本發明涉及一種新的泡孔結構均勻的高密度聚乙烯微孔結構的制備方法。
背景技術：
微孔聚乙烯是具有高密度微細泡孔的泡沫塑料。微孔聚乙烯由于具有較細和均勻的泡孔，比重小、重量輕，具有優異的能量吸收性能和機械強度，以及特別的光學性能和一些其它的特殊功能。一般的聚乙烯塑料中空容器的密度從0.90g/cm3到0.97g/cm3之間。發泡可以減少材料用量和產品的重量，降低包裝和運輸成本，減少對環境的污染。微孔結構也可以增加材料的非透明度，從而減少或者不用成本昂貴的鈦白粉而獲得理想的遮蓋力。
現有的制備微孔聚乙烯的方法得到的高密度聚乙烯，泡孔大小不一，分布不均勻，無法較好的得到絕熱保溫效果。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種新型的高密度聚乙烯微孔結構的制備方法，能夠有效的解決制備微孔過程中出現的泡孔大小不一，分布不均勻的問題。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種高密度聚乙烯微孔結構的制備方法，包括兩步滾塑工藝制備高密度聚乙烯微孔結構，步驟如下：
步驟一，以聚乙烯為原料，加熱制備結皮層，制得高密度聚乙烯；
步驟二，以上述步驟一制得的高密度聚乙烯為原料，加上發泡劑和成核劑，攪拌加熱，制備聚乙烯微孔內核。
適宜的，所述步驟一中所使用的原料聚乙烯的物理性質為熔融流動指數為3～12g/10min，密度為0.930～0.960g/cm3，分子量分布為1.5-3.0，所述步驟一的加熱溫度范圍為240-350℃，加熱5-10h，完畢后利用冷風降溫。
有利的，所述步驟一中的原料聚乙烯的物理性質為熔融流動指數為12g/10min，密度為0.939g/cm3，分子量分布為2.4，所述步驟一的加熱溫度范圍為295℃，加熱7.5min，完畢后利用冷風降溫到室溫。
優選的，所述步驟二按照1-5wt％的化學發泡劑，0.1-2wt％的成核劑，其余為上述步驟一所制得的高密度聚乙烯的組分混合均勻后，放置在滾塑機內加熱，加熱溫度200-320℃的條件下反應10-25min，反應完畢后，通過冷風冷卻15-45min，最終制得高密度聚乙烯微孔結構。
優選的，所述步驟二的原料成分為2.9wt％二苯環酰肼醚作化學發泡劑，0.5wt％的成核劑。
優選的，所述成核劑為硫酸鋇，碳酸鈣，滑石粉，硅灰石中的其中一個，所述成核劑平均粒徑為2um。
優選的，所制得的高密度聚乙烯微孔結構平均泡孔直徑為475～1100μm，密度為0.12～0.21g/cm3。
與現有技術相比，本發明制備的高密度聚乙烯微孔結構平均泡孔直徑為500～1100μm，分布均勻，泡沫密度為0.15～0.21g/cm3，能夠有效解決制備微孔過程中出現的泡孔大小不一，分布不均勻的問題，并且提升了高密度聚乙烯的絕熱性能。
具體實施方式
下面將結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
實施例1：結皮層的制備
在兩段滾塑工藝步驟中，均依賴自制的滾塑機完成，所述滾塑機為立方體箱型模具，滿足高密度聚乙烯微孔結構制備的條件。
一個取1000g密度為0.939g/cm3，熔融流動指數為12，分子量分布約2.4的聚乙烯，在295℃下加熱7.5分鐘，風冷方式冷卻，制備結皮層。
實施例2：微孔芯層的制備
取250g熔融流動指數2.0，密度為0.944g/cm3，易發泡的高密度聚乙烯，加入2.9％wt的二苯環酰肼醚發泡劑，在245℃條件下加熱18分鐘，采用風冷方式冷卻30分鐘，制備微孔芯層。
實施例3：微孔芯層的制備
取250g高密度聚乙烯樹脂粉末，加入2.9％wt的二苯環酰肼醚發泡劑，在245℃條件下加熱18分鐘，采用風冷方式冷卻30分鐘，制備微孔芯層。
實施例4：微孔芯層的制備
取250g高密度聚乙烯樹脂粉末，加入2.9％wt的二苯環酰肼醚發泡劑與0.5％wt的硫酸鋇成核劑在245℃條件下加熱18分鐘，采用風冷方式冷卻30分鐘，制備微孔芯層。
實施例5：微孔芯層的制備
取250g高密度聚乙烯樹脂粉末，加入2.9％wt的二苯環酰肼醚發泡劑與0.5％wt的碳酸鈣成核劑在245℃條件下加熱18分鐘，采用風冷方式冷卻30分鐘，制備微孔芯層。
實施例6：微孔芯層的制備
取250g高密度聚乙烯樹脂粉末，加入2.9％wt的二苯環酰肼醚發泡劑與0.5％wt的滑石粉成核劑在245℃條件下加熱18分鐘，采用風冷方式冷卻30分鐘，制備微孔芯層。
實施例7：微孔芯層的制備
取250g高密度聚乙烯樹脂粉末，加入2.9％wt的二苯環酰肼醚發泡劑與0.5％wt的硅灰石成核劑在245℃條件下加熱18分鐘，采用風冷方式冷卻30分鐘，制備微孔芯層。
表1結皮層-微孔層結構示例試驗條件和結果
由表1可看出，易發泡、低熔指的高密度聚乙烯能夠形成密度為0.14g/cm3，泡孔平均直徑在540μm，外觀分布均勻的微孔芯層，而采用寬分子量分布的高密度聚乙烯樹脂粉末制備的微孔芯層微孔結構質量差，泡孔結構不均勻，因此，窄分子量分布有利于制備均勻的微孔結構；大的泡孔能夠提升高密度聚乙烯塑料的絕熱性能。
以上情況結合表1表明，加入不同成核劑能夠有效制備不同泡孔直徑，分布均勻，絕熱性能好的高密度聚乙烯微孔結構。
盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。