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1、(10)授权公告号 CN 101519504 B (45)授权公告日 2012.07.18 CN 101519504 B *CN101519504B* (21)申请号 200910066737.2 (22)申请日 2009.04.02 C08J 9/12(2006.01) C08L 23/06(2006.01) B29C 47/92(2006.01) (73)专利权人 中国科学院长春应用化学研究所 地址 130022 吉林省长春市人民大街 5625 号 (72)发明人 汪树生 边俊甲 刘浩 韩常玉 董丽松 (74)专利代理机构 长春菁华专利商标代理事务 所 22210 代理人 张伟 JP 特开。
2、 2003-301061 A,2003.10.21, 说明 书 【0006】 到 【0031】 . CN 1504317 A,2004.06.16, 说明书第 1-2 页 . CN 1032943 A,1989.05.10, 权利要求 1-2. WO 2008/148918 A1,2008.12.11, 说明书全 文 . (54) 发明名称 一种水作为发泡剂制备聚乙烯泡沫材料的方 法 (57) 摘要 本发明涉及一种水作为发泡剂制备聚乙烯泡 沫材料的方法， 这种方法以聚乙烯作为原料， 水作 为发泡剂， 选择蒙脱土、 硅藻土、 纤维素、 淀粉、 聚 丙烯酰胺等作为水载体， 采用直接挤出的方法制 备。
3、聚乙烯泡沫塑料。 本发明中不使用有机发泡剂， 因此， 该技术生产过程安全、 环保， 可以实现连续 化生产。制备的聚乙烯泡沫塑料发泡倍率为 3-20 倍。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 涂赤枫 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 3 页 1/1 页 2 1. 一种水作为发泡剂制备聚乙烯泡沫材料的方法， 其特征在于， 采用的原材料及重量 份配比如下 ： 聚乙烯， 聚乙烯为高密度聚乙烯和低密度聚乙烯中的一种或两种共混物 100 重量份 ； 发泡剂水 0.5-15 重量份 ； 水载体蒙脱土、 硅澡土。
4、、 纤维素、 聚丙烯酰胺和淀粉中的任意一种 1-30 重量份 ； 抗氧剂四 -(3， 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯、 1， 1， 3- 三 (2- 甲 基 -4- 羟基 -5- 叔丁基苯基 ) 丁烷中的任意一种 0.1-1 重量份 ； 成核剂氧化锌、 碳酸钙、 碳酸钡和二氧化硅中任意一种 1-15 重量份 ； 把上述物料在搅拌机中搅拌混匀， 在双螺杆挤出机或单螺杆挤出机上直接挤出发泡 ； 挤出机发泡系统温度区间为 ： 一 区 ： 70-80 ，二 区 ： 120-130 ，三 区 ： 120-140 ，四 区 ： 140-200 ，五 区 ： 150-200， 六区 。
5、： 150-180， 七区 ： 150-170， 模头 ： 130-160 ； 得到一种水作为发泡剂 制备聚乙烯泡沫材料。 权 利 要 求 书 CN 101519504 B 2 1/3 页 3 一种水作为发泡剂制备聚乙烯泡沫材料的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种水作为发泡剂制备聚乙烯泡沫材料的方法， 属于高分子技术领 域。 背景技术 0002 普遍的聚烯烃发泡技术是化学发泡， 即在聚烯烃中掺混进化学发泡剂， 最为典型 的是偶氮二酰胺 (AC) 发泡剂， 在适宜的温度下发泡剂分解， 产生 N2， CO2， NH3和 H2O 等气 体， 实现聚烯烃的发泡。聚乙烯化学发泡技术已有一些专利公开。
6、， 例如日本专利 41-6278， 42-18832 等公开了聚乙烯化学发泡技术， 中国发明专利 ( 公告号 1019400) 公开了用三步 法合成均匀封闭的微孔聚烯烃泡沫材料， 该技术第一步是在加压下对含有交联剂和发泡剂 的可发泡聚烯烃型树脂组合物加热一定时间， 在该发泡剂部分分解的情况下放压， 得到初 级中间泡沫产物， 第二步是该初级中间产物在大气压力下加热， 将其再发泡， 并保留一部分 发泡剂仍未分解， 第三步是将第二步的泡沫体放入金属模具中， 经加压加热， 使其中留存的 发泡剂全部分解 . 不经冷却， 直接开模得到良好的泡沫材料。但是， 在聚乙烯化学发泡技术 中， 交联过程难以控制， 。
7、往往是在交联反应尚未完成时就有一部分发泡剂开始分解了， 而且 生产过程是不连续的， 不能生产连续长度的片材。日本把辐射交联技术用于制造聚乙烯泡 沫塑料， 优点是可以精确 的控制交联程度， 但是这一技术的缺点是设备比较复杂， 一次性 固定资产投资大。 此外， 最为重要的是化学发泡方法不能够完全符合绿色环保过程要求， 主 要是由于分解后产生的固体沉积物和没有能够完全分解的发泡剂对环境的危害。 另一种制 备聚乙烯泡沫塑料的方法是物理方法， 即在挤出过程中直接使用丁烷、 戊烷等低沸点有机 发泡剂， 制得不同密度要求的发泡材料， 但是由于有机发泡剂的易燃性， 大大限制了该技术 的广泛应用。 发明内容 0。
8、003 本发明的目的是针对现有技术的不足， 提供一种水作为发泡剂制备聚乙烯泡沫材 料的方法。 这种方法以聚乙烯作为原料， 水作为发泡剂， 选择蒙脱土、 硅藻土、 纤维素、 淀粉、 聚丙烯酰胺等作为水载体， 采用直接挤出的方法制备聚乙烯泡沫塑料， 本发明中不使用有 机发泡剂， 因此该技术生产过程安全、 环保， 可以连续化生产。 0004 本发明目的的实现通过以下技术方案实现的 ： 0005 采用的原材料及重量份配比如下 ： 0006 聚乙烯为高密度聚乙烯和低密度聚乙烯中的一种或两种共混物 100 重量份 ； 0007 发泡剂水 0.5-15 重量份 ； 0008 水载体蒙脱土、 硅澡土、 纤维素。
9、、 聚丙烯酞胺和淀粉中的任意一种 1-30 重量份 ； 0009 抗氧剂四-(3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯、 1， 1， 3-三(2-甲 基 -4- 羟基 -5- 叔丁基苯基 ) 丁烷中的任意一种 0.1-1 重量份 ； 0010 成核剂氧化锌、 碳酸钙、 碳酸钡和二氧化硅中任意一种 1-15 重量份 ； 说 明 书 CN 101519504 B 3 2/3 页 4 0011 把上述物料在搅拌机中搅拌混匀， 在双螺杆挤出机或单螺杆挤出机上直接挤出发 泡 ； 挤出机发泡系统温度区间为 ： 0012 一 区 ： 70-80 ， 二 区 ： 120-130 ， 三 区 ： 120。
10、-140 ， 四 区 ： 140-200 ， 五 区 ： 150-200， 六区 ： 150-180， 七区 ： 150-170， 模头 ： 130-160 ； 得到一种水作为发泡剂 制备聚乙烯泡沫材料。 0013 有益效果 ： 本发明提供的一种水作为发泡剂制备聚乙烯泡沫材料的方法。这种方 法以聚乙烯作为原料， 水作为发泡剂， 选择蒙脱土、 硅藻土、 纤维素、 淀粉、 聚丙烯酰胺等作 为水载体， 采用直接挤出的方法制备聚乙烯泡沫塑料， 本发明中不使用有机发泡剂， 因此该 技术生产过程安全、 环保， 可以连续化生产。制备的聚乙烯泡沫塑料发泡倍率为 3-20 倍。 具体实施方式 0014 实施例 。
11、1. 按下列重量份数称取原材料 ： 低密度聚乙烯 100 份， 水 0.5 份， 蒙脱土 1 份， 2， 6-二叔丁基-4-甲酚0.1份， 氧化锌1份， 将上述原材料在混合机里搅拌混匀， 在双螺 杆上直接挤出发泡， 可以制得发泡倍率为 3 倍的泡沫塑料 ； 挤出发泡系统温度区间为 ： 0015 一区 ： 70， 二区 ： 120， 三区 ： 120， 四区 ： 140， 五区 ： 150， 六区 ： 150， 模 头 ： 130 ； 得到一种水作为发泡剂制备聚乙烯泡沫材料。 0016 实施例 2. 按下列重量份数称取各组份 ： 高密度聚乙烯 100 份， 水 15 份， 硅澡土 30 份， 2。
12、， 6-二叔丁基-4-甲酚1份， 碳酸钙5份， 将上述原材料在混合机里搅拌混匀， 在双螺杆 上直接挤出发泡， 可以 制得发泡倍率为 20 倍的泡沫塑料 ； 挤出发泡系统温度区间为 ： 0017 一区 ： 80， 二区 ： 130， 三区 ： 140， 四区 ： 200， 五区 ： 200， 六区 ： 180， 七 区 ： 170， 模头 ： 160 ； 得到一种水作为发泡剂制备聚乙烯泡沫材料。 0018 实施例3.按下列重量份数称取各组份 ： 高密度聚乙烯50份， 低密度聚乙烯50份， 水 5 份， 纤维素 10 份， 四 (3-3， 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯 0。
13、.5 份， 碳 酸钡 15 份， 将上述原材料在混合机里搅拌混匀， 在双螺杆上直接挤出发泡， 可以制得发泡 倍率为 11 倍的泡沫塑料 ； 挤出发泡系统温度区间为 ： 0019 一区 ： 70， 二区 ： 120， 三区 ： 130， 四区 ： 170， 五区 ： 190， 六区 ： 170， 七 区 ： 160， 模头 ： 140， 得到一种水作为发泡剂制备聚乙烯泡沫材料。 0020 实施例4.按下列重量份数称取各组份 ： 高密度聚乙烯80份， 低密度聚乙烯20份， 水 8 份， 聚丙烯酰胺 12 份， 1， 1， 3-(2- 甲基 -4- 羟基 -5- 叔丁基苯基 ) 丁烷 0.3 份， 。
14、二氧化 硅 6 份， 将上述原材料在混合机里搅拌混匀， 在双螺杆上直接挤出发泡， 可以制得发泡倍率 为 15 倍的泡沫塑料 ； 挤出发泡系统温度区间为 ： 0021 一区 ： 70， 二区 ： 120， 三区 ： 130， 四区 ： 150， 五区 ： 150， 六区 ： 140， 七 区 ： 140， 模头 ： 130 ； 得到一种水作为发泡剂制备聚乙烯泡沫材料。 0022 实施例5.按下列重量份数称取各组份 ： 高密度聚乙烯60份， 低密度聚乙烯40份， 水 8 份， 聚丙烯酰胺 12 份， 1， 1， 3-(2- 甲基 -4- 羟基 -5- 叔丁基苯基 ) 丁烷 0.3 份， 二氧化 硅。
15、 6 份， 将上述原材料在混合机里搅拌混匀， 在双螺杆上直接挤出发泡， 可以制得发泡倍率 为 13 倍的泡沫塑料 ； 挤出发泡系统温度区间为 ： 0023 一区 ： 70， 二区 ： 120， 三区 ： 130， 四区 ： 150， 五区 ： 150， 六区 ： 140， 七 区 ： 140， 模头 ： 130 ； 得到一种水作为发泡剂制备聚乙烯泡沫材料。 说 明 书 CN 101519504 B 4 3/3 页 5 0024 实施例 6. 按下列重量份数称取各组份 ： 高密度聚乙烯 70 份， 低 密度聚乙烯 30 份， 水 5 份， 纤维素 10 份， 四 (3-3， 5- 二叔丁基 -4。
16、- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯 0.5 份， 碳酸钡 15 份， 将上述原材料在混合机里搅拌混匀， 在双螺杆上直接挤出发泡， 可以制得发 泡倍率为 10 倍的泡沫塑料 ； 挤出发泡系统温度区间为 ： 0025 一区 ： 70， 二区 ： 120， 三区 ： 140， 四区 ： 180， 五区 ： 190， 六区 ： 170， 七 区 ： 160， 模头 ： 140 ； 得到一种水作为发泡剂制备聚乙烯泡沫材料。 0026 实施例7.按下列重量份数称取各组份 ： 高密度聚乙烯55份， 低密度聚乙烯45份， 水 8 份， 聚丙烯酰胺 12 份， 1， 1， 3-(2- 甲基 -4- 羟基 -5- 叔丁基苯基 ) 丁烷 0.3 份， 二氧化 硅 6 份， 将上述原材料在混合机里搅拌混匀， 在双螺杆上直接挤出发泡， 可以制得发泡倍率 为 14 倍的泡沫塑料 ； 挤出发泡系统温度区间为 ： 0027 一区 ： 70， 二区 ： 120， 三区 ： 130， 四区 ： 150， 五区 ： 150， 六区 ： 140， 七 区 ： 140， 模头 ： 130 ； 得到一种水作为发泡剂制备聚乙烯泡沫材料。 说 明 书 CN 101519504 B 5 。