[发明专利]一种低收缩、高回弹EPE珠粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚乙烯系树脂发泡粒子领域，具体为一种低收缩、高回弹EPE珠粒及其制备方法。

背景技术

聚乙烯发泡，市售产品主要以珠粒和片材，其中片材又称EPE珍珠棉，是一种具有高强缓冲和优良吸震抗震能力的新型环保材料，具有无毒、无味、隔音、吸音、隔热、焚烧时对大气无污染，回弹力好，可随意调整软硬度和厚度，重量轻等特点，适用于运动护具、手袋箱包、汽车、航空航天、建筑、鞋材、玩具、空调、石油管道保温等。

EPE珍珠棉塑加工后的产品具有良好的可塑性、柔韧性、拉伸弹性回复性等特征。但是，现有的市售珍珠棉存在一些严重的缺陷：

一、市售珍珠棉多采用有机发泡剂，易燃易爆，生产过程中非常容易着火，发生火灾；而且生产效率低，能耗高；

二、珍珠棉大多以片材或者板材形式流通于市场，对于异型的制品可塑性差，制备工艺复杂，生产过程中报废率高，材料损耗大；

对于现有EPE珠粒，发泡过程中具有很严重的收缩现象，粒子的发泡倍率在小于20倍时，普通EPE制件收缩率在5％～6％左右，对于高倍率EPE，成型品制件的收缩可达8％以上。EPE珠粒发泡成型体出现产品尺寸稳定性差，收缩率大和表面光泽度等现象，无法完成尺寸精度要求高，形状复杂的零件。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的EPE珠粒收缩率高，成型体出现产品尺寸稳定性差，收缩率大和表面光泽度等现象，无法完成尺寸精度要求高，形状复杂的零件的缺陷，提供一种低收缩、高回弹EPE珠粒及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种低收缩、高回弹EPE珠粒，密度为15g/L～100g/L。该EPE珠粒的配方包括如下重量份数的各组分：

非茂金属催化的LLDPE树脂67～93.5份、HDPE树脂5～20份、抗静电剂0.5～3份和助剂1～10份；

其中所述非茂金属催化的LLDPE树脂的MFR为1～3g/10min，所述HDPE树脂的MFR为2～5g/10min；所述MFR为190℃，2.16kg负荷下测定所得。

非茂金属催化的LLDPE的分子具有很好的线性长链短支链结构，支化度小，分子量分布较宽，具有较高的拉伸强度、抗穿透性、抗撕裂性和伸长率，由于链缠结增加，因此具有更好的包覆发泡气体能力；在剪切加工过程中，由于只有短支链，LLDPE具有更低的剪切敏感性。

本发明的EPE珠粒的制作无需使用抗收缩剂，不仅降低了成本，也避免了抗收缩剂加入会增加泡孔的机率，降低回弹性的问题。抗静电剂不仅赋予材料抗静电能力，同时在反应釜中可以防止EPE珠粒结块，而无法使用。

进一步的，所述的助剂为甘油、聚乙二醇、聚丙二醇中、棕榈酰胺、脂肪酸甘油酯的至少1种。

该低收缩率EPE珠粒的制备方法，采用以下步骤制备：

1)、先将非茂金属催化的LLDPE树脂、HDPE树脂、抗静电剂、助剂按配比混合搅拌均匀；

2)、将上述混匀后的物料经过挤出机拉丝切粒，制得适合发泡形态的聚乙烯树脂微粒；

3)、将聚乙烯树脂微粒分散于水系分散介质中，投入密闭的高压反应釜中，加入分散剂,同时充入超临界状态下无机气体作为发泡剂，加热至发泡温度；

其中，所述的发泡温度为Tm-15℃～Tm+20℃，其中Tm是聚乙烯树脂微粒的熔点；

4)、将聚乙烯树脂微粒从反应釜内释放至输送管道内，向所述输送管道内输入蒸汽，保持输送管道内有0.3～3KPa气压，让聚乙烯树脂微粒在输送过程中继续增大泡孔，聚乙烯树脂微粒在输送管道内停留的时间在30～120s内，制得密度15g/L～100g/L的聚乙烯树脂发泡粒子。将本方法所得的EPE珠粒模压成型后，制品相对模具收缩率为2％～3％之间。

本发明与现有技术中EPE珠粒制作工艺相比，发泡后并不需要将珠粒在恒温装置中保温30～40min，而是直接通过有蒸汽的输送管道，在输送管道内仅停留的时间在30～120s，能耗低，生产效率高。

相对模具收缩率计算公式如下：

收缩率＝(模具尺寸–成型尺寸)÷模具尺寸×100％。

优选的，所述挤压机的工作温度为200～270℃

进一步的，所述的步骤3)中发泡温度为Tm-10℃～Tm+15℃；优选的，所述的步骤3)中发泡温度为Tm-3℃～Tm+3℃。

进一步的，所述的步骤3)，充入无机发泡剂后，高压反应釜内压力为3MPa～6MPa，优选的压力为3MPa～4.5MPa。