（一）技術領域
本發(fā)明涉及高分子材料技術領域，特別涉及一種開孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料及其制備方法。
（二）
背景技術：
受發(fā)泡機理的限制，交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料通常為閉孔結構，發(fā)泡劑所產生的氣體被包裹在封閉的泡孔內。在受到擠壓或沖擊作用時，由于一部分能量被儲存在壓縮的封閉泡孔中，因此這部分能量會很快釋放出來，使交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料表現出較高的回彈性和較大的最大沖擊加速度。
交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料已經被廣泛用于生產兒童爬爬墊、戶外休閑墊、瑜伽墊以及各種體育競技墊等產品，并以無異味、密度小、強度高、柔韌性好、使用壽命長等優(yōu)點廣受喜愛。然而由于閉孔發(fā)泡材料的回彈性較高、最大沖擊加速度較大，限制了其在一些性能要求較高的墊類產品中的應用。而開孔交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料在低回彈和高緩沖方面有更明顯的優(yōu)勢，將開孔交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料用于墊類產品，將會進一步改善其回彈和緩沖性能。
目前，開孔交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料在國內非常少見，僅國外少數公司開發(fā)出了此類產品。其中cn1069691a公開了一種制備開孔交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料的方法，這種方法除了通過加熱使交聯(lián)劑和發(fā)泡劑分解外，還采用了能在微波照射下分解的交聯(lián)劑和發(fā)泡劑，通過微波照射使一部分發(fā)泡劑分解，從而促使泡孔脹破或者更容易在外力作用下破裂。然而在現有發(fā)泡設備上增設微波發(fā)生裝置不僅會提高設備投入，而且會使生產工藝更加復雜。此外，未完全破孔的發(fā)泡材料是通過帶有針狀突起的輥筒碾壓來實現開孔結構的，這樣必然會造成材料表面粗糙。由此可見，現有的制備開孔交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料的方法對于發(fā)泡設備、發(fā)泡劑種類、生產工藝以及發(fā)泡倍率都有較嚴格的要求。
（三）
技術實現要素：
本發(fā)明為了彌補現有技術的不足，提供了一種工藝簡單、生產成本低、產品性能好的開孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料及其制備方法。
本發(fā)明是通過如下技術方案實現的：
一種開孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料，其特征在于：通過將閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料經雙輥壓延機反復壓延得到，其中，閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料由以下重量份數的原料經密煉、擠出、壓光、發(fā)泡、裁邊、收卷制成：聚烯烴60-95份、主發(fā)泡劑1-25份、助發(fā)泡劑0-10份、發(fā)泡劑的活化劑0-1份、交聯(lián)劑0.1-1份、交聯(lián)促進劑0-1份、潤滑劑0-5份、無機填料0-10份。
本發(fā)明的更優(yōu)技術方案為：
所述聚烯烴為聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物中的一種或多種。
所述主發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺、4,4′-氧代雙苯磺酰肼、甲苯磺酰氨基脲、三磷基三嗪、5-苯基四唑、偶氮二異丁腈、偶氮二甲酸鋇、偶氮二甲酸酯、二亞硝基五甲撐四胺、n,n′-二亞硝基五亞甲基四胺、n,n′-二甲基-n,n-二亞硝基對苯二甲酰胺和三亞硝基三亞甲基三胺中的一種或多種。
所述助發(fā)泡劑為由殼體材料包覆發(fā)泡劑組成的微球發(fā)泡劑，其中，殼體材料為丙烯酸樹酯，其包覆的發(fā)泡劑為烷烴類有機化合物，微球發(fā)泡劑的發(fā)泡溫度范圍為150-235℃；通過添加助發(fā)泡劑可以促使泡孔進一步膨脹，使泡孔在內部氣體壓力下破裂，或者更易于在外部壓力下破裂。
所述發(fā)泡劑的活化劑為氧化鋅、氧化鋁、氧化鋯、氧化錫、氧化鎘、碳酸鋅、醋酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅中的一種或多種。
所述交聯(lián)劑為過氧化二苯甲酰、雙叔丁基過氧化二異丙基苯、過氧化二異丙苯、過氧化二乙酰、過氧化特戊酸特丁酯、過氧化二碳酸二苯氧化酯中的一種或多種。
所述交聯(lián)促進劑為三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基異氰脲酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中的一種或多種。
所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺、芥酸酰胺、石蠟、硅油、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂中的一種或多種。
所述無機填料為滑石粉、碳酸鈣、云母粉、炭黑、二氧化硅、鈦白粉、硫酸鋇、蒙脫土、高嶺土中的一種或多種，粒徑為0.01-20μm，優(yōu)選0.1-5μm。
所述密煉在密煉機中進行，密煉溫度為105-120℃，轉子轉速為20-40r/min，密煉時間為10-20min。
所述擠出是在裝有t型模頭的單螺桿擠出機中進行，加工溫度為110-130℃，螺桿轉速為10-60r/min。
所述發(fā)泡是在發(fā)泡爐中進行，溫度為210-250℃。
所述的開孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于：將閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料端部裁齊，啟動雙輥壓延機，將閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料送入雙輥輥隙，通過輥隙后進行勻速牽引、收卷，得到開孔率為100%或接近100%的表面平整的開孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料，其中，雙輥輥隙根據閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料的厚度及開孔情況逐漸由寬變窄進行調節(jié)，壓延次數為1-60次；閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料為全閉孔或部分閉孔的交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料，其發(fā)泡倍率為8-45倍，優(yōu)選12-45倍。
壓延機的連續(xù)擠壓和剪切作用使泡孔壁很容易破裂，并形成相互貫穿的開孔。
所述雙輥壓延機的輥筒形狀為表面光滑的圓柱體，輥筒直徑為15-100cm，轉速為5-50r/min，優(yōu)選10-30r/min；轉速比為1:1-2，優(yōu)選1:1-1.5。
本發(fā)明簡單易操作，受發(fā)泡設備、發(fā)泡劑種類以及交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料發(fā)泡倍率的限制很小，既適合制備中等發(fā)泡倍率的開孔聚烯烴發(fā)泡材料，也適用于制備高發(fā)泡倍率的開孔聚烯烴發(fā)泡材料。既可直接采用壓延工藝，使交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料在反復壓延作用下發(fā)生泡孔變形、破裂，形成相互貫穿的開孔結構；也可采用微球發(fā)泡劑作為助發(fā)泡劑使泡孔在內部壓力作用下脹破或者使泡孔更易在外部壓力作用下破裂，再經數次壓延即可形成相互貫穿的開孔結構。
本發(fā)明產品的開孔率為100%或接近100%，泡孔細密均勻，表面平整，回彈速度慢，緩沖性能好，工藝簡單，受發(fā)泡設備、發(fā)泡劑種類以及交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料發(fā)泡倍率的限制很小。
本發(fā)明生產工藝簡單，不受原材料限制，降低了生產成本，減少了開孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料對發(fā)泡劑種類、發(fā)泡倍率的過分依賴，降低了交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料的最大沖擊加速度。
（四）具體實施方式
除非另外說明，本文中所用的術語均具有本領域技術人員常規(guī)理解的含義，為了便于理解本發(fā)明，將本文中使用的一些術語進行了下述定義。
所有的數字標識，例如ph、溫度、時間、濃度，包括范圍，都是近似值。要了解，雖然不總是明確地敘述所有的數字標識之前都加上術語“約”。同時也要了解，雖然不總是明確地敘述，本文中描述的試劑僅僅是示例，其等價物是本領域已知的。
下面結合實施例來詳細說明本發(fā)明。
實施例1：
一種閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料由聚烯烴材料、主發(fā)泡劑、發(fā)泡劑的活化劑、交聯(lián)劑、交聯(lián)促進劑、無機填料、潤滑劑經密煉、擠出、壓光、發(fā)泡、裁邊、收卷而成。
所述的閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料的制備方法，包括如下步驟：
（1）將30kg低密度聚乙烯、7.5kg高密度聚乙烯、8.5kg偶氮二甲酰胺、0.25kg過氧化二異丙苯、0.25kg三烯丙基氰脲酸酯、3kg滑石粉、0.25kg硬脂酸鈣、0.25kg氧化鋅經密煉機在115℃下密煉15min，轉子轉速為40r/min；
（2）將混合好的物料加入裝有t形模頭的單螺桿擠出機中經熔融、擠出，制成片材，擠出機溫度為125℃，螺桿轉速12r/min；
（3）將擠出的片材經過壓光機壓光，送入水平發(fā)泡爐中進行發(fā)泡，制成閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料，發(fā)泡爐溫度為230℃；
（4）將閉孔聚烯烴發(fā)泡材料裁邊后收卷。
所述開孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料的制備方法如下：
啟動雙輥壓延機，將閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料送入雙輥輥隙，通過輥隙后進行勻速牽引、收卷，壓延次數為28次。
實施例2：
一種閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料由聚烯烴材料、主發(fā)泡劑、發(fā)泡劑的活化劑、交聯(lián)劑、交聯(lián)促進劑、無機填料、潤滑劑經密煉、擠出、壓光、發(fā)泡、裁邊、收卷而成。
所述的閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料的制備方法，包括如下步驟：
（1）將35kg低密度聚乙烯、5kg乙烯-醋酸乙烯共聚物、8.5kg偶氮二甲酰胺、0.3kg過氧化二異丙苯、0.25kg三烯丙基氰脲酸酯、0.5kg炭黑、0.25kg硬脂酸鈣、0.25kg氧化鋅經密煉機在110℃下密煉15min，轉子轉速為40r/min；
（2）將混合好的物料加入裝有t形模頭的單螺桿擠出機中經熔融、擠出，制成片材，擠出機溫度為120℃，螺桿轉速12r/min；
（3）將擠出的片材經過壓光機壓光，送入水平發(fā)泡爐中進行發(fā)泡，制成閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料，發(fā)泡爐溫度為230℃；
（4）將閉孔聚烯烴發(fā)泡材料裁邊后收卷。
所述開孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料的制備方法如下：
啟動雙輥壓延機，將閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料送入雙輥輥隙，通過輥隙后進行勻速牽引、收卷，壓延次數為30次。
實施例3：
一種閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料由聚烯烴材料、主發(fā)泡劑、助發(fā)泡劑、發(fā)泡劑的活化劑、交聯(lián)劑、交聯(lián)促進劑、無機填料、潤滑劑經密煉、擠出、壓光、發(fā)泡、裁邊、收卷而成。
所述的閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料的制備方法，包括如下步驟：
（1）將35.5kg低密度聚乙烯、5kg乙烯-醋酸乙烯共聚物、8.5kg偶氮二甲酰胺、微球發(fā)泡劑1kg、0.3kg過氧化二異丙苯、0.25kg三烯丙基氰脲酸酯、0.5kg炭黑、0.25kg硬脂酸鈣、0.25kg氧化鋅經密煉機在110℃下密煉15min，轉子轉速為40r/min；
（2）將混合好的物料加入裝有t形模頭的單螺桿擠出機中經熔融、擠出，制成片材，擠出機溫度為120℃，螺桿轉速12r/min；
（3）將擠出的片材經過壓光機壓光，送入水平發(fā)泡爐中進行發(fā)泡，制成閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料，發(fā)泡爐溫度為230℃；
（4）將閉孔聚烯烴發(fā)泡材料裁邊后收卷。
所述開孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料的制備方法如下：
啟動雙輥壓延機，將閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料送入雙輥輥隙，通過輥隙后進行勻速牽引、收卷，壓延次數為4次。
實施例4：
一種閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料由聚烯烴材料、主發(fā)泡劑、助發(fā)泡劑、發(fā)泡劑的活化劑、交聯(lián)劑、交聯(lián)促進劑、無機填料、潤滑劑經密煉、擠出、壓光、發(fā)泡、裁邊、收卷而成。
所述的閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料的制備方法，包括如下步驟：
（1）將35kg低密度聚乙烯、5kg乙烯-醋酸乙烯共聚物、8.5kg偶氮二甲酰胺、1.5kg微球發(fā)泡劑、0.3kg過氧化二異丙苯、0.25kg三烯丙基氰脲酸酯、0.5kg炭黑、0.25kg硬脂酸鈣、0.25kg氧化鋅經密煉機在110℃下密煉15min，轉子轉速為40r/min；
（2）將混合好的物料加入裝有t形模頭的單螺桿擠出機中經熔融、擠出，制成片材，擠出機溫度為120℃，螺桿轉速12r/min；
（3）將擠出的片材經過壓光機壓光，送入水平發(fā)泡爐中進行發(fā)泡，制成閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料，發(fā)泡爐溫度為230℃；
（4）將閉孔聚烯烴發(fā)泡材料裁邊后收卷。
所述開孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料的制備方法如下：
啟動雙輥壓延機，將閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料送入雙輥輥隙，通過輥隙后進行勻速牽引、收卷，壓延次數為8次。
實施例5：
一種閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料由聚烯烴材料、主發(fā)泡劑、發(fā)泡劑的活化劑、交聯(lián)劑、交聯(lián)促進劑、無機填料、潤滑劑經密煉、擠出、壓光、發(fā)泡、裁邊、收卷而成。
所述的閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料的制備方法，包括如下步驟：
（1）將35kg低密度聚乙烯、5kg乙烯-醋酸乙烯共聚物、8kg偶氮二甲酰胺、0.35kg過氧化二異丙苯、0.25kg三烯丙基氰脲酸酯、0.5kg炭黑、0.25kg硬脂酸鈣、0.25kg氧化鋅經密煉機在110℃下密煉15min，轉子轉速為40r/min；
（2）將混合好的物料加入裝有t形模頭的單螺桿擠出機中經熔融、擠出，制成片材，擠出機溫度為120℃，螺桿轉速12r/min；
（3）將擠出的片材經過壓光機壓光，送入水平發(fā)泡爐中進行發(fā)泡，制成閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料，發(fā)泡爐溫度為235℃；
（4）將閉孔聚烯烴發(fā)泡材料裁邊后收卷。
所述開孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料的制備方法如下：
啟動雙輥壓延機，將閉孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料送入雙輥輥隙，通過輥隙后進行勻速牽引、收卷，壓延次數為8次。
測試方法：
開孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料壓縮性能的測試標準：
采用gb/t1041-92《塑料壓縮性能試驗方法》標準進行測試。
下表為實施例1-5的開孔化學交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料壓縮性能的測試結果。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。