[发明专利]一种改性EPM发泡材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及发泡材料领域，尤其涉及一种改性EPM发泡材料及其制备方法。

背景技术

以塑料、橡胶、弹性体等高分子材料为基体，内部充满气泡的孔状结构材料称为聚合物发泡材料。作为发泡材料中的一大类，聚合物发泡材料可以分为诸多品种，绝大部分热固性塑料和热塑性塑料一级橡胶均能被加工成发泡材料，其中以聚氨酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等聚合物为基体的发泡材料最为常见。在日常生活用品、运动领域、交通领域、建筑设施等行业中均可见证聚合物发泡材料的存在。

二元以丙胶(EPM)是乙烯、丙烯的无规共聚物，具有优良的耐热性和耐臭氧性，且价格低廉，是三元乙丙胶(EPDM)价格的60％左右。由于EPM分子中不仅含有双键，不易硫化，限制了其应用范围。目前EPM主要用在橡胶增韧塑料以及利用其优异的电绝缘性能用作电缆，而关于EPM高发弹性材料的研究和应用鲜有报道。为此，研究开发改性高发泡弹性材料具有科学意义和实际应用价值。

无机矿物材料填充改性橡胶，可以增大橡胶材料的体积、降低生产成本，改善橡胶加工工艺性能，同时减少半成品收缩率、提高半成品表面平坦性等，陶土的储量大、价格便宜、来源广，进过煅烧的陶土吸水性和水抽物含量降低，有害金属含量减少，可赋予硫化橡胶良好的物理性能，是常用的无机矿物材料，但是陶土表面含有大量羟基，在EPM中难以均匀分散，因此必须对陶土粉末进行表面改性。

综上所述，研发一种改性EPM发泡材料及其制备方法，以此提高发泡材料的物理和机械性能，显得格外重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术中的不足，本发明提供了一种物理和机械性能优良、生产工艺简单且生产成本较低的一种改性EPM发泡材料及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种改性EPM发泡材料，由以下重量份配比的原料制得：

进一步地，所述EPM为基本原料，所述EVA为改性材料，VA质量含量为15％，所述EAA为相容剂，AA质量含量为9％。

优选地，所述改性陶土选用的改性剂为稀土铝酸酯。

一种制备所述改性EPM发泡材料的方法，具体包括以下步骤：

S1、改性陶土的制备：将陶土置于电热恒温干燥箱中进行预干燥，然后投入到预先加热至100℃的高速搅拌机中，称取一定质量分数的稀土铝酸酯改性剂，按改性剂：乙醇质量比为30:100溶于乙醇中，然后将改性剂/乙醇溶液按预先确定的比例加入高速搅拌机中，控制搅拌速度250r/min，改性20min后，卸料备用；

S2、密炼塑化：按照设计的配方，将EPM、EVA、EAA、AC、DCP、HSt、ZnSt₂、ZnO和改性陶土依次加入加压式捏炼机中，进行密炼塑化；

S3、双辊混炼：将所述步骤S2中的物料置于开放式炼塑炼胶机中进行混炼，所述混炼过程中薄通6次，打三角包3次，平均拉出厚度为2mm的EPM片材试样；

S4、硫化发泡：将所述EPM片材试样计量后置于平板硫化机模具中，进行硫化发泡；

S5、冷却定型：将发泡体自然冷却2～3天，待产品充分冷却收缩后入库或加工。

进一步地，所述步骤S1中的预干燥温度为110℃，干燥时间3h。

进一步地，所述步骤S2中的密炼温度为85℃，时间为13min。

进一步地，所述步骤S3中的双辊混炼温度为80℃，混炼时间为10min。

进一步地，所述步骤S4中的硫化发泡温度为185℃，时间为15～20min。

本发明的有益效果是：

(1)本发明采用的发泡方法为模压发泡，制得的改性EPM发泡材料具有较低的发泡胶密度、较好的力学性能、较均匀的泡孔结构。

(2)本发明采用稀土铝酸酯对陶土进行改性，使得改性过的陶土亲油化度值最大，改性效果最好。

(3)本发明的发泡材料采用改性过的陶土作为填充增强材料，与未使用改性陶土的发泡材料相比，拉伸强度提高66.3％，撕裂强度提高27.8％，物理性能优良。

(4)本发明制备的改性EPM发泡材料的抗拉强度为2.68MPa，断裂伸缩率为350％，具有撕裂强度高、拉伸性能好和收缩率低等优点。

具体实施方式