一種改性epm發(fā)泡材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及發(fā)泡材料領域，尤其涉及一種改性EPM發(fā)泡材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 以塑料、橡膠、彈性體等高分子材料為基體，內(nèi)部充滿氣泡的孔狀結(jié)構材料稱為聚 合物發(fā)泡材料。作為發(fā)泡材料中的一大類，聚合物發(fā)泡材料可以分為諸多品種，絕大部分熱 固性塑料和熱塑性塑料一級橡膠均能被加工成發(fā)泡材料，其中以聚氨酯、聚苯乙烯、聚氯乙 烯等聚合物為基體的發(fā)泡材料最為常見。在日常生活用品、運動領域、交通領域、建筑設施 等行業(yè)中均可見證聚合物發(fā)泡材料的存在。
[0003] 二元以丙膠（EPM)是乙烯、丙烯的無規(guī)共聚物，具有優(yōu)良的耐熱性和耐臭氧性，且 價格低廉，是三元乙丙膠（EPDM)價格的60%左右。由于EPM分子中不僅含有雙鍵，不易硫 化，限制了其應用范圍。目前EPM主要用在橡膠增韌塑料以及利用其優(yōu)異的電絕緣性能用 作電纜，而關于EPM高發(fā)彈性材料的研究和應用鮮有報道。為此，研究開發(fā)改性高發(fā)泡彈性 材料具有科學意義和實際應用價值。
[0004] 無機礦物材料填充改性橡膠，可以增大橡膠材料的體積、降低生產(chǎn)成本，改善橡膠 加工工藝性能，同時減少半成品收縮率、提高半成品表面平坦性等，陶土的儲量大、價格便 宜、來源廣，進過煅燒的陶土吸水性和水抽物含量降低，有害金屬含量減少，可賦予硫化橡 膠良好的物理性能，是常用的無機礦物材料，但是陶土表面含有大量羥基，在EPM中難以均 勻分散，因此必須對陶土粉末進行表面改性。
[0005] 綜上所述，研發(fā)一種改性EPM發(fā)泡材料及其制備方法，以此提高發(fā)泡材料的物理 和機械性能，顯得格外重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明提供了一種物 理和機械性能優(yōu)良、生產(chǎn)工藝簡單且生產(chǎn)成本較低的一種改性EPM發(fā)泡材料及其制備方 法。
[0007] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種改性EPM發(fā)泡材料，由以下重量份配 比的原料制得：
[0008]
[0009]進一步地，所述EPM為基本原料，所述EVA為改性材料，VA質(zhì)量含量為15 %，所述 EAA為相容劑，AA質(zhì)量含量為9%。
[0010] 優(yōu)選地，所述改性陶土選用的改性劑為稀土鋁酸酯。
[0011] -種制備所述改性EPM發(fā)泡材料的方法，具體包括以下步驟：
[0012] S1、改性陶土的制備：將陶土置于電熱恒溫干燥箱中進行預干燥，然后投入到預先 加熱至100 °C的高速攪拌機中，稱取一定質(zhì)量分數(shù)的稀土鋁酸酯改性劑，按改性劑：乙醇質(zhì) 量比為30:100溶于乙醇中，然后將改性劑/乙醇溶液按預先確定的比例加入高速攪拌機 中，控制攪拌速度250r/min，改性20min后，卸料備用；
[0013] S2、密煉塑化：按照設計的配方，將EPM、EVA、EAA、AC、DCP、HSt、ZnSt2、ZnO和改性 陶土依次加入加壓式捏煉機中，進行密煉塑化；
[0014] S3、雙輥混煉：將所述步驟S2中的物料置于開放式煉塑煉膠機中進行混煉，所述 混煉過程中薄通6次，打三角包3次，平均拉出厚度為2mm的EPM片材試樣；
[0015] S4、硫化發(fā)泡：將所述EPM片材試樣計量后置于平板硫化機模具中，進行硫化發(fā) 泡；
[0016] S5、冷卻定型：將發(fā)泡體自然冷卻2~3天，待產(chǎn)品充分冷卻收縮后入庫或加工。
[0017] 進一步地，所述步驟S1中的預干燥溫度為110°C，干燥時間3h。
[0018] 進一步地，所述步驟S2中的密煉溫度為85°C，時間為13min。
[0019] 進一步地，所述步驟S3中的雙輥混煉溫度為80°C，混煉時間為lOmin。
[0020] 進一步地，所述步驟S4中的硫化發(fā)泡溫度為185°C，時間為15~20min。
[0021] 本發(fā)明的有益效果是：
[0022] (1)本發(fā)明采用的發(fā)泡方法為模壓發(fā)泡，制得的改性EPM發(fā)泡材料具有較低的發(fā) 泡膠密度、較好的力學性能、較均勻的泡孔結(jié)構。
[0023] (2)本發(fā)明采用稀土鋁酸酯對陶土進行改性，使得改性過的陶土親油化度值最大， 改性效果最好。
[0024] (3)本發(fā)明的發(fā)泡材料采用改性過的陶土作為填充增強材料，與未使用改性陶土 的發(fā)泡材料相比，拉伸強度提高66. 3%，撕裂強度提高27. 8%，物理性能優(yōu)良。
[0025](4)本發(fā)明制備的改性EPM發(fā)泡材料的抗拉強度為2. 68MPa，斷裂伸縮率為350%， 具有撕裂強度高、拉伸性能好和收縮率低等優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0026] 下面對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例 僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技 術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范 圍。
[0027] 實施例1 :
[0028] 本實施例公開了一種改性EPM發(fā)泡材料，由以下重量份配比的原料制得：EPM 70phr、EVA 30phr、EAA 2phr、AC 2phr、DCP 1.2phr、HSt 0.5phr、ZnSt20.5phr、Zn0 0.5phr 和改性陶土lOphr ;所述EPM為基本原料，所述EVA為改性材料，VA質(zhì)量含量為15%，所述 EAA為相容劑，AA質(zhì)量含量為9%;所述改性陶土選用的改性劑為稀土鋁酸酯。
[0029] 本實施例還公開了制備所述改性EPM發(fā)泡材料的方法，具體包括以下步驟：S1、 改性陶土的制備：將陶土置于110°C的電熱恒溫干燥箱中干燥3h，然后投入到預先加熱至 100 °C的高速攪拌機中，稱取一定質(zhì)量分數(shù)的稀土鋁酸酯改性劑，按改性劑：乙醇質(zhì)量比為 30:100溶于乙醇中，然后將改性劑/乙醇溶液按預先確定的比例加入高速攪拌機中，控制 攪拌速度250r/min，改性20min后，卸料備用；S2、密煉塑化：按照設計的配方，將EPM、EVA、 EAA、AC、DCP、HSt、ZnSt2、ZnO和改性陶土依次加入加壓式捏煉機中，于85 °C密煉塑化13min ; S3、雙輥混煉：將所述步驟S2中的物料置于開放式煉塑煉膠機中進行混煉，雙輥混煉溫度 為80°C，時間為lOmin，所述混煉過程中薄通6次，打三角包3次，平均拉出厚度為2mm的EPM 片材試樣；S4、硫化發(fā)泡：將所述EPM片材試樣計量后置于平板硫化機模具中，進行硫化發(fā) 泡，所述硫化發(fā)泡溫度為185°C，時間為15~20min ;S5、冷卻定型：將發(fā)泡體自然冷卻2~ 3天，待產(chǎn)品充分冷卻收縮后入庫或加工。
[0030] 實施例2 :
[0031] 本實施例公開了一種改性EPM發(fā)泡材料，由以下重量份配比的原料制得：EPM 80phr、EVA 40phr、EAA 3phr、AC 2phr、DCP 1.2phr、HSt 0.5phr、ZnSt20.5phr、Zn0 0.5phr 和改性陶土lOphr ;所述EPM為基本原料，所述EVA為改性材料，VA質(zhì)量含量為15%，所述 EAA為相容劑，AA質(zhì)量含量為9%;所述改性陶土選用的改性劑為稀土鋁酸酯。
[0032] 本實施例還公開了制備所述改性EPM發(fā)泡材料的方法，具體包括以下步驟：S1、 改性陶土的制備：將陶土置于110°C的電熱恒溫干燥箱中干燥3h，然后投入到預先加熱至 100 °C的高速攪拌機中，稱取一定質(zhì)量分數(shù)的稀土鋁酸酯改性劑，按改性劑：乙醇質(zhì)量比為 30:100溶于乙醇中，然后將改性劑/乙醇溶液按預先確定的比例加入高速攪拌機中，控制 攪拌速度250r/min，改性20min后，卸料備用；S2、密煉塑化：按照設計的配方，將EPM、EVA、 EAA、AC、DCP、HSt、ZnSt2、ZnO和改性陶土依次加入加壓式捏煉機中，于85 °C密煉塑化13min ; S3、雙輥混煉：將所述步驟S2中的物料置于開放式煉塑煉膠機中進行混煉，雙輥混煉溫度 為80°C，時間為lOmin，所述混煉過程中薄通6次，打三角包3次，平均拉出厚度為2mm的EPM 片材試樣；S4、硫化發(fā)泡：將所述EPM片材試樣計量后置于平板硫化機模具中，進行硫化發(fā) 泡，所述硫化發(fā)泡溫度為185°C，時間為15~20min ;S5、冷卻定型：將發(fā)泡體自然冷卻2~ 3天，待產(chǎn)品充分冷卻收縮后入庫或加工。
[0033] 本發(fā)明的有益效果是：
[0034] (1)本發(fā)明采用的發(fā)泡方法為模壓發(fā)泡，制得的改性EPM發(fā)泡材料具有較低的發(fā) 泡膠密度、較好的力學性能、較均勻的泡孔結(jié)構。
[0035] (2)本發(fā)明采用稀土鋁酸酯對陶土進行改性，使得改性過的陶土親油化度值最大， 改性效果最好。
[0036] (3)本發(fā)明的發(fā)泡材料采用改性過的陶土作為填充增強材料，與未使用改性陶土 的發(fā)泡材料相比，拉伸強度提高66. 3%，撕裂強度提高27. 8%，物理性能優(yōu)良。
[0037] (4)本發(fā)明制備的改性EPM發(fā)泡材料的抗拉強度為2. 68MPa，斷裂伸縮率為350%， 具有撕裂強度高、拉伸性能好和收縮率低等優(yōu)點。
[0038] 以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為 本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種改性EPM發(fā)泡材料，其特征在于，由以下重量份配比的原料制得：2. 根據(jù)權利要求1所述的一種改性EPM發(fā)泡材料，其特征在于，所述EPM為基本原料， 所述EVA為改性材料，VA質(zhì)量含量為15 %，所述EAA為相容劑，AA質(zhì)量含量為9 %。3. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種改性EPM發(fā)泡材料，其特征在于，所述改性陶土選用 的改性劑為稀土鋁酸酯。4. 一種制備如權利要求1所述的改性EPM發(fā)泡材料的方法，其特征在于包括以下步 驟： 51、 改性陶土的制備：將陶土置于電熱恒溫干燥箱中進行預干燥，然后投入到預先加熱 至100°c的高速攪拌機中，稱取一定質(zhì)量分數(shù)的稀土鋁酸酯改性劑，按改性劑：乙醇質(zhì)量比 為30:100溶于乙醇中，然后將改性劑/乙醇溶液按預先確定的比例加入高速攪拌機中，控 制攪拌速度250r/min，改性20min后，卸料備用； 52、 密煉塑化：按照設計的配方，將EPM、EVA、EAA、AC、DCP、HSt、ZnSt2、ZnO和改性陶土 依次加入加壓式捏煉機中，進行密煉塑化； 53、 雙輥混煉：將所述步驟S2中的物料置于開放式煉塑煉膠機中進行混煉，所述混煉 過程中薄通6次，打三角包3次，平均拉出厚度為2mm的EPM片材試樣； 54、 硫化發(fā)泡：將所述EPM片材試樣計量后置于平板硫化機模具中，進行硫化發(fā)泡； 55、 冷卻定型：將發(fā)泡體自然冷卻2~3天，待產(chǎn)品充分冷卻收縮后入庫或加工。5. 根據(jù)權利要求4所述的制備改性EPM發(fā)泡材料的方法，其特征在于，所述步驟Sl中 的預干燥溫度為110 °C，干燥時間3h。6. 根據(jù)權利要求5所述的制備改性EPM發(fā)泡材料的方法，其特征在于，所述步驟S2中 的密煉溫度為85°C，時間為13min。7. 根據(jù)權利要求6所述的制備改性EPM發(fā)泡材料的方法，其特征在于，所述步驟S3中 的雙輥混煉溫度為80°C，混煉時間為lOmin。8. 根據(jù)權利要求4-7中任意一項權利要求所述的制備改性EPM發(fā)泡材料的方法，其特 征在于，所述步驟S4中的硫化發(fā)泡溫度為185°C，時間為15~20min。
【專利摘要】本發(fā)明涉及發(fā)泡材料領域，公開了一種改性EPM發(fā)泡材料，由以下重量份配比的原料制得：EPM？70～100phr、EVA？0～100phr、EAA？0～5phr、AC？2phr、DCP1.2phr、HSt？0.5phr、ZnSt2？0.5phr、ZnO？0.5phr和改性陶土10phr；本發(fā)明也公開了制備所述改性EPM發(fā)泡材料的方法，該方法工藝簡單、生產(chǎn)成本低、且制備的改性EPM發(fā)泡材料具有較好的物理和機械性能。
【IPC分類】C08K3/22, C08L23/16, C08L23/08, C08J9/10, C08K13/06, C08K3/34
【公開號】CN105037961
【申請?zhí)枴緾N201510439380
【發(fā)明人】羅美柏
【申請人】羅美柏
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月23日