抗靜電阻燃發泡材料及其製備方法
2023-12-03 18:01:21 1
專利名稱：抗靜電阻燃發泡材料及其製備方法
技術領域：
本發明屬於高分子複合材料領域，具體涉及一種抗靜電阻燃發泡 材料及其製備方法。(二)現有技術目前，國內EVA材料中只有抗靜電EVA、阻燃EVA和普通EVA。抗 靜電EVA和阻燃EVA的用途單一，用於抗靜電行業如遇高溫，因不阻燃易熔化甚至燃燒；如 單用阻燃EVA，則遇摩擦易產生靜電感應導致損壞被用物體，造成嚴重損失，其用途均不廣 泛。因此，市場急需同時具有抗電靜性能和阻燃性能的複合材料問世。據檢索，目前國內外 未發現同類產品。
發明內容
本發明的目的就是提供一種既具有抗靜電性能又具有阻燃性能 的抗靜電阻燃發泡材料；同時還提供這種材料的製備方法。本發明的材料主要由下述重量份的原料製備而成聚乙烯5-10 EVA 5-10阻燃劑3-6 抗靜電劑0.2-4硬脂酸0. 2-2 發泡劑1-2交聯劑0.2-1。所述阻燃劑包括十溴二苯醚和三氧化二銻，其質量百分數分別為十溴20-79%， 三氧化二銻21-80%。所述抗靜電劑包括超導電炭黑和氧化鋅，其質量百分數分別為超導電炭黑 40-99%，氧化鋅 1-60%。所述發泡劑是AC發泡劑，所述交聯劑是DCP交聯劑。所述本發明材料的製備方法包括下述步驟①磁選去雜將聚乙烯顆粒進行磁選，磁選時間30 40分鐘；②膠熔將磁選好的原料加配方量的超導電炭黑均勻投入至膠熔機中，在200 220°C熔 化成膠狀，冷卻至50 100°C ；③密煉分別將上述第一次膠熔物料及配方量氧化鋅、發泡劑、交聯劑、硬脂酸、十溴二苯 醚、醋酸共聚物、三氧化二銻混合後進行密煉，密煉溫度100 140°C，密煉時間10 15分 鍾；④煉膠用煉膠機對上述密煉出的原料分散壓密成膠片，膠片厚度控制在1 8mm，再重複 分散壓密8 20次，溫度90 120°C ；⑤二次煉膠將上述原料用對壓輪壓片成型，厚度0. 3 Imm ；⑥壓片將上述原料降溫壓片成型，溫度控制在30 60°C，根據高壓發泡模具的體積，計
3算料片重量，控制每次料片重量不得超過士2 3g ；⑦高壓發泡將上述料片放入模具後，頂壓，壓力160 180kg/cm2，溫度在150 200°C，時間 2500 3000秒，開模，成型即得。本發明將抗靜電性能融入阻燃發泡材料，配方科學，產品既具有抗靜電性能又具 有阻燃性能，使抗靜電劑、阻燃劑等物理和化學複合，使電磁波阻隔反射，不易吸附帶電磁 波的物質，使其化學物理性能穩定，徹底消除靜電感應和易燃性，形成無毒、無味、無公害、 節能環保新技術產品。本發明中使用的EVA是一種由乙烯(E)及乙烯基醋酸鹽(VA)所組成的塑料物料。 這兩種化學物質比例可調較從而符合不同的應用需要，乙烯基醋酸鹽(VA content)的含量 越高，其透明度，柔軟度及堅韌度會相對提高。其特點是1、可生物降解棄掉或燃燒時不會對環境造成傷害。2、與PVC價格相近EVA的價格比有毒的PVC較貴，但相對不含鄰苯二甲酸鹽之 PVC為便宜。3、重量較輕EVA的密度介乎0.91至0.93，而PVC則為1.32。4、不含臭味EVA不含像阿摩尼亞(ammonia)或其它有機氣味。5、不含重金屬符合有關國際的玩具條例(EN-71 Part 3及ASTM-F963)。6、不含鄰苯二甲酸鹽適合兒童玩具及不會產生增塑劑釋出危險。7、高透明，柔軟及堅韌度應用範圍十分廣闊。8、超強耐低溫(-70C)適合結冰環境。9、抗水，鹽份及其它物質在大份的應用情況下都能保持穩定。10、高熱貼性可牢固地貼於尼龍，滌綸，帆布及其它布類。11、低貼合溫度可加快生產速度。本發明製備工藝操作方便，易於控制；不汙染環境、原料成本低，產品中的聚乙烯 可使用回收廢舊塑料，每生產10立方米本發明產品，可節約聚乙烯新料490公斤以上，以 此類推，按發展規劃年產20萬立方米產品計算，則節約新能源9800噸，扣減新舊原料差價 (11000元-4800元)可節約成本6076萬元，且帶活廢舊回收塑料廠49家，擴增就業人員 3880人，創造的社會效益就無法計算了，市場前景巨大。本發明製備的抗靜電阻燃發泡材料可廣泛應用於汽車和火車內飾、精密儀器、電 子產品、高檔家用電器、高低壓電氣產品、工程製冷的配件和包裝、抗靜電衝浪板、遮陽板、 絕緣鞋底和內襯、高端器械部件和墊圈、軍隊訓練場地墊鋪和擋盾、航空箱等。經檢測，本發明各項技術指標如下表 上述各項技術指標均符合國家相關標準的要求。
具體實施例方式實施例1①磁選去雜將500Kg聚乙烯顆粒(其中包括40%左右的廢舊回收塑料)進行磁 選，去除原料中的金屬雜物、水份，保證生產原料達到100%的純度進入下步工序，磁選時間 30分鐘；②膠熔將磁選好的原料加SKg的超導電炭黑混合均勻，投入至膠熔機中，採用 電熱方法(功率在20 30kn)控制溫度在200°C，通過螺旋軸將原料熔化成膠狀，冷卻至 50°C進入下步工序；③密煉分別將上述第一次膠熔物料及12kg氧化鋅、IOOkgAC發泡劑、20kgDCP交聯劑、 20kg硬脂酸、60kg十溴二苯醚、500kgEVA、240kg三氧化二銻混合後進行密煉，使其高度分 散，使導電分子完全附著在聚乙烯、EVA分子的表面，到達靜電外導的效果；控制密煉溫度 100°C，密煉時間10分鐘；④煉膠用Φ45( πι的煉膠機對上述密煉出的原料分散壓密成膠片，膠片厚度控制在1mm， 再重複分散壓密8次，溫度90°C;煉膠機的兩圓形軸的轉速比是1 1.2。通過煉膠機多次 輥壓可以使各種原料進行混合達到高度分散和壓密的效果；⑤二次煉膠將上述原料用Φ 40cm的對壓輪壓片成型，厚度0. 3mm ；⑥壓片將上述原料經冷水壓機降溫壓片成型，按時間記電器設計的電熱切刀，調節需要 的料長度，溫度控制在30°C，用自動電子計量器，根據高壓發泡模具的體積，經過嚴格計算 料片重量，控制每次料片重量不得超過士2 3g ；
⑦高壓發泡將上述料片放入模具後，用1500T油壓機頂壓，壓力160kg/cm2，溫度在150°C，時 間2500秒，在溫度達到200°C時AC發泡劑發揮作用，其發泡量是215。當模具內的壓達到 210kg/cm2時，開模，成型即得。實施例2①磁選去雜將IOOOKg聚乙烯顆粒(其中包括40%左右的廢舊回收塑料)進行 磁選，去除原料中的金屬雜物、水份，保證生產原料達到100%的純度進入下步工序，磁選時 間35分鐘；③膠熔將磁選好的原料加396Kg的超導電炭黑混合均勻，投入至膠熔機中，採 用電熱方法(功率在20 30kn)控制溫度在220°C，通過螺旋軸將原料熔化成膠狀，冷卻至 70°C進入下步工序；④密煉分別將上述第一次膠熔物料及4kg氧化鋅、200kgAC發泡劑、IOOkgDCP交聯劑、 200kg硬脂酸、474kg十溴二苯醚、IOOOkgEVA, 126kg三氧化二銻混合後進行密煉，使其高度 分散，使導電分子完全附著在聚乙烯、EVA分子的表面，到達靜電外導的效果；控制密煉溫 度120°C，密煉時間15分鐘；⑤煉膠用Φ45( πι的煉膠機對上述密煉出的原料分散壓密成膠片，膠片厚度控制在5mm， 再重複分散壓密10次，溫度100°C;煉膠機的兩圓形軸的轉速比是1 1.2。通過煉膠機多 次輥壓可以使各種原料進行混合達到高度分散和壓密的效果；⑥二次煉膠將上述原料用Φ 40cm的對壓輪壓片成型，厚度0. 8mm ；⑦壓片將上述原料經冷水壓機降溫壓片成型，按時間記電器設計的電熱切刀，調節需要 的料長度，溫度控制在40°C，用自動電子計量器，根據高壓發泡模具的體積，經過嚴格計算 料片重量，控制每次料片重量不得超過士2 3g ；⑧高壓發泡將上述料片放入模具後，用1500T油壓機頂壓，壓力170kg/cm2，溫度在180°C，時 間2800秒，在溫度達到200°C時AC發泡劑發揮作用，其發泡量是215。當模具內的壓達到 210kg/cm2時，開模，成型即得。實施例3①磁選去雜將SOOKg聚乙烯顆粒(其中包括40%左右的廢舊回收塑料)進行磁 選，去除原料中的金屬雜物、水份，保證生產原料達到100%的純度進入下步工序，磁選時間 40分鐘；②膠熔將磁選好的原料加IOOKg的超導電炭黑混合均勻，投入至膠熔機中，採 用電熱方法(功率在20 30kn)控制溫度在210°C，通過螺旋軸將原料熔化成膠狀，冷卻至 100°C進入下步工序；③密煉分別將上述第一次膠熔物料及IOOkg氧化鋅、150kgAC發泡劑、50kgDCP交聯劑、IOOkg硬脂酸、200kg十溴二苯醚、800kgEVA、200kg三氧化二銻混合後進行密煉，使其高度 分散，使導電分子完全附著在聚乙烯、EVA分子的表面，到達靜電外導的效果；控制密煉溫 度140°C，密煉時間15分鐘；④煉膠用Φ45( πι的煉膠機對上述密煉出的原料分散壓密成膠片，膠片厚度控制在8mm， 再重複分散壓密20次，溫度120°C;煉膠機的兩圓形軸的轉速比是1 1.2。通過煉膠機多 次輥壓可以使各種原料進行混合達到高度分散和壓密的效果；⑤二次煉膠將上述原料用Φ 40cm的對壓輪壓片成型，厚度Imm ；⑥壓片將上述原料經冷水壓機降溫壓片成型，按時間記電器設計的電熱切刀，調節需要 的料長度，溫度控制在60°C，用自動電子計量器，根據高壓發泡模具的體積，經過嚴格計算 料片重量，控制每次料片重量不得超過士2 3g ；⑦高壓發泡將上述料片放入模具後，用1500T油壓機頂壓，壓力180kg/cm2，溫度在200°C，時 間3000秒，在溫度達到200°C時AC發泡劑發揮作用，其發泡量是215。當模具內的壓達到 210kg/cm2時，開模，成型即得。
權利要求
抗靜電阻燃發泡材料，其特徵在於由下述重量份的原料製備而成聚乙烯5-10 EVA 5-10阻燃劑3-6 抗靜電劑0.2-4硬脂酸0.2-2發泡劑1-2交聯劑0.2-1。
2.根據權利要求1所述的抗靜電阻燃發泡材料，其特徵在於所述阻燃劑包括十溴二 苯醚和三氧化二銻，其質量百分數分別為十溴二苯醚20-79%，三氧化二銻21-80%。
3.根據權利要求1所述的抗靜電阻燃發泡材料，其特徵在於所述抗靜電劑包括超導 電炭黑和氧化鋅，其質量百分數分別為超導電炭黑40-99%，氧化鋅1-60%。
4.根據權利要求1所述的抗靜電阻燃發泡材料，其特徵在於所述發泡劑是AC發泡 齊U，所述交聯劑是DCP交聯劑。
5.根據權利要求1所述的抗靜電阻燃發泡材料的製備方法，其特徵在於包括下述步驟①磁選去雜將聚乙烯顆粒進行磁選，磁選時間30 40分鐘；②膠熔將磁選好的原料加配方量的超導電炭黑均勻投入至膠熔機中，在200 220°C熔化成 膠狀，冷卻至50 IOO0C ；③密煉分別將上述第一次膠熔物料及配方量氧化鋅、發泡劑、交聯劑、硬脂酸、十溴二苯醚、 EVA、三氧化二銻混合後進行密煉，密煉溫度100 140°C，密煉時間10 15分鐘；④煉膠用煉膠機對上述密煉出的原料分散壓密成膠片，膠片厚度控制在1 8mm，再重複分散 壓密8 20次，溫度90 120°C ；⑤二次煉膠將上述原料用對壓輪壓片成型，厚度0. 3 Imm ；⑥壓片將上述原料降溫壓片成型，溫度控制在30 60°C，根據高壓發泡模具的體積，計算料 片重量，控制每次料片重量不得超過士2 3g ；⑦高壓發泡將上述料片放入模具後，頂壓，壓力160 180kg/c m2，溫度在150 200 °C，時間 2500 3000秒，開模，成型即得。
全文摘要
本發明公開了一種抗靜電阻燃發泡材料及其製備方法，該材料由下述重量份的原料聚乙烯5-10、EVA5-10、阻燃劑3-6、抗靜電劑0.2-4、硬脂酸0.2-2、發泡劑1-2、交聯劑0.2-1經磁選去雜、膠熔、密煉、二次煉膠、壓片、高壓發泡製備而成；本發明將抗靜電性能融入阻燃發泡材料，配方科學，產品既具有抗靜電性能又具有阻燃性能，使電磁波阻隔反射，不易吸附帶電磁波的物質，化學物理性能穩定，徹底消除靜電感應和易燃性，是一種無毒、無味、無公害、節能環保新技術產品。
文檔編號C08K13/02GK101870782SQ20091006166
公開日2010年10月27日 申請日期2009年4月21日 優先權日2009年4月21日
發明者方自同, 梁兼永, 梁兼勝, 梁謙龍, 程功臻 申請人:陽新五龍興塑業高科技材料有限公司