專利名稱：：臭氧氧化提高eva/pe共混發(fā)泡材料性能的方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種EVA/PE共混發(fā)泡材料的制備方法，屬于聚合物加工領域。
背景技術：
：'乙烯一醋酸乙烯酯共聚樹脂(EVA)是一類性能優(yōu)異的熱塑性彈性體材料.，由于分子鏈結構中無規(guī)共聚的醋酸乙烯酯的存在，使PE分子鏈的規(guī)整度和結晶度大幅下降，分子鏈的柔順性提高，熱運動能力增強，宏觀上表現(xiàn)為高彈性，EVA可用于制造高發(fā)泡倍率的閉孔型泡沫材料，具有質量輕、防震、柔軟、回彈性優(yōu)良、壓縮形變小、耐候性好等性能，廣泛用于工業(yè)、建筑業(yè)、水產(chǎn)業(yè)，尤其在鞋用材料領域。但是EVA發(fā)泡材料成本較高、產(chǎn)品的機械強度，抗撕裂強度較差，限制了它應用領域的進一步拓展。聚乙烯樹脂(PE)成本較EVA低廉，同時PE泡沫材料強韌、撓性好、耐腐蝕，采用PE對EVA發(fā)泡材料進行共混改性不僅可以改善其綜合性能，獲得更低密度的泡沫材料，而且可以有效降低產(chǎn)品成本，擴大應用范圍。雖然EVA大分子鏈上含有PE結構單元，但是，合成EVA的乙烯-醋酸乙烯酯共聚方式為無規(guī)共聚，醋酸乙烯酯單元極性較強，較高規(guī)鏈段整度的非極性聚合物PE同極性聚合物EVA的相容性并不理想，對于密度和性能要求較高的輕質泡沫材料，如何達到良好的相分散效果和相界面粘接強度，進而獲得均勻的閉孔型泡孔結構是制備綜合性能優(yōu)良的EVA/PE共混發(fā)泡材料不可忽視的重要因素。但通常的應用中未對該問題進行深入研究，僅是采用簡單的共混方案[￡1)尸￡/￡^4智^"發(fā)液///7游^^，i^^;^,漲_^#,蘿辨工_#,第"蕃第5霸2^5,丄1)尸￡/￡"發(fā)泡#教游研銀李學續(xù)，彭少貰，,華,，觀/f麥奔》/7工應滯，賓"蕃第3^￡^4/尸￡發(fā)泡##游薪銀王意敎'哀亞志銜f尻，眾JT/^T^^浙/卯巧。CN1370798公開了一種輻照交聯(lián)制備乙烯一醋酸乙烯共聚物/線性低密度聚乙烯泡沫塑料的方法，但該方法未對EVA、PE相容性做改進；CN1970611公開了一種EVA7PE/淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，通過采用表面改性劑來改進EVA、PE界面粘合，但是表面改性劑的加入難以改變PE大分子鏈的高規(guī)整性，改性效果不明顯，不僅增加了產(chǎn)品成本，同時其生產(chǎn)過程亦容易對環(huán)境造成污染。
發(fā)明內容本發(fā)明的主要目的是針對現(xiàn)有技術的不足而提供一種提高EVA/PE泡沫材料性能的方法。通過臭氧氧化技術，在PE大分子鏈上直接引入含氧極性基團，從而提高PE的極性、降低鏈段規(guī)整性，優(yōu)化了PE同EVA的相容性，采用該方法制備輕質EVA/PE共混發(fā)泡材料，在改善EVA泡沫綜合性能、獲得更低密度泡沫材料的同時，可有效降低產(chǎn)品成本，擴大應用范圍，尤其適用于輕質泡沫鞋材的生產(chǎn)應用。本發(fā)明的目的由以下技術措施實現(xiàn)。其中所述原料份數(shù)除特殊說明外，均為重量份數(shù)。臭氧氧化提高EVA/PE共混發(fā)泡材料性能的方法(1)將聚乙烯(PE)粉料在2090。C條件下進行臭氧氧化處理，臭氧氣體濃度1075mg/L，臭氧氧化時間10180min;(2)將乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和上述臭氧氧化處理的聚乙烯按質量比90:1060:40均勻混合，取上述共混物100質量份、過氧化二異丙苯(DCP)0.5~0.8質量份、發(fā)泡劑2.0~4.0質量份、氧化鋅(ZnO)0.4~1.2質量份、硬脂酸(HSt)(K0.6質量份、硬脂酸鋅(ZnSt)0~0.6質量份和無機礦物粉末010質量份，加入雙輥混煉機上進行熔融混煉，混煉溫度為105130°C，混煉時間為1015min，獲得EVA/PE共混復合物。(3)將上述共混復合物置于平板硫化機進行模壓發(fā)泡，發(fā)泡溫度為16017(TC、模壓壓力為1015MPa，模壓發(fā)泡時間為1535min，即可制得EVA/PE共混發(fā)泡材料。其中，聚乙烯為分子量為1萬100萬的低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)或高密度聚乙烯(HDPE)中的任意一種，其中優(yōu)選低密度聚乙烯。EVA為VA含量為1230。/。的乙烯-醋酸乙烯酯無規(guī)共聚物，其中優(yōu)選VA含量為2in/。的EVA。發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺(AC)或AC發(fā)泡劑與N，N-2二亞硝基五次甲基四胺(DPT)按1:4~4:1重量比例復配的混合發(fā)泡劑。無機礦物粉末為粒徑小于100"m的滑石粉、碳酸鈣、膨潤土、高嶺土中的任意一種或其混合物，其中優(yōu)選滑石粉、碳酸鈣中的任意一種。共混發(fā)泡材料測試性能如表l所示，附圖為其泡孔微觀結構的掃描電鏡照片，結果表明，臭氧氧化處理可有效提高PE同EVA的相容性，共混發(fā)泡材料的泡孔均勻性得到明顯改善，密度降低，材料的拉伸強度、斷裂伸長率和永久壓縮形變也得到改善，比強度顯著提高。.EVA/PE共混發(fā)泡材料可替代EVA發(fā)泡材料廣泛應用于工業(yè)、建筑、民用等領域，尤其適用于輕質運動鞋的鞋底材料。本方法具有如下明顯優(yōu)點1.通過臭氧氧化PE,顯著改善了EVA/PE兩相相容性，共混發(fā)泡材料泡孔均勻性提高，密度更低，綜合性能改善，比強度顯著提高。2.相對于EVA泡沫材料，共混發(fā)泡材料成本顯著降低。3.該方法操作簡便、對環(huán)境無污染且易于工業(yè)化生產(chǎn)。圖l:對比實例樣品顯微電鏡照片圖2:實施例l樣品顯微電鏡照片圖3:實施例2樣品顯微電鏡照片具體實施方式以下是通過實施例對本發(fā)明進行具體描述，有必要在此指出的是以下實施例只能用于對本發(fā)明進行進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領域的技術熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明的內容做出一些非本質的改進和調整。實施例l:將LDPE置入臭氧反應器中在反應溫度80。C、臭氧濃度55mg/L條件下反應40min，得到o-LDPE，將o-LDPE30g、EVA70g、DCP0.65g、AC發(fā)泡劑3.2g、ZnO0.8份、HSt0.4g和ZnSt0.4g，加入雙輥混煉機上進行熔融混煉，混煉溫度為105130'C，混煉1015min后出片，獲得的EVA/PE共混復合物置于平板硫化機進行模壓發(fā)泡，發(fā)泡溫度為16017(TC、模壓壓力為1015MPa，模壓發(fā)泡時間為1535min，制得EVA/PE共混泡沫材料。實施例2:將LDPE置入臭氧反應器中在反應溫度80'C、臭氧濃度55mg/L條件下反應40min，得到o-LDPE，將o陽LDPE15g、EVA85g、DCP0.65g、AC發(fā)泡劑3.2g、ZnO0.8份、HSt0.4g和ZnSt0.4g，加入雙輥混煉機上進行熔融混煉，混煉溫度為105130。C，混煉1015min后出片，獲得的EVA/PE共混復合物置于平板硫化機進行模壓發(fā)泡，發(fā)泡溫度為16017(TC、模壓壓力為1015MPa，模壓發(fā)泡時間為1535min，制得EVA/PE共混泡沫材料。實施例3:將LDPE置入臭氧反應器中在反應溫度8(TC、臭氧濃度55mg/L條件下反應60min，得至Uo-LDPE，將o-LDPE30g、EVA70g、DCP0.65g、AC發(fā)泡劑3.2g、ZnO0.8份、HSt0.4g和ZnSt0.4g，加入雙輥混煉機上進行熔融混煉，混煉溫度為10513(TC，混煉l(M5min后出片，獲得的EVA/PE共混復合物置于平板硫化機進行模壓發(fā)泡，發(fā)泡溫度為160170。C、模壓壓力為1015MPa，模壓發(fā)泡時間為1535min，制得EVA/PE共混泡沫材料。實施例4:將LLDPE置入臭氧反應器中在反應溫度60'C、臭氧濃度10mg/L條件下反應180min，得到o-LLDPE，將o-LLDPE50g、EVA50g、DCP0.60g、AC發(fā)泡劑2.8g、ZnOl.Og、HSt0.5g、ZnSt0.5g、滑石粉10g，加入雙輥混煉機上進行熔融混煉，混煉溫度為10513(TC，混煉1015min后出片，獲得的EVA/PE共混復合物置于平板硫化機進行模壓發(fā)泡，發(fā)泡溫度為160~170°C、模壓壓力為1015MPa，模壓發(fā)泡時間為1535min，制得EVA/PE共混泡沫材料。實施例5:將HDPE置入臭氧反應器中在反應溫度25'C、臭氧濃度75mg/L條件下反應120min，得到o-HDPE，將o-HDPE60g、EVA40g、DCP0.60g、AC-DPT復合發(fā)泡劑4.8g、Zn01.2g，加入雙輥混煉機上進行熔融混煉，混煉溫度為10513(TC,混煉1015min后出片，獲得的EVA/PE共混復合物置于平板硫化機進行模壓發(fā)泡，發(fā)泡溫度為16017(TC、模壓壓力為1015MPa，模壓發(fā)泡時間為1535min，制得EVA/PE共混泡沫材料。實施例6:將LDPE置入臭氧反應器中在反應溫度8(TC、臭氧濃度55mg/L條件下反應40min，得到o-LDPE，將o-LDPE30g、EVA70g、DCP0.6g、AC-DPT復合發(fā)泡齊U5.2g、ZnO0.4份、HSt0.2g、ZnSt0.2g、滑石粉10g,加入雙輥混煉機上進行熔融混煉，混煉溫度為105130°C，混煉1015min后出片，獲得的EVA/PE共混復合物置于平板硫化機進行模壓發(fā)泡，發(fā)泡溫度為160170。C、模壓壓力為1015MPa，模壓發(fā)泡時間為1535min，制得EVA/PE共混泡沫材料。對比實例將未經(jīng)臭氧氧化處理的LDPE30g、EVA70g、DCP0.65g、AC發(fā)泡劑3.2g、ZnO0.8份、HSt0.4g和ZnSt0.4g，加入雙輥混煉機上進行熔融混煉，混煉溫度為105130。C，混煉1015min后出片，獲得的EVA/PE共混復合物置于平板硫化機進行模壓發(fā)泡，發(fā)泡溫度為160~170°C、模壓壓力為1015MPa，模壓發(fā)泡時間為1535min，制得EVA/PE共混泡沫材料。表l.EVA/PE共混發(fā)泡材料的物理及力學性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權利要求1.臭氧氧化提高EVA/PE共混發(fā)泡材料性能的方法，其特征在于(1)將聚乙烯(PE)粉料在2090。C條件下進行臭氧氧化處理，臭氧氣體濃度1075mg/L，臭氧氧化時間10~180min;(2)將乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和上述臭氧氧化處理的聚乙烯按質量比90:1060:40均勻混合，取上述共混物100質量份、過氧化二異丙苯(DCP)0.5~0.8質量份、發(fā)泡劑2.0~4.0質量份、氧化鋅(ZnO)0.4~1.2質量份、硬脂酸(HSt)(M).6質量份、硬脂酸鋅(ZnSt)0~0.6質量份和無機礦物粉末010質量份，加入雙輥混煉機上進行熔融混煉，混煉溫度為105130°C，混煉時間為1015min，獲得EVA/PE共混復合物。(3)將上述共混復合物置于平板硫化機進行模壓發(fā)泡，發(fā)泡溫度為16017(TC、模壓壓力為1015MPa，模壓發(fā)泡時間為1535min，即可制得EVA/PE共混發(fā)泡材料。2.如權利要求1所述臭氧氧化提高EVA/PE共混發(fā)泡材料性能的方法，其特征在于聚乙烯為分子量為1萬100萬的低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)或高密度聚乙烯(HDPE)中的任意一種，其中優(yōu)選低密度聚乙烯。3.如權利要求1所述臭氧氧化提高EVA/PE共混發(fā)泡材料性能的方法，其特征在于EVA為VA含量為1230。/。的乙烯-醋酸乙烯酯無規(guī)共聚物，其中優(yōu)選VA含量為2P/。的EVA。4.如權利要求1所述臭氧氧化提高EVA/PE共混發(fā)泡材料性能的方法，其特征在于發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺(AC)或AC發(fā)泡劑與N,N-2二亞硝基五次甲基四胺(DPT)按1:44:1重量比例復配的混合發(fā)泡劑。5.如權利要求1所述臭氧氧化提高EVA/PE共混發(fā)泡材料性能的方法，其特征在于無機礦物粉末為粒徑小于100ym的滑石粉、碳酸鈣、膨潤土、高嶺土中的任意一種或其混合物，其中優(yōu)選滑石粉、碳酸鈣中的任意一種。6.如權利要求1所述方法制備得到的EVA/PE共混發(fā)泡材料。7.如權利要求6所述EVA/PE共混發(fā)泡材料的用途，其特征在于該共混發(fā)泡材料用于工業(yè)、建筑、民用中的各類緩沖避震材料、包裝材料、保溫材料等領域，尤其是運動鞋的鞋材方面。全文摘要本發(fā)明公開一種臭氧氧化提高EVA/PE共混發(fā)泡材料性能的方法。(a)將聚乙烯(PE)粉料在20～90℃條件下進行臭氧氧化處理，臭氧氣體濃度10～75mg/L，臭氧氧化時間10～180min；(b)將乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和上述臭氧氧化處理的聚乙烯按質量比90∶10～60∶40均勻混合，取上述共混物100質量份、過氧化二異丙苯(DCP)0.5～0.8質量份、發(fā)泡劑2.0～4.0質量份、氧化鋅(ZnO)0.4～1.2質量份、硬脂酸(HSt)0～0.6質量份、硬脂酸鋅(ZnSt)0～0.6質量份和無機礦物粉末0～10質量份，加入雙輥混煉機上進行熔融混煉，混煉溫度為105～130℃，混煉時間為10～15min，獲得EVA/PE共混復合物。(c)將上述共混復合物置于平板硫化機進行模壓發(fā)泡，發(fā)泡溫度為160～170℃、模壓壓力為10～15MPa，模壓發(fā)泡時間為15～35min，即制得EVA/PE共混發(fā)泡材料。文檔編號B29B7/34GK101121792SQ200710049998公開日2008年2月13日申請日期2007年9月12日優(yōu)先權日2007年9月12日發(fā)明者劉鵬波,聞徐,燕朱,羅利琴,羅文州,萍范,鄒華維申請人:四川大學