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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201510738587.0 (22)申请日 2015.11.04 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 105566721 A (43)申请公布日 2016.05.11 (73)专利权人 深圳市长园特发科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市光明新区办事 处楼村社区第一工业区浩轩工业园A2 栋C (72)发明人 范宇郭俊杰王明蕉杨鸿昌 李志刚 (74)专利代理机构 深圳市科吉华烽知识产权事 务所(普通合伙) 44248 代理人 孙伟 (51)Int.Cl. C0。
2、8L 23/06(2006.01) C08L 23/16(2006.01) C08L 23/08(2006.01) C08K 5/14(2006.01) C08J 9/10(2006.01) C08J 3/22(2006.01) B29C 47/92(2006.01) 审查员 胡言丽 (54)发明名称 一种耐高温XPE泡棉及其制备方法 (57)摘要 本发明提供一种耐高温XPE泡棉及其制备方 法， 按重量百分比， 包括20-30%的HDPE、 5-20% LLDPE， 3-10%的EPDM， 0.25-0.7%的BIPB、 26-67% 的LDPE， 发泡剂8-10%。 有益效果是： 1、 通过。
3、选用 分解温度更高的交联剂BIPB， 使其造粒、 挤出过 程中不易分解， 保证产品硫化的均匀性。 2、 主料 由传统的低密度聚乙烯转为高密度聚乙烯、 线性 低密度聚乙烯、 低密度聚乙烯共混的配方体系， 提高了材料的耐温性能， 力学性能， 冲击性能， 硬 度。 3、 通过几次先后多次加工共混的方法， 提高 不同种类材料的相容性。 4、 在风管成型过程中， 成型效率高， 其热板焊接撕开力持续时间更长， 实用寿命高。 权利要求书1页 说明书7页 附图1页 CN 105566721 B 2018.09.07 CN 105566721 B 1.一种制备耐高温XPE泡棉的方法， 其特征在于， 耐高温X P。
4、E泡棉包括： 按重量百分比： 20-30 %的HD PE、 5- 20 %LLDPE， 3-10%的EPDM， 0 .25-0 .7%的BIPB、 26-67%的LDPE， 发泡剂 8-10%； 所述方法包括以下几个步骤： 步骤1： 将HDPE、 LLDPE、 LDPE通过双螺杆造粒， 制备出耐高温母粒； 步骤2： 将耐高温母粒与发泡剂通过密炼 、 单螺杆挤出造粒制备出发泡母粒， 将BIPB与 LDPE通过密炼 、 单螺杆挤出造粒制备出交联剂母粒； 步骤3: 按照所述配方按配比导入垂直螺杆搅拌机中搅拌均匀； 步骤4:将搅拌均匀的原料倒入单螺杆挤出机中挤出; 步骤5: 将挤出片材通过三辊压延， 。
5、冷却成型， 然后收卷； 步骤6： 将挤出好的片材通过钢型网带牵引进入水平发泡炉， 发泡成型， 冷却定型， 收卷 制备出耐高温XPE泡棉卷材； 所述步骤2中， 单螺杆挤出机中， 挤出区设置有六个加热区， 各 区温度分别为： 11710， 11810， 12010, 12010， 12010， 11810 ， 鸡脖区： 11010， 法兰区11010， 模具分为三个加热区， 各区温度均为12510； 所述步骤6的发泡工艺中， 预热段温度140-190， 发泡段温度190-240， 网带速度2 .0-3 .5m/min； 所述发泡剂采用偶氮二甲酰胺； 所述步骤2中， 挤出速度为15-25转/min，。
6、 挤出口模 0 .5-3 .0mm； 其中， 鸡脖区为模具与螺杆之间连接的区域。 权利要求书 1/1 页 2 CN 105566721 B 2 一种耐高温XPE泡棉及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种耐高温XPE泡棉及其制备方法。 背景技术 0002 XPE(Chemical crosslinked polyethylene foam):化学交联聚乙烯发泡片材， 该 产品是将聚乙烯与各种填料混合后， 加入化学交联剂和发泡剂， 制成的高分子泡沫材料， 具 有良好的力学性能、 卓越的隔热和隔音性能、 价格便宜、 易二次加工成型、 环保、 可赋予其良 好阻燃性能的软质泡沫塑料， 广泛应用。
7、于汽车内饰、 体育休闲、 旅游用品、 儿童玩具、 医疗保 健及包装、 冷冻、 建筑、 装饰等日常百货行业。 0003 2014年， 中国汽车产销分别突破2372万辆和2349万辆， 其中乘用车销量1970万辆， 继续稳居全球最大汽车市场。 虽然从去年起市场增速有所回落， 但相关机构预测， 2015年中 国车市中高速增长的机遇仍然存在。 汽车工业的快速发展将会给整体产业链带来巨大商机 与影响， 2015年， 我国汽车保有量将达到1.5亿辆， 在这个庞大体量下， 汽车市场无疑是一个 有着巨大潜力的蓝海市场。 0004 汽车发动机周围、 各类汽车风道对耐温、 保温隔热的要求苛刻， 普通的XPE泡棉达。
8、 不到其性能要求； 而传统的EVA泡棉， 聚氨酯泡棉， 聚苯乙烯泡棉的环保型不能达到要求， 有 异味， 不易回收利用， 同时热稳定性也达不到要求； 而XPE泡棉虽然价格相对便宜、 绿色环 保， 但其耐温性能也不足， 耐温性能不能超过120， 尺寸稳定性能差， 限制其的应用范围。 0005 现有技术的主要方法为： 1.采用密练、 造粒的方式分别将偶氮二甲酰胺(AC)原粉， 过氧化二异丙苯(DCP)与低密度聚乙烯(LDPE)制备成AC母粒、 DCP母粒； 2.然后将这种母粒 与LDPE单螺杆挤出、 三辊压延机成型； 3.将成型后的片材进入燃气式水平发泡炉， 水平发泡 炉分为两段， 分别称为预热段、。
9、 发泡段， 预热段的温度在145-175 之间， 发泡段的温度在 190-230 之间， 加热均采用气动传热。 0006 普通XPE泡棉存在以下缺点： 0007 1： 普通XPE泡棉的耐高温性能不足； 0008 2： 常规XPE泡棉热收缩较大； 0009 3： 普通交联剂的分解温度过低， 挤出过程中容易降解； 0010 4： 常规XPE泡棉拉伸强度和硬度较小； 0011 5： 常规XPE在成型过程中容易开裂； 0012 6： 风道热板焊接撕开力较小， 持续时间短， 使用寿命短。 发明内容 0013 为了解决以上技术问题， 本发明提供一种耐高温XPE泡棉及其制备方法。 0014 1.产品开发原理。
10、 0015 通过密炼机将主料、 辅料、 AC发泡剂、 改姓材料和交联剂共混造粒， 然后采用单螺 杆挤出机挤出卷材成型， 水平炉发泡， 发泡剂(偶氮二甲酰胺)分解产生气体从而导致塑胶 说明书 1/7 页 3 CN 105566721 B 3 母片发泡， 生成XPE泡棉； 在此基础上进行耐高温XPE泡棉的配方开发， 确定主料、 发泡剂、 改 性材料、 特殊助剂等。 0016 2.产品配方与工艺的研制 0017 2.1 原材料的选择 0018 常规的低密度聚乙烯由于熔点低， 力学强度小， 不能达到耐高温产品的要求， 因为 选择合适的高密度聚乙烯、 线性低密度聚乙烯与低密度进行共混， 以达到耐温、 力。
11、学性能的 要求； 确定高密度聚乙烯、 线性低密度、 低密度聚乙烯种类， 为了改善材料的硫化性能、 泡棉 的抗冲击性能， 添加一定比例的EPDM改性， 也达到温度在120条件下， 老化后纵向变化率 小于5， 老化后横向变化率小于2， 老化后厚度、 质量变化率小于2， 由于采用了高密度 聚乙烯原料， 其熔融温度较高， 一般的DCP不能满足生产工艺要求， 因此我们选择一种新型 的交联剂(双叔丁基过氧异丙基苯， BIPB),其分解分解温度比DCP高10， 交联的效率也更 高。 0019 2.2 产品配方 0020 按重量百分比， 包括： 20-30的HDPE(高密度聚乙烯)、 5-20的线性低密度 (。
12、LLDPE)， 3-10的EPDM(三元乙丙橡胶)， 0.25-0.7的BIPB(交联剂)、 26-67的LDPE(低 密度聚乙烯)， 发泡剂8-10。 所述发泡剂采用偶氮二甲酰胺。 0021 3.耐高温XPE泡棉的生产工艺 0022 本发明提供的耐高温XPE的配方及加工工艺， 其生产流程如图1所示。 0023 3.1.混炼造粒工艺对发泡产品性能的影响 0024 HDPE与LLDPE的配比直接决定了产品的耐温、 耐候性、 热尺寸稳定性， LLDPE、 HDPE、 EPDM、 交联剂、 发泡剂的分散状态直接影响发泡产品泡孔均匀、 细密程度。 为了实现各种主 料、 辅料的均匀共混， 首先将HDPE。
13、和LLDPE按配比共混造粒， 此母粒为耐高温母粒， 然后将其 母粒与发泡剂、 EPDM进行共混制成发泡母粒； 由于交联剂添加量很少， 其分散的好坏直接决 定产品的泡孔均匀性， 因此采用先将交联剂与低密度聚乙烯密练造粒； EPDM原料中含有C C双键， 会对产品的硫化起到促进作用， 因此EPDM的分散好坏也决定了产品硫化的均匀性， 从而决定产品的泡孔均匀性。 0025 3.2、 母片挤出成型工艺 0026 发泡卷材(母片)的几何尺寸、 表观情况基本上决定了最终发泡产品的宽度、 厚度、 表观质量， 主要工艺条件是温度、 转速、 机头压力、 口模间隙， 各种工艺参数的选择要在物料 发泡剂不分解的前提。
14、下保证母片塑化均匀、 厚度均匀、 表面光滑、 内应力均匀。 从理论上讲， 母片厚度d0与产品厚度d1间对应关系是(n为发泡倍数)， 宽度关系也类似。 但 在实际生产中由于母片存在内应力， 母片宽、 厚度要进行适当的修正修正； 因 在发泡过程中母片在燃气式水平发泡炉内受热后， 在内应力作用下母片宽、 厚度增加， 长度 缩短， 发泡后影响产品规格尺寸； 所以内应力的存在对发泡过程中产品尺寸变化规律影响 很大； 另外内应力的存在， 会引起发泡过程中的产品卷曲、 粘连， 所以必须尽量消除母片中 的内应力。 为消除内应力， 挤出过程中在挤出机三辊处安装模温机， 使三辊处冷却水温恒定 在一温度， 这样母片。
15、在挤出机模具模口处出料后， 传引到三辊冷却过程中不会剧冷产生内 应力； 具体工艺如下： 包括以下几个步骤： 说明书 2/7 页 4 CN 105566721 B 4 0027 步骤A:按照所述配方按配比导入垂直螺杆搅拌机中搅拌均匀； 0028 步骤B:将搅拌均匀的原料倒入单螺杆挤出机中挤出； 0029 步骤C:将挤出片材通过三辊压延， 冷却成型， 然后收卷。 0030 优选的， 所述步骤B中， 单螺杆挤出机中， 挤出区设置有六个加热区， 各区温度分别 为： 11710， 11810， 12010,12010， 12010， 11810， 鸡脖区： 11010 ， 法兰区11010， 模具分为三。
16、个加热区， 各区温度均为12510。 0031 其中， 鸡脖区为模具与螺杆之间连接的区域。 0032 优选的， 所述步骤2中， 挤出速度为15-25转/min， 挤出口模0.5-3.0mm。 0033 优选的， 所述步骤6的发泡工艺中， 预热段温度140-190， 发泡段温度190-240， 网带速度2.0-3.5m/min。 0034 3.3、 发泡工艺 0035 在XPE泡棉发泡工艺水平基础上研究耐高温XPE泡棉发泡工艺参数变化， 水平发泡 炉预热段(次高温段)温度、 发泡段(高温段)温度、 网带传输速度、 牵引冷却辊的速度与母 片、 泡棉产品泡孔、 表观质量、 产品的连续性的关系； 确定。
17、不同倍率、 不同母片厚度的发泡炉 参数关系， 以及通过发泡试验各种规格的产品进行发泡， 确定不同规格产品配方中所需发 泡剂和发泡助剂的含量。 预热段温度140-190， 发泡段温度190-240， 网带速度2.0- 3.5m/min。 0036 本发明的有益效果是： 0037 1、 通过选用分解温度更高的交联剂BIPB， 使其造粒、 挤出过程中不易分解， 保证产 品硫化的均匀性； 通过添加EPDM不仅仅提高材料的硫化性能， 降低交联剂含量， 也提高了材 料的韧性， 有利于耐高温XPE泡棉在热压成型过程中不破， 不断裂。 0038 2、 主料由传统的低密度聚乙烯转为高密度聚乙烯、 线性低密度聚乙。
18、烯、 低密度聚 乙烯共混的配方体系， 提高了材料的耐温性能， 力学性能， 冲击性能， 硬度。 0039 3、 通过几次先后多次加工共混的方法， 提高不同种类材料的相容性。 0040 4、 此类材料在风管成型过程中， 成型效率高， 其热板焊接撕开力持续时间更长， 实 用寿命高。 附图说明 0041 图1是本发明提供的耐高温XPE的生产流程图。 具体实施方式 0042 下面对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明： 0043 实施例1 0044 本实施例中耐高温XPE泡棉按重量比为： 10的EPDM、 30的HDPE、 6的交联剂 (BIPB)、 0.25的发泡剂和10的LLDPE， 43.75L。
19、DPE， 发泡剂采用偶氮二甲酰胺。 0045 制备方法如下： 0046 步骤1： 将HDPE、 LLDPE、 LDPE通过双螺杆造粒， 制备出耐高温母粒； 0047 步骤2： 将耐高温母粒与发泡剂通过密练、 单螺杆挤出造粒制备出发泡母粒， 将 BIPB与LDPE通过密练、 单螺杆挤出造粒制备出交联剂母粒； 说明书 3/7 页 5 CN 105566721 B 5 0048 步骤3:按照所述配方按配比导入垂直螺杆搅拌机中搅拌均匀； 0049 步骤4:将搅拌均匀的原料倒入单螺杆挤出机中挤出； 各区温度分别为： 11710 ， 11810， 12010,12010， 12010， 11810， 鸡脖。
20、区： 11010， 法兰区 11010， 模具分为三个加热区， 各区温度均为12510， 挤出速度为15转/min， 挤出口 模0.5mm。 0050 步骤5:将挤出片材通过三辊压延， 冷却成型， 然后收卷。 0051 步骤6： 将挤出好的片材通过钢型网带牵引进入水平发泡炉， 发泡成型， 冷却定型， 收卷制备出耐高温XPE泡棉卷材。 预热段温度140， 发泡段温度190， 网带速度2.0m/min。 0052 改善泡棉的耐温、 耐候性， 从而改善泡棉的尺寸稳定性， ， 按照ISTA测试标准(120 条件下放置22h)， 在额定最大变化范围内， 对其尺寸稳定性作出测试， 数据如表1所示： 005。
21、3 表1 0054 0055 说明书 4/7 页 6 CN 105566721 B 6 0056 实施例2 0057 耐高温XPE泡棉按重量比为： 5的EPDM和20的HDPE， 9的交联剂(BIPB)， 0.7 的发泡剂， 20的LLDPE， 45.3LDPE， 发泡剂采用偶氮二甲酰胺。 0058 步骤1： 将HDPE、 LLDPE、 LDPE通过双螺杆造粒， 制备出耐高温母粒； 0059 步骤2： 将耐高温母粒与发泡剂通过密练、 单螺杆挤出造粒制备出发泡母粒， 将 BIPB与LDPE通过密练、 单螺杆挤出造粒制备出交联剂母粒； 0060 步骤3:按照所述配方按配比导入垂直螺杆搅拌机中搅拌均。
22、匀； 0061 步骤4:将搅拌均匀的原料倒入单螺杆挤出机中挤出； 各区温度分别为： 11710 ， 11810， 12010,12010， 12010， 11810， 鸡脖区： 11010， 法兰区 11010， 模具分为三个加热区， 各区温度均为12510， 挤出速度为25转/min， 挤出口 模3.0mm。 0062 步骤5:将挤出片材通过三辊压延， 冷却成型， 然后收卷。 0063 步骤6： 将挤出好的片材通过钢型网带牵引进入水平发泡炉， 发泡成型， 冷却定型， 收卷制备出耐高温XPE泡棉卷材， 预热段温度160， 发泡段温度200， 网带速度3m/min。 0064 改善泡棉的耐温、 。
23、耐候性， 从而改善泡棉的尺寸稳定性， 按照ISTA测试标准(120 条件下放置22h)， 在额定最大变化范围内， 对其尺寸稳定性作出测试， 数据如表2所示： 0065 表2 0066 0067 实施例3 0068 耐高温XPE泡棉按重量比， 包括： 3的EPDM和30的HDPE， 0.5的交联剂(BIPB)， 说明书 5/7 页 7 CN 105566721 B 7 10的发泡剂， 15的LLDPE， 41.5LDPE， 发泡剂采用偶氮二甲酰胺。 0069 步骤1： 将HDPE、 LLDPE、 LDPE通过双螺杆造粒， 制备出耐高温母粒； 0070 步骤2： 将耐高温母粒与发泡剂通过密练、 单。
24、螺杆挤出造粒制备出发泡母粒， 将 BIPB与LDPE通过密练、 单螺杆挤出造粒制备出交联剂母粒； 0071 步骤3:按照所述配方按配比导入垂直螺杆搅拌机中搅拌均匀； 0072 步骤4:将搅拌均匀的原料倒入单螺杆挤出机中挤出； 各区温度分别为： 11710 ， 11810， 12010,12010， 12010， 11810， 鸡脖区： 11010， 法兰区 11010， 模具分为三个加热区， 各区温度均为12510， 挤出速度为20转/min， 挤出口 模2mm。 0073 步骤5:将挤出片材通过三辊压延， 冷却成型， 然后收卷。 0074 步骤6： 将挤出好的片材通过钢型网带牵引进入水平发泡。
25、炉， 发泡成型， 冷却定型， 收卷制备出耐高温XPE泡棉， 预热段温度190， 发泡段温度240， 网带速度3.5m/min。 0075 改善泡棉的耐温、 耐候性， 从而改善泡棉的尺寸稳定性， ， 按照ISTA测试标准(120 条件下放置22h)， 在额定最大变化范围内， 对其尺寸稳定性作出测试， 数据如表3所示： 0076 表3 0077 说明书 6/7 页 8 CN 105566721 B 8 0078 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明， 不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。 对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说， 在 不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干简单推演或替换， 都应当视为属于本发明的 保护范围。 说明书 7/7 页 9 CN 105566721 B 9 图1 说明书附图 1/1 页 10 CN 105566721 B 10 。