專利名稱：Eva/pe/淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法
技術領域：
本發(fā)明提供了一種EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法。
背景技術：
目前市場上常見的EVA或PE發(fā)泡材料一般都是用碳酸鈣與EVA或PE、其它改性劑(如POE、PE、BR等化學物質(zhì))共混發(fā)泡而成的，存在添加量少，回彈性差、易壓縮變形、易變脆、產(chǎn)生裂紋等缺陷。近十年來，國內(nèi)各生產(chǎn)企業(yè)為了拓寬或保持自身的市場區(qū)域，注重材料成本的降低，采取添加再生EVA、其它廉價的彈性體材料、或增加無機材料的添加量、或利用EVA泡沫回收料等手段，制造低成本、低檔次的EVA或PE發(fā)泡材料。
根據(jù)查新檢索結果，目前國內(nèi)EVA或PE復合發(fā)泡材料的研制開發(fā)，大都采用與EVA、PE、POE、BR等化學物質(zhì)的復合，本項目在國內(nèi)首次采用淀粉與EVA、PE復合制備發(fā)泡材料，而且綜合性能良好，屬國內(nèi)首創(chuàng)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，應用該方法制備出的發(fā)泡材料不僅具有密度低、彈性好、耐撓曲、不易壓縮變形而且生產(chǎn)成本低。
本發(fā)明所提供的EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于原料各組分的重量配比如下淀粉占總量的1％～40％；EVA占總量的0％～80％；PE占總量的0％～80％；無機粉料占總量的0～20％；甘油占總量的0.1％～8％；交聯(lián)劑占總量的0.8～1.2％；發(fā)泡劑占總量的2～4％；表面改性劑占總量1～3％，表面處理劑占總量1～2％，其它助劑占總量0～3％(ZnO0～1.5％，硬脂酸鋅0～1.5％)；其制備過程為將淀粉與甘油置入高速攪拌機進行捏合，使淀粉糊化，然后與EVA、PE、順丁烯二酸酐、苯乙烯一起加入到開煉機中進行混煉，混煉過程中順丁烯二酸酐、苯乙烯與EVA、PE發(fā)生化學接枝反應，改善淀粉與EVA、PE兩相界面間的粘合性能，待混煉塑化完全后出片、裁剪、稱量，放入平板硫化機中進行硫化發(fā)泡，制備出EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料。
本發(fā)明利用玉米淀粉、稻谷淀粉、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉、木薯淀粉與EVA、PE樹脂共混，并添加交聯(lián)劑、發(fā)泡劑、表面改性劑、表面處理劑、甘油等環(huán)保型助劑，通過特定的工藝流程制成EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料。具有密度低、耐撓曲、回彈性優(yōu)良、壓縮變形小和剝離強度高等綜合性能，該材料可廣泛用于制造沙灘鞋、拖鞋、兒童拼圖、泡沫地板等產(chǎn)品。該材料的制備有利于環(huán)境保護，緩解塑料原料緊缺現(xiàn)象。因此開發(fā)此類產(chǎn)品具有廣泛的市場前景和良好的社會經(jīng)濟效益。
具體實施例方式
本發(fā)明所提供的EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于原料各組分的重量配比如下淀粉占總量的1％～40％；EVA占總量的0％～80％；PE占總量的0％～80％；無機粉料占總量的0～20％；甘油占總量的0.1％～8％；交聯(lián)劑占總量的0.8～1.2％；發(fā)泡劑占總量的2～4％；表面改性劑占總量1～3％，表面處理劑占總量1～2％，其它助劑占總量0～3％(ZnO0～1.5％，硬脂酸鋅0～1.5％)；其制備過程為將淀粉與甘油置入高速攪拌機進行捏合，使淀粉糊化，然后與EVA、PE、表面改性劑一起加入到開煉機中進行混煉，混煉過程中表面改性劑與EVA、PE發(fā)生化學接枝反應，改善淀粉與EVA、PE兩相界面間的粘合性能，待混煉塑化完全后出片、裁剪、稱量，放入平板硫化機中進行硫化發(fā)泡，制備出EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料。
所述的無機粉料為CaCO3或膨潤土或其二者的混合物。所述的交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯，即DCP。所述的發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺，即AC。所述的表面改性劑為苯乙烯和順丁烯二酸酐復合，其中苯乙烯與順丁烯二酸酐的比例為1∶2.5。所述的表面處理劑為硅烷偶聯(lián)劑。所述的其它助劑為ZnO和硬脂酸鋅，其中ZnO占總量的0～1.5％，硬脂酸鋅占總量的0～1.5％)。
為了確保產(chǎn)品的質(zhì)量且有利于加工，所述的淀粉需置入高速攪拌機，加入甘油，高速捏合處理，得到糊化的淀粉。同時為了改善淀粉與EVA、PE樹脂間兩相界面間的粘合性能，我們在淀粉與EVA、PE及其他改性助劑加入開煉機中進行混煉時添加表面改性劑，對EVA、PE進行化學接枝改性。
原料在高速攪拌機中捏合時，溫度應控制在100℃以內(nèi)。
在開煉機中混煉時，所述的開煉機工藝參數(shù)為溫度控制在120℃以內(nèi)，直至物料在開煉機內(nèi)混煉均勻、塑化完全為止。
平板硫化機工作時，所述的平板硫化機工藝參數(shù)為溫度為170℃～180℃，硫化時間為3min～4min。
本發(fā)明采用玉米淀粉、稻谷淀粉、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉、木薯淀粉中的任何一種為基料，可以制出不同的EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料，其原料配方選用以下任何一種(1)玉米淀粉在配方中，玉米淀粉的比例為1～40％，甘油的比例為0.1～8％，EVA的比例為0～80％，PE占總量的0％～80％，配料中還包括無機粉料0～20％，交聯(lián)劑0.8～1.2％，發(fā)泡劑2～4％，表面改性劑占總量1～3％，表面處理劑為硅烷偶聯(lián)劑，占總量1～2％，其它助劑0～3％。其中，無機粉料為0～5％CaCO3和0～5％膨潤土的混合物；表面改性劑為苯乙烯1％和順丁烯二酸酐2.5％的混合物；其它助劑為0～1.5％氧化鋅、0～1.5％硬脂酸鋅的混合物，以下相同。
(2)稻谷淀粉在配方中，稻谷淀粉的比例為1～40％，甘油的比例為0.1～8％，EVA的比例為0～80％，PE占總量的0％～80％，配料中還包括無機粉料0～20％，交聯(lián)劑0.8～1.2％，發(fā)泡劑2～4％，表面改性劑占總量1～3％，表面處理劑為硅烷偶聯(lián)劑，占總量1～2％，其它助劑0～3％。
(3)小麥淀粉在配方中，小麥淀粉的比例為1～40％，甘油的比例為0.1～8％，EVA的比例為0～80％，PE占總量的0％～80％，配料中還包括無機粉料0～20％，交聯(lián)劑0.8～1.2％，發(fā)泡劑2～4％，表面改性劑占總量1～3％，表面處理劑為硅烷偶聯(lián)劑，占總量1～2％，其它助劑0～3％。
(4)馬鈴薯淀粉在配方中，馬鈴薯淀粉的比例為1～40％，甘油的比例為0.1～8％，EVA的比例為0～80％，PE占總量的0％～80％，配料中還包括無機粉料0～20％，交聯(lián)劑0.8～1.2％，發(fā)泡劑2～4％，表面改性劑占總量1～3％，表面處理劑為硅烷偶聯(lián)劑，占總量1～2％，其它助劑0～3％。
(5)紅薯淀粉在配方中，紅薯淀粉的比例為1～40％，甘油的比例為0.1～8％，EVA的比例為0～80％，PE占總量的0％～80％，配料中還包括無機粉料0～20％，交聯(lián)劑0.8～1.2％，發(fā)泡劑2～4％，表面改性劑占總量1～3％，表面處理劑為硅烷偶聯(lián)劑，占總量1～2％，其它助劑0～3％。
(6)木薯淀粉在配方中，木薯淀粉的比例為1～40％，甘油的比例為0.1～8％，EVA的比例為0～80％，PE占總量的0％～80％，配料中還包括無機粉料0～20％，交聯(lián)劑0.8～1.2％，發(fā)泡劑2～4％，表面改性劑占總量1～3％，表面處理劑為硅烷偶聯(lián)劑，占總量1～2％，其它助劑0～3％。
此外，本發(fā)明可以因地制宜利用其它淀粉如芭蕉芋等，制造出EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料。
以下為采用不同淀粉材料的實施例實施例一本實施例具體描述了EVA/PE/玉米淀粉復合發(fā)泡材料的制備過程，將玉米淀粉置入高速攪拌機中，添加甘油，進行糊化處理，然后與EVA、PE及其它原料一起加入到開煉機中進行混煉，混煉塑化完全時出片、裁剪、稱量，放入到平板硫化機進行硫化發(fā)泡，制備出EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料。具體配方見表1。高速攪拌機工藝參數(shù)溫度應控制在100℃以內(nèi)。開煉機工藝參數(shù)溫度控制在120℃以內(nèi)，物料在開煉機內(nèi)混煉均勻、塑化完全為止。平板硫化機工藝參數(shù)為溫度為170℃～180℃，硫化時間為3min～4min。
表1EVA/PE/玉米淀粉復合發(fā)泡材料共混配方
實施例二實施例二敘述的是EVA/PE/稻谷淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，加工步驟與工藝參數(shù)同實施例一，共混配方如表2所示。
表2EVA/PE/稻谷淀粉復合發(fā)泡材料共混配方
實施例三實施例三敘述的是EVA/PE/小麥淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，加工步驟與工藝參數(shù)同實施例一，共混配方如表3所示。
表3EVA/PE/小麥淀粉復合發(fā)泡材料共混配方
實施例四實施例四敘述的是EVA/PE/馬鈴薯淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，加工步驟與工藝參數(shù)同實施例一，共混配方如表4所示。
表4 EVA/PE/馬鈴薯淀粉復合發(fā)泡材料共混配方
實施例五實施例五敘述的是EVA/PE/紅薯淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，加工步驟與工藝參數(shù)同實施例一，共混配方如表5所示。
表5 EVA/PE/紅薯淀粉復合發(fā)泡材料共混配方
實施例六實施例六敘述的是EVA/PE/木薯淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，加工步驟與工藝參數(shù)同實施例一，共混配方如表6所示。
表6 EVA/PE/木薯淀粉復合發(fā)泡材料共混配方
本發(fā)明構思新穎，設計合理，具有較大的推廣應用價值。
權利要求
1.一種EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于原料各組分的重量配比如下淀粉占總量的1％～40％；EVA占總量的0％～80％；PE占總量的0％～80％；無機粉料占總量的0～20％；甘油占總量的0.1％～8％；交聯(lián)劑占總量的0.8～1.2％；發(fā)泡劑占總量的2～4％；表面改性劑占總量1～3％，表面處理劑占總量1～2％，其它助劑占總量0～3％；其制備過程為將淀粉與甘油置入高速攪拌機進行捏合，使淀粉糊化，然后與EVA、PE、順丁烯二酸酐、苯乙烯一起加入到開煉機中進行混煉，待混煉塑化完全后出片、裁剪、稱量，放入平板硫化機中進行硫化發(fā)泡，最后制備出EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料。
2.根據(jù)權利要求1所述的EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于所述的無機粉料為CaCO3或膨潤土或其二者的混合物。
3.根據(jù)權利要求1所述的EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于所述的交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯，即DCP。
4.根據(jù)權利要求1所述的EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于所述的發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺，即AC。
5.根據(jù)權利要求1所述的EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于所述的表面改性劑為苯乙烯和順丁烯二酸酐復合，其中苯乙烯與順丁烯二酸酐的比例為1∶2.5。
6.根據(jù)權利要求1所述的EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于所述的表面處理劑為硅烷偶聯(lián)劑。
7.根據(jù)權利要求1所述的EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于所述的其它助劑為ZnO和硬脂酸鋅，其中ZnO占總量的0～1.5％，硬脂酸鋅占總量的0～1.5％。
8.根據(jù)權利要求1所述的EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于所述的淀粉放入高速捏合機，加入甘油處理5min～10min，得到糊化的淀粉。
9.根據(jù)權利要求1所述的EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于所述的高速攪拌機工藝參數(shù)為溫度控制在100℃以內(nèi)。所述的丌煉機工藝參數(shù)為溫度控制在120℃以內(nèi)，直至物料在開煉機上混煉均勻、塑化完全為止。
10.根據(jù)權利要求1所述的EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于所述的平板硫化機工藝參數(shù)為溫度為170℃～180℃，硫化時間為3min～4min。
11.根據(jù)權利要求1所述的EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于可以采用玉米淀粉、稻谷淀粉、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉、木薯淀粉中的一種為基料，得出不同的EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料。
12.根據(jù)權利要求1所述的EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于還可利用其它淀粉如芭蕉芋等，制造EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于以EVA、PE為主要原料，以淀粉及無機粉料為輔料，并配以甘油、交聯(lián)劑、發(fā)泡劑AC和表面改性劑；其制備過程為將淀粉與甘油置入高速攪拌機進行捏合，使淀粉糊化，然后與EVA、PE表面改性劑及其它原料一起加入到開煉機中進行混煉，混煉過程中表面改性劑與EVA、PE發(fā)生化學接枝反應，改善淀粉與EVA、PE兩相界面間的粘合性能，待混煉塑化完全后出片、裁剪、稱量，放入平板硫化機中進行硫化發(fā)泡，制備出EVA/PE/淀粉復合發(fā)泡材料。應用該方法制備出的發(fā)泡材料不僅具有密度低、彈性好、耐撓曲、不易壓縮變形而且生產(chǎn)成本低。
文檔編號C08K5/14GK1970611SQ20061006980
公開日2007年5月30日 申請日期2006年8月2日 優(yōu)先權日2006年8月2日
發(fā)明者鄭玉嬰, 林增坤 申請人:福州大學