[发明专利]一种辐照交联聚乙烯泡棉材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种辐照交联聚乙烯泡棉材料及其制备方法。本发明的制备方法，其包括下述步骤：(1)将60～90重量份低密度聚乙烯、5～30重量份如前所述的芳香缩合物磺酸盐、5～25重量份弹性体、2～20重量份发泡剂、1～2重量份敏化剂和0.5～4重量份抗氧化剂在挤出机挤出得到母片；(2)将步骤(1)的母片进行辐照交联得到交联母片；(3)将步骤(2)的交联母片进行发泡。本发明制备方法制得的辐照交联聚乙烯泡棉材料强度高，弹性模量在7MPa以上，产品粘结性高，表面张力可达40mN/m以上，并可维持6个月以上，满足涂胶工艺要求。

技术领域

本发明涉及一种辐照交联聚乙烯泡棉材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

辐射交联聚乙烯泡沫塑料是一种介于软质(聚氨酯)和硬质(聚苯乙烯)泡沫塑料之间的闭孔结构的新型发泡塑料，具有优越的强韧性、弹性、挠曲性、耐磨性、耐化学腐蚀性、耐低温性和绝缘性好等一系列特性，可作为良好的绝缘、绝热、防震及浮力材料，广泛应用于工业、农业、建筑和交通运输等各个领域。高强度聚乙烯发泡产品广泛用于机械减震、地垫、汽车内饰、电子设备等领域，而且随着产品更新换代，对产品强度(例如，弹性模量)提出了更高要求。传统提高聚乙烯泡沫强度的方法主要包括添加聚丙烯、玻璃纤维、碳酸钙等以及增加交联度。由于聚丙烯的熔点较高，使得加工温度高，发泡剂容易分解，工艺实施困难。玻璃纤维、碳酸钙等无机填料与聚乙烯互溶性差，对产品强度的提升有限，而且大量无机填料对发泡过程和产品的其它物理性能产品严重影响。交联度太大会导致发泡困难，无法满足合适发泡倍率。

高强度聚乙烯发泡产品广泛用于机械减震、地垫、汽车内饰、电子设备等领域，在这些领域中需要进行不干胶涂敷加工，由于聚乙烯材料的非极性表面张力较小，不能满足涂胶工艺的需要，需要对产品进行表面处理，提高其表面张力，改善其表面粘接性和润湿性。电晕处理是提高聚乙烯发泡片表面张力的常用方法，但电晕需要特定电晕设备，需要一定的能耗，而且，电晕处理后的发泡带的表面张力仅能维持2周左右，无法长期保存。添加具有极性酯基的乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)是提高发泡片表面张力的重要方法，但EVA的极性偏弱，需要大量添加，添加量大又造成产品严重自粘问题，同时EVA的使用也大大增加了成本。

发明内容

本发明实际所要解决的技术问题是克服了现有技术中聚乙烯产品的强度低和表面张力小，不能满足高端应用的缺陷，提供了一种辐照交联聚乙烯泡棉材料及其制备方法。本发明的制备方法通过筛选合适芳香缩合物结构、磺化度、金属阳离子及不同芳香缩合物磺酸盐与聚乙烯比例，使其与聚乙烯烷基链保持高相容性，通过合适的挤出工艺形成特定凝聚态结构，并在辐照交联过程促进树脂中不饱和键接入聚乙烯交联网络，提升产品的强度和涂胶性能。

本发明采用下述技术方案来解决上述技术问题。

本发明提供了一种芳香缩合物磺酸盐，其为下述反应的产物：(a)100质量份芳香化合物A与(10～20)质量份醛类化合物B在(0.5～2)质量份乙酸在120～150℃下进行缩合反应；(b)将步骤(a)的反应与(40～50)质量份的浓硫酸在120～200℃发生磺化反应，采用金属氧化物或金属氢氧化物中和后得到；所述的芳香化合物A为萘、2-甲基萘、1-甲基萘、蒽、2-甲基蒽、9-丁基蒽、菲和9-丁基菲中的一种或多种；所述的醛类化合物B为R为C₃～C₁₅烷基或C₁～C₄烷基取代的C₂～C₁₀烯基；

所述的金属氧化物或金属氢氧化物中的金属为钙、锌、钾、镁、铁、钴、镍或铜。

所述的C₃～C₁₅烷基可为正丁基、正己基、正辛基、正十二烷基、正十六烷基或2-甲基-2-戊烯基。

所述的C₁～C₄烷基可为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基或异丁基；