本發(fā)明涉及一種發(fā)泡材料制作技術(shù)，尤其指一種用OBSH作為發(fā)泡劑的環(huán)保發(fā)泡材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
PE、EVA、TPE、POE等熱塑性塑料和熱塑性彈性體及加橡膠改性的材料，通過添加AC(偶氮二甲酰胺)發(fā)泡劑、交聯(lián)劑、發(fā)泡助劑、潤滑劑、阻燃劑等其它功能性的助劑，依次經(jīng)過捏煉、開煉或擠出、一次發(fā)泡、二次發(fā)泡，可以制成各種體育用品、玩具、箱包材料、鞋材、保溫隔熱等材料，應(yīng)用廣泛，其工藝成熟，但是由于上述一次發(fā)泡和二次發(fā)泡中采用AC發(fā)泡劑，所得產(chǎn)品有比較濃烈的氨氣氣味，而且其分解產(chǎn)物甲酰胺是一種不環(huán)保的材料，目前國際上對于應(yīng)用泡沫材料制成的產(chǎn)品，對甲酰胺含量的檢測非常嚴格，特別是在體育用品、兒童玩具上要求更加苛刻。而目前采用的烘、晾等而促使其揮發(fā)的方法由于化學(xué)交聯(lián)二次發(fā)泡材料是獨立氣泡、揮發(fā)、散發(fā)的速度極慢，而且不能根本上解決問題。OBSH是一種白色、無味、分解產(chǎn)物不存在甲酰胺成分的發(fā)泡劑，但由于其分解溫度低，同時和傳統(tǒng)常用交聯(lián)劑DCP(過氧化二異丙苯)有不良反應(yīng)，所以采用OBSH應(yīng)用于發(fā)泡的工藝技術(shù)一直是個難題，特別是應(yīng)用于二次發(fā)泡就更難上加難。
現(xiàn)有一種申請?zhí)枮镃N201610264033.6名稱為《使用OBSH發(fā)泡劑的環(huán)保安全型PE發(fā)泡地墊及其制備方法》的中國發(fā)明專利公開了一種發(fā)泡地墊及其制備方法，其配方為：將如下以重量計算的原料：再生LDPE 50-60Phr，1000目的重質(zhì)碳酸鈣20-30Phr，發(fā)泡劑7.0-9.0Phr，過氧化物交聯(lián)劑0.8Phr，氧化鋅3.0Phr，硬脂酸1.0Phr，顏料1.0-3.0Phr；通過混料、開煉、出片、硫化發(fā)泡、冷卻成型、加工的工藝流程制備成不含甲酰胺的PE發(fā)泡地墊，用OBSH發(fā)泡劑替代了傳統(tǒng)的發(fā)泡劑AC，避免了AC分解產(chǎn)生有害物質(zhì)甲酰胺，不僅在物理性能上能夠滿足其各種使用需求，彈性好，著色容易，且環(huán)保安全，無毒無味，對人體無害，實用價值顯著。但其缺點，上述制備方法只能應(yīng)用于一次發(fā)泡技術(shù)，二次發(fā)泡的配方與工藝技術(shù)仍不成熟。所以其配方與工藝還需進一步改進。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種能應(yīng)用于二次發(fā)泡的OBSH作為發(fā)泡劑的環(huán)保發(fā)泡材料。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的第一個技術(shù)方案為：本用OBSH作為發(fā)泡劑的環(huán)保發(fā)泡材料，其特征在于：所述環(huán)保發(fā)泡材料由以下配方組成：基礎(chǔ)材料100重量份，OBSH發(fā)泡劑20～60重量份，交聯(lián)劑0.4～5.9重量份，硬脂酸鋅0.5～3重量份，所述OBSH發(fā)泡劑為：4.4’-氧化雙苯磺肼，所為TAIC交聯(lián)劑為：三烯丙基異氰脲酸酯，所述BIPB交聯(lián)劑為：雙叔丁基過氧化物二異丙基苯，所述基礎(chǔ)材料為：EVA塑膠、TPE熱塑性彈性體、高壓聚乙烯、POE熱塑性彈性體、TPR熱塑性彈性體、TPU塑膠、天然橡膠和合成橡膠中的一種或多種混合物。
作為改進，所述交聯(lián)劑可選擇為：BIPB交聯(lián)劑、2，5-二甲基-2，5二叔丁基過氧化己烷、TAIC交聯(lián)劑中的一種、二種或三種，當交聯(lián)劑選擇為一種、二種或三種時，BIPB交聯(lián)劑的組份均為0.4～1.5重量份，2，5-二甲基-2，5二叔丁基過氧化己烷組份均為0.45～2.2重量份，TAIC交聯(lián)劑的組份均為0.45～2.2重量份。
作為改進，所述配方中還可添加有顏料0.2～10重量份。
作為改進，所述配方中還可添加有碳酸鈣0.5～20重量份。
作為改進，所述配方中還可添加有阻燃劑3～30重量份，所述阻燃劑可優(yōu)選為三氧化銻。
作為改進，所述配方中還可添加有抗氧劑0.5～2重量份，所述抗氧劑可優(yōu)選為2，6-二叔丁基-4甲基苯酚。
作為改進，所述配方中還可添加有抗紫外線劑0.3～2.5重量份，所述抗紫外線劑可優(yōu)選為2-羥基-4正辛氧基二苯甲酮。
本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種工藝穩(wěn)定、能應(yīng)用于二次發(fā)泡的OBSH作為發(fā)泡劑的環(huán)保發(fā)泡材料的制備方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的第二個技術(shù)方案為：根據(jù)所述環(huán)保發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于：由以下步驟組成：
一、捏煉：將基礎(chǔ)材料按所述配方在溫度為95～128℃中捏煉成熔融狀態(tài)；
二、出片：在熔融狀態(tài)的基礎(chǔ)材料中按配方加入助劑，與上述成分一起加入至熔融狀態(tài)的基礎(chǔ)材料中，然后將混合均勻后的混合料擠出成片，所述助劑是指上述配方中除基礎(chǔ)材料外給出的其它成份；
三、第一次發(fā)泡：將擠出成片的混合料，在保持擠出時溫度狀態(tài)的混合料在溫度為120～149℃、蒸氣壓力為0.2～0.47Mpa的條件下發(fā)泡15～50分鐘，第一次發(fā)泡的發(fā)泡倍率控制在1.4～1.8倍，所述倍率為模具寬度方向的倍率；
四、第二次發(fā)泡：將第一次發(fā)泡后的半成品出模后立即放入溫度為134～174℃、蒸氣壓力為0.3～0.8Mpa的條件下發(fā)泡20～45分鐘；
五、將第二次發(fā)泡后產(chǎn)品進行冷卻，出模后即制成密度為0.018～0.07g/cm3的環(huán)保發(fā)泡材料。
作為改進，所述步驟三中，第一次發(fā)泡可在硫化機或橡塑發(fā)泡油壓機中進行發(fā)泡；所述步驟四中，第二次發(fā)泡可在用于二次發(fā)泡的發(fā)泡機中進行發(fā)泡。
作為改進，所述步驟一中，所述捏煉可在捏煉機進行捏煉；所述步驟二中，將混合均勻后的混合料可選擇在開放式煉塑機或擠出機中將混合料擠出成片；所述步驟五中，所述冷卻通過冷卻水冷卻成常溫。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于，本申請人通過多年的研究和試驗，總結(jié)出了上述配方和二次發(fā)泡的工藝技術(shù)，要將OBSH作為發(fā)泡劑應(yīng)用于二次環(huán)保發(fā)泡材料時，首先，是配方要合理，其次的關(guān)鍵問題是，第一次發(fā)泡溫度一定要控制在120～149℃之間，蒸氣壓力要控制在0.2～0.47Mpa下，并且第一次發(fā)泡的倍率以模具的單位方向要控制在1.4～1.8倍之間，這是三個關(guān)鍵參數(shù)，當?shù)谝淮伟l(fā)泡控制在這個三個參數(shù)的條件下，OBSH發(fā)泡劑才能有效地形成合適的交聯(lián)度和OBSH的分解程度，因為第一次發(fā)泡過大或者過小，都會使第二次發(fā)泡造成影響，從而不能正常完成二次發(fā)泡，所以第一次發(fā)泡的條件是關(guān)鍵，再次是，第二次發(fā)泡的溫度要控制在134～174℃之間，蒸氣壓力要控制在0.3～0.8Mpa下，在這樣的條件下，第二次發(fā)泡的產(chǎn)品才能生產(chǎn)出發(fā)泡倍率為15～50倍/按模具三維方向，密度為0.018～0.07g/cm3的環(huán)保發(fā)泡材料。本發(fā)明用OBSH作為發(fā)泡劑的生產(chǎn)環(huán)保發(fā)泡材料，經(jīng)多次試驗與批量生產(chǎn)，工藝穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，安全環(huán)保，有效開拓了市場，有效地解決了國際上對二次發(fā)泡材料及其制品中含有甲酰胺的難題，為二次發(fā)泡材料及其制品中不含甲酰胺的環(huán)保材料作出貢獻。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
本實施例的用OBSH作為發(fā)泡劑的環(huán)保發(fā)泡材料，所述環(huán)保發(fā)泡材料由以下配方組成：基礎(chǔ)材料100重量份，OBSH發(fā)泡劑20～60重量份，交聯(lián)劑0.4～5.9重量份，硬脂酸鋅0.5～3重量份，所述OBSH發(fā)泡劑為：4.4’-氧化雙苯磺肼，所為TAIC交聯(lián)劑為：三烯丙基異氰脲酸酯，所述BIPB交聯(lián)劑為：雙叔丁基過氧化物二異丙基苯，所述基礎(chǔ)材料為：EVA塑膠、TPE熱塑性彈性體、高壓聚乙烯、POE熱塑性彈性體、TPR熱塑性彈性體、TPU塑膠、天然橡膠和合成橡膠中的一種或多種混合物。所述交聯(lián)劑為：BIPB交聯(lián)劑、2，5-二甲基-2，5二叔丁基過氧化己烷、TAIC交聯(lián)劑中的一種、二種或三種，當交聯(lián)劑選擇為一種、二種或三種時，即在選擇到BIPB交聯(lián)劑時，BIPB交聯(lián)劑的組份均為0.4～1.5重量份，在選擇到2，5-二甲基-2，5二叔丁基過氧化己烷時，2，5-二甲基-2，5二叔丁基過氧化己烷組份均為0.45～2.2重量份，在選擇到TAIC交聯(lián)劑時，TAIC交聯(lián)劑的組份均為0.45～2.2重量份。所述配方中還可添加有顏料0.2～10重量份。所述配方中還添加有碳酸鈣0.5～20重量份。所述配方中還添加有阻燃劑3～30重量份，所述阻燃劑為三氧化銻。所述配方中還添加有抗氧劑0.5～2重量份，所述抗氧劑為2，6-二叔丁基-4甲基苯酚，所述配方中還添加有抗紫外線劑0.3～2.5重量份，所述抗紫外線劑為2-羥基-4正辛氧基二苯甲酮。
上述環(huán)保發(fā)泡材料的制備方法，由以下步驟組成：
一、捏煉：將基礎(chǔ)材料按所述配方在溫度為95～128℃中捏煉成熔融狀態(tài)；
二、出片：在熔融狀態(tài)的基礎(chǔ)材料中按配方加入助劑，與上述成分一起加入至熔融狀態(tài)的基礎(chǔ)材料中，然后將混合均勻后的混合料擠出成片，所述助劑是指上述配方中除基礎(chǔ)材料外給出的其它成份；
三、第一次發(fā)泡：將擠出成片的混合料，在保持擠出時溫度狀態(tài)的混合料在溫度為120～149℃、蒸氣壓力為0.2～0.47Mpa的條件下發(fā)泡15～50分鐘，第一次發(fā)泡的發(fā)泡倍率控制在1.4～1.8倍，所述倍率為模具寬度方向的倍率；
四、第二次發(fā)泡：將第一次發(fā)泡后的半成品出模后立即放入溫度為134～174℃、蒸氣壓力為0.3～0.8Mpa的條件下發(fā)泡20～45分鐘；
五、將第二次發(fā)泡后產(chǎn)品進行冷卻，出模后即制成密度為0.018～0.07g/cm3的環(huán)保發(fā)泡材料。
上述步驟三中，第一次發(fā)泡在硫化機或橡塑發(fā)泡油壓機中進行發(fā)泡；所述步驟四中，第二次發(fā)泡在用于二次發(fā)泡的發(fā)泡機中進行發(fā)泡。所述步驟一中，所述捏煉在捏煉機進行捏煉；所述步驟二中，將混合均勻后的混合料在開放式煉塑機或擠出機中將混合料擠出成片；所述步驟五中，所述冷卻通過冷卻水冷卻成常溫。
本發(fā)明用OBSH作為發(fā)泡劑的環(huán)保發(fā)泡材料能應(yīng)用于體育用品，如：沖浪板、游泳板，救生圈、體育墊等，用于休閑用品，如：野外墊、跪墊，瑜珈墊等，用于保溫隔熱材料、鞋材、兒童玩具等。上述的按模具寬度方向的倍率，以及按模具的三維方向均為本技術(shù)領(lǐng)域的公知技術(shù)，即本領(lǐng)域的技術(shù)人員均能理解倍率的要求。
本發(fā)明所述基礎(chǔ)材料選擇為：EVA塑膠、TPE熱塑性彈性體、高壓聚乙烯、POE熱塑性彈性體、TPR熱塑性彈性體、TPU塑膠、天然橡膠和合成橡膠中的多種混合物時，其混合比可以選擇一種原料組份為60～80重量份的主體原料，另外一種或幾種的混合原料的總組份為40～20重量份的輔助原料，輔助原料中的幾種原料的混合比可任意比。