的制备方法。
[0016]一种抗压抗菌型辐照交联聚烯烃发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
[0017]S1、密炼造粒：将低密度聚乙烯、发泡剂以及抗氧剂混合置于密炼机中，在温度为120～130℃条件下共混9～12min，得到发泡粒子；将低密度聚乙烯、成核剂和发泡助剂混合置于密炼机中，在温度为120～130℃条件下共混8～10min，得到成核粒子；将低密度聚乙烯、抗菌剂和相容剂混合置于密炼机中，在温度为120～130℃条件下共混8～10min，得到抗菌粒子；
[0018]S2、挤出成型：将余量的低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、发泡粒子、成核粒子以及抗菌粒子混合均匀后置于螺杆挤出机上进行塑化挤出，得到共混物片材；
[0019]S3、辐照交联：将共混物片材通过电子加速器进行辐照交联，得到交联后的片材；
[0020]S4、高温发泡：将交联后的片材依次通过发泡炉的预热段和发泡段，进行发泡处理，发泡后得到抗压抗菌型辐照交联聚烯烃发泡材料。
[0021]作为上述技术方案的优选，在步骤S1之前，还需要将各组分原料分别置于60～80
℃下干燥4～6小时。
[0022]作为上述技术方案的优选，步骤S1，在发泡粒子中，低密度聚乙烯的加入量是发泡剂的2.5倍；在成核粒子中，低密度聚乙烯的加入量是成核剂的3倍；在抗菌粒子中，低密度聚乙烯的加入量是抗菌剂的5倍。
[0023]作为上述技术方案的优选，步骤S2中，所述螺杆挤出机为单螺杆挤出机，所述单螺杆挤出机的工艺条件为：一区温度为120～130℃，二区温度为130～140℃，三区温度为140～150℃，四区温度为135～140本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗压抗菌型辐射交联聚烯烃发泡材料，其特征在于，包括以下组分，以重量份计，低密度聚乙烯60～80份、高密度聚乙烯20～40份、发泡剂3～10份、抗菌剂3～5份、相容剂2～4份、成核剂0～2份和抗氧剂0.2～0.5份。2.根据权利要求1所述的一种抗压抗菌型辐射交联聚烯烃发泡材料，其特征在于，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、4,4
‑
氧代双苯磺酰肼、二亚甲硝基五亚甲基四胺中的任意一种。3.根据权利要求1所述的一种抗压抗菌型辐射交联聚烯烃发泡材料，其特征在于，所述抗菌剂为吡啶硫酮锌、吡啶硫酮钠、吡啶硫酮铜中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种抗压抗菌型辐射交联聚烯烃发泡材料，其特征在于，所述相容剂为PE
‑
g
‑
MAH、PE
‑
g
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GMA、PE
‑
G
‑
AA中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种抗压抗菌型辐射交联聚烯烃发泡材料，其特征在于，所述成核剂为碳酸钙、滑石粉、蒙脱土、云母粉等粉末中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种抗压抗菌型辐射交联聚烯烃发泡材料，其特征在于，还包括0.5～0.8份发泡助剂。7.根据权利要求6所述的一种抗压抗菌型...

【专利技术属性】
技术研发人员：王光海，徐杰，钟进福，
申请(专利权)人：浙江润阳新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：