一種超薄型樹脂發泡片材及其制造方法和用圖
【技術領域】
[0001]本發明屬于高分子材料技術領域，具體是一種超薄型樹脂發泡片材及其制造方法和用途。
【背景技術】
[0002]樹脂發泡片材由于其質量輕、厚度薄、表面光潔細膩、泡孔密閉均勻、優異的隔熱隔音性能、防潮、環保，同時具有良好的物理性能，且易于二次加工成型。主要應用于密封材料、緩沖材料、包裝材料、保溫材料、地墊材料等。
[0003]近年來，伴隨著智能手機、液晶電視、平板電腦等電子設備的設計越來越薄、越來越輕，同時對所使用的部件也要求薄型化、輕量化。對這類電子設備而言，所使用的密封緩沖材料也要求薄型化、輕量化，期望其是0.3mm以下的薄層片材。一直以來的技術是，將發泡體進行切片處理使之薄型化。然而，在切片加工過程中很難穩定加工0.3mm以下的薄片，更難保證薄片的厚薄均一性。雖然，樹脂薄膜可以薄層化，但存在著比重大的問題，而且樹脂薄膜由于沒有多孔結構的氣泡層，密封性和緩沖性都很差，無法滿足電子產品要求。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種更柔軟更輕量的超薄型樹脂發泡片材及其制造方法和用途，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0005]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
一種超薄型樹脂發泡片材，其原料選用線型低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)中的至少一種作為基本樹脂，選用烯烴類熱塑性彈性體或橡膠作為樹脂改性劑；其原料還包括發泡劑和抗氧劑；其中基本樹脂和樹脂改性劑總共為70-99重量份，發泡劑和抗氧劑總共為1-30重量份；所述樹脂改性劑與基本樹脂的重量比為5-70:30-95 (因為當樹脂改性劑含量低于5%，無法體現出熱塑性彈性體或橡膠的柔韌性，當烯烴類熱塑性彈性體或橡膠成分含量高于70%時，則出現熱收縮過大，發泡性能低，加工不穩定等問題)；其結構是多孔結構，厚度為0.04-0.3mm (如果厚度不足0.04mm，則有機械強度低，片材表觀有破損，并且難以穩定生產等不良因素。如果厚度超過0.3mm，則不適合作為面向薄型化、輕量化的電子設備的密封緩沖材料，不作為優選)，表觀密度為0.1-0.5g/cm3;從厚度方向上看，其由至少兩個氣泡組成，并且呈圓形或不規則橢圓形結構，不規則橢圓形結構的長軸方向的平均直徑為0.01-0.5mm,短軸方向的平均直徑為0.01-0.3mm ;其縱向拉伸強度為縱向拉伸強度為2_24MPa，斷裂伸長率為100-500% ;橫向拉伸強度為l_12MPa，斷裂伸長率為150-500%。
[0006]作為本發明進一步的方案:其原料還含有敏化劑、分散劑、光熱穩定劑、阻燃劑、增塑劑、潤滑劑、顏料、填充劑、抗靜電劑、色母粒子中的任意一種或多種。抗氧劑的作用是在加工過程和使用過程中延緩發泡體或發泡片材的輻照降解或熱氧化降解；敏化劑的作用是在加工過程中促使發泡劑分解，分散劑和增塑劑的作用是促進發泡體中無機相在有機相中分散均勻，其他添加劑是為了在不損壞發泡片材的物性條件下，根據發泡體所需的一些特性進行添加的，例如可以舉出，阻燃劑添加是為了賦予發泡片材的阻燃性能，抗靜電劑的添加是為了賦予發泡片材的抗靜電性，色母粒子的添加是為了賦予發泡片材的不同顏色需求坐寸O
[0007]作為本發明進一步的方案:所述烯烴類熱塑性彈性體選用以下幾類中的任意一類:一類是硬質相為高聚物聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)，軟質相為乙丙橡膠(EPR)或非結晶聚乙烯(PE); —類是硬質相為聚乙烯(PE)，軟質相為乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)或乙烯丙烯酸共聚物(EAA);還有一類是硬質相為通過金屬離子結合形成交聯點，軟質相為以非結晶聚乙烯(PE)為主的組成物；所述橡膠選用乙丙橡膠或順丁橡膠。
[0008]作為本發明進一步的方案:所述發泡劑包括無機發泡劑和有機發泡劑，所述無機發泡劑包括無機碳酸鹽、碳酸氫鹽和聚碳酸類；所述有機發泡劑包括偶氮二甲酰胺、偶氮二碳酸胺、甲苯磺酞氨基崛和5-本基四唑。
[0009]作為本發明再進一步的方案:所述不規則橢圓形結構的的長軸平均直徑為
0.01-0.4mm,短軸平均直徑為0.01-0.2mm ;所述樹脂改性劑與基本樹脂的重量比為1_5:
5-9 ;所述發泡劑為偶氮二甲酰胺和偶氮二碳酸胺。
[0010]所述超薄型樹脂發泡片材的制造方法，具體包括以下步驟:
(O混煉造粒:將所有原料混煉造粒成配方顆粒；混煉時的加工溫度為80-180°C ；
(2)片材擠出:將配方顆粒使用擠出機擠出成片，并且在擠出過程中使用模具進行橫向和縱向拉伸，縱向拉伸比為1.0-4.0，橫向拉伸比為1.0-3.0，得發泡體基片；
(3)輻照交聯:將發泡體基片進行電子輻照交聯，輻照交聯的電子能量選1.0-4.0MeV ；輻照劑量為10-40Mrad，得發泡體母片；
(4)自由式發泡:將發泡體母片采用垂直發泡爐自由式發泡，發泡溫度為160-400°C，得發泡體片材；
(5)后加工整理:對于生產厚度為0.1mm以下的超薄型樹脂發泡片材，采用至少一次雙面加熱雙向拉伸加熱方式對發泡體片材進行延展；加熱的溫度為40-120°C ;縱向拉伸比為
1.0-4.0，橫向拉伸比為1.0-3.0,即得到超薄型樹脂發泡片材；對于生產厚度為0.1-0.3mm的超薄型樹脂發泡片材，省略本步驟。
[0011]作為本發明進一步的方案:步驟(I)中所述混煉造粒分兩步，第一步密煉，將上述所有原料加入密煉機中進行密煉，密煉倉溫度為80-180°C，壓力為l_2MPa，密煉時間為10-30min ；第二步擠出拉條切粒，將第一步中密煉成團的樹脂加入單螺桿的料斗中擠出拉條，單螺桿機筒內加工溫度為100-180°C，拉條切粒過程中采用水冷，鼓風機除水分，最后過烘道進行烘干成配方粒子。
[0012]作為本發明進一步的方案:步驟(2)中所述擠出機為單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機，模具為T型模具；步驟(3)中輻照交聯的電子能量選2.5-3.0MeV ;輻照劑量為25-30Mrad ;步驟(4)中發泡溫度為180_350°C。
[0013]作為本發明進一步的方案:步驟(2)中發泡體基片的厚度為0.18mm±0.01mm，寬度為800mm ;步驟(4)中發泡體片材的厚度范圍為0.04-0.3mm ;且當發泡片材厚度為0.2-0.3mm時，厚度偏差為±0.02mm ;厚度為0.1-0.2mm時，厚度偏差為±0.015mm ;厚度為0.04-0.1mm 時，厚度偏差為 ±0.01mm。
[0014]所述超薄型樹脂發泡片材的用途，應用于電子產品的密封緩沖材料或粘膠帶基材。
[0015]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
本發明發現具有不規則橢圓形泡孔結構且有特定的厚度和表觀密度的超薄型樹脂發泡材料比現有的發泡片材薄型化、輕量化，并且比薄膜材料更柔軟更輕量，更適合于面向薄型化、輕量化的電子設備的密封緩沖材料或粘膠帶基材。
【附圖說明】
[0016]圖1為樹脂發泡片材的縱向和橫向示意圖；
圖2為厚度為0.3mm的超薄型樹脂發泡片材的橫向切面圖；
圖3為厚度為0.3mm的超薄型樹脂發泡片材的縱向切面圖；
圖4為厚度為0.15mm的超薄型樹脂發泡片材的橫向切面圖；
圖5為厚度為0.15mm的超薄型樹脂發泡片材的縱向切面圖；
圖6為厚度為0.04mm的薄型樹脂發泡片材的橫向切面圖；
圖7為厚度為0.04mm的超薄型樹脂發泡片材的縱向切面圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合【具體實施方式】對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
[0018]下述實施例1-3對超薄型樹脂發泡片材采用的測試方法如下:
超薄型樹脂發泡片材的厚度測試方法，利用軟質泡棉塑料專用測厚規，優選千分厚度計。橫向厚度偏差，沿著橫向方向平行取20個點，每個點之間取相同的距離(根據橫向長度不一樣，距離不一樣)，測量這20個點得到實測厚度，實測厚度與標準厚度之差即為橫向厚度偏差；縱向厚度偏差，每300米取I米的長度，沿著縱向方向每隔5cm，取一個點，連續取20個點，測量這20個點得到實測厚度，實測厚度與標準厚度之差即為縱向厚度偏差。
[0019]超薄型樹脂發泡片材的表觀密度是基于GB/T 6343-1995中記載的方法測定的。沿著橫向方向平行取5個1X 1cm的樣品，測量其平均厚度及質量。表觀密度=質量(g)/ 體積(cm3)。
[0020]超薄型樹脂發泡片材的拉伸強度和斷裂伸長率基于GB/T 528-2008中記載的方法測定的。采用電子拉力機測試，取樣形狀為啞鈴狀2型。電子拉力機實驗夾具的移動速度為500mm/min±50mm/min，且在測試過程中應保持勻速移動。橫向拉伸強度和斷裂伸長率，沿著橫向方向平行取5個樣，每個樣之間距離10公分，橫向拉伸強度和斷裂伸長率即為5個樣品的平均值。縱向拉伸強度和斷裂伸長率，沿著縱向方向平行取5個樣，每個樣之間等距(等距的距離=橫向長度/4)，縱向拉伸強度和斷裂伸長率即為5個樣品的平均值。
[0021]超薄型樹脂發泡片材的泡孔直徑測試，用電子掃描電鏡觀察發泡片材橫向和縱向的泡孔，并用電鏡自帶軟件在線測試泡孔直徑，泡孔為圓形的直接測試其直徑，泡孔為不規則橢圓形的，模擬出其橢圓形結構后，再分別測試長軸直徑和短軸直徑。
[0022]實施例1
一種超薄型樹脂發泡片材，選取LDPE(熔融溫度95°C，MFR值2.0g/min，大慶石化18D)和EAA (熔融溫度126°C，MFR值6.0g/min，美國陶氏3150)為基本樹脂，添加乙丙橡膠(軟化溫度150°C，3722P)為改性橡膠；樹脂總量為100重量份，其中LDPE占30重量份，EAA占30重量份,改性橡膠添加量為40重量份。
[0023]在上述100重量份樹脂中，加入4重量份的發泡劑偶氮二碳酸胺，另外加入2.5重量份的抗氧劑1010，1.5重量份的敏化劑硬脂酸鋅，4重量份的潤滑劑硬脂酸，7重量份的顏料。
[0024]所述超薄型樹脂發泡片材的制造方法，具體步驟為:
(I)將上述原料進行混煉造粒，混煉造粒分兩步，第一步密煉，將上述原料加入密煉機中進行密煉，密煉倉溫度