CN105802143A - 一种pbat发泡体及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环境友好可生物降解，耐热性好，拉伸性能良好，抗冲击性能优的PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体及其制备方法与应用，其组分是PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）、成核剂、扩链剂、发泡剂、架桥剂、活性剂、氧化锌：30-100、5-40、0.1-5、1-15、0.2-1.25、 0.5-2、1-2.5。模压发泡，烘箱自由发泡的发泡体，具有较轻重量的性能，还具有较佳的耐热性能，由其制成的发泡制品耐热性好，可适用于用作耐热性能要求较高的发泡制品，环境友好可生物降解。
Description
技术领域
本发明涉及一种PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体及其制备方法与应用。
背景技术
乙烯醋酸乙酯共聚物(简称EVA),是将EVA原材料予以均匀混合，经过密炼机组高压密炼造粒制得发泡母粒，通过管道射出到模具，继而在模外发泡得到的产品和融炼出片通过平板硫化机上硫化得到制品，公知的一般乙烯与醋酸乙烯共聚物(EVA)发泡体材料在绝大多数鞋材尤其是运动鞋的中底或鞋垫、体育用品辅材、箱包材料等工业生产中有着广泛的应用，这得益于它们的具有很好的可塑性、弹性、可加工性，发泡后材料密度小、力学性能好等优点。
一般EVA存在不降解，对土壤环境不利，对石油依赖等缺点，对后续的环境，农业生产，生活有很大的不利影响，因此期待着一种环保可降解，发泡性能和力学性能优，发泡倍率高，气泡均匀，质量轻，耐热性好，拉伸性能良好，抗冲击性能优，应性好，具有更广阔的耐高温变形性能，可以对环境友好的发泡体。本发明提供一种可生物降解，耐热性好的一种PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保降解、耐热性能优，力学性能优的PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体及其制备方法与应用。
本发明提供的一种PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体包括PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）、成核剂、扩链剂，发泡剂、架桥剂、活性剂和氧化锌。
上述一种PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体包括上述组分。
其中，所述的PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）是PBAT属于热塑性生物降解塑料，是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，兼具PBA和PBT的特性，有好的延展性和断裂伸长率，较好的耐热性和冲击性能；优良的生物降解性。
所述的成核剂为二氧化钛、碳酸钙、高岭土、滑石粉中的一种或多种混合；
所述的扩链剂为热塑性工程塑料的反应基团（羟基、羧基、氨基、硫醚基）发生链接反应，在合成、加工、重复加工和回收过程中重新偶合降解的分子链，提高重均分子量，从而提高材料的性能；
所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺、4,4'-氧代双苯磺酰肼、对甲苯磺酰肼、碳酸氢钠、微球发泡剂中的一种或多种混合，优选；4,4'-氧代双苯磺酰肼；
所述架桥剂选自过氧化二异丙苯(DCP)二、硫磺和双叔丁基过氧化物二异丙基苯中的一种或多种混合，优选；双叔丁基过氧化物二异丙基苯；
所述活性剂选自硬脂酸、硬脂酸钙和硬脂酸锌中的一种或多种混合，优选硬脂酸；
所述氧化锌选自活性氧化锌目数1000--3000目、碳酸锌中的一种或多种混合，优选氧化锌；
所述PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）、成核剂、扩链接、发泡剂、架桥剂、活性剂和氧化锌的质量比为30-100,5-40,0.1-5，1-15,0.2-1.25,0.5-2,1-2.5,优选30-90,5-35,0.1-4，1-12,0.2-10,0.5-1.5,1-2,更优选20-80,5-30,0.1-3，5-10,0.2-0.8,0.5-1,1-1.5,
本发明提供的制备所述发泡体的方法，包括如下步骤：将前述各组分进行混合后塑炼造粒或出片备用，硫化成型，得到所述发泡体。
该方法所述硫化步骤中，温度为165-210℃，优选175-189℃，更优选180℃，时间为3-45min，优选5-30min，更优选7min。
另外，为了使各组分混合得更加均匀，所述制备发泡体的方法，如下步骤：将材料PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯），成核剂、扩链剂、发泡剂、架桥剂、活性剂和氧化锌一起下密炼机中继续混炼，密炼机温度110-150℃，密炼时间10-20min倒出，上双滚轮开炼，温度90-110℃翻滚5-10min，打三角包3-5次，造粒或压成片料备用，165℃-210℃时间为5-25min，在硫化机或通过管道射出到模具内，继而在模外发泡制得发泡体。
上述本发明提供的发泡体用于制备鞋材，拖鞋，箱包，车船材料，飞机材料，航天材料，家具材料，卫生医用材料，漂浮材料，填充材料，建筑装饰材料，泡沫轮胎，泡沫管材，保温材料，隔热材料，隔音材料，广告材料，户外用品，包装材料，服装材料，饰品材料，帽子材料，减震材料，儿童玩具，器乐辅助用品，生活日用品，各种体育用品辅材等制品，在发泡体为底的鞋底中亦具有广泛应用，其中所述鞋底为鞋中底或鞋大底,拖鞋。
本发明一种PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体,不仅具有绿色环保，较轻重量的性能，发泡性能和力学性能优，发泡倍率高，气泡均匀，耐热性好，耐久性能好，拉伸性能良好，抗冲击性能优，还有很好的生物降解性，由其制品重量轻，可适用性能要求较高的制品。
本发明采用PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）为主体胶料，经混炼、造粒、射出硫化发泡制成。该PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体的比重轻，性能优，具有很好的耐热性和冲击性能。以该发泡体制备的鞋中底、质量轻、耐久性能佳，在竞技类和休闲类的鞋中底，鞋面成型件，拖鞋，鞋垫等，具有重要的环保应用价值，本发明涉及发泡体适用于各种鞋材，箱包，车船材料，飞机材料，航天材料，家具材料，卫生医用材料，漂浮材料，填充材料，建筑装饰材料,泡沫管材，保温材料，隔热材料，隔音材料，广告材料，户外用品，包装材料，服装材料，减震材料，儿童玩具，生活日用品，各种体育用品辅材等的应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。
实施例1制备一种PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体；
将10-90重量份的商品名为PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）、20-30重量份的商品名成核剂粒径为500-5000目粉体投入密炼机中混炼，同时将0.2-0.8％重量份的商品扩链剂（ADR）、3-20％重量份的商品名为4,4'-氧代双苯磺酰肼发泡剂(OBSH)：、0.7-1％重量份的双叔丁基过氧化物二异丙基苯(BIPB)、0.6-0.8％重量份的活性剂硬脂酸和1.2-1.5％重量份的活性氧化锌投入密炼机中混炼，混炼过程中，混炼温度为100-150℃，混炼时间为10-18min；开炼机温度90-110℃开炼打三角包3-5次，开练完毕后将所有原料于90℃-110℃在开炼机进行排料，束薄，然后出片降温后，备用；
通过平板硫化机，设硫化温度为165-195℃，在模具中硫化时间为7-30min，打开模具后在模外瞬间发泡得到本发明的各种倍率的PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体。
实施例2制备一种PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体；
将65-85重量份的商品名为PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）、10-25重量份的商品名成核剂粒径为500-2000目的粉体、投入密炼机中混炼，同时将0.2-1.0％重量份的商品扩链剂（ADR）、2-10％重量份的商品名为AC6000的发泡剂偶氮二甲酰胺、0.6-0.9％重量份的双叔丁基过氧化物二异丙基苯(BIPB)、0.6-1.0％重量份的活性剂硬脂酸和1-2％重量份的活性氧化锌投入密炼机中混炼，混炼过程中，混炼温度为100-150℃，混炼时间为7-20min；开炼机温度90-110℃开炼打三角包3-4次，开练完毕后将所有原料于90℃-110℃在开炼机进行排料，束薄，然后造粒干燥后，备用；
通过射出机注入模具硫化，硫化温度为180℃-200℃，时间为12min，硫化后于模外发泡，得到本发明的各种形体PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体。
实施例3制备一种PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体；
将95-85重量份的商品名为PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）、15-35重量份的商品名成核剂粒径为500-4000目的粉体、投入密炼机中混炼，同时将0.5-1.2％重量份的商品扩链剂（ADR）、5-16％重量份的商品名为AC3000的发泡剂偶氮二甲酰胺、0.5-1.3％重量份的双叔丁基过氧化物二异丙基苯(BIPB)、0.8-1.5％重量份的活性剂硬脂酸和1-2.5％重量份的活性氧化锌投入密炼机中混炼，混炼过程中，混炼温度为100-145℃，混炼时间为7-15min；开炼机温度90-110℃开炼打三角包2-6次，开练完毕后将所有原料于90℃-110℃在开炼机进行排料，然后拉条或出片干燥后，备用；
通过在平板硫化机上165℃～210℃预硫化2-10min，后出模转移到烘烤箱165℃～210℃常压硫化10-30min得到PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体。
本发明提供的一种PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体不仅具有较轻重量的性能，还具有较佳的耐热性能，由其制成的发泡制品耐热性好，可适用于用作耐热性能要求较高的发泡制品。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式及应用，但是本发明的保护范围不仅限于此，任何包含PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）模压发泡，烘箱自由发泡的发泡体与泡沫塑料，发泡体在制备鞋材，箱包，车船材料，飞机材料，航天材料，家具材料，卫生医用材料，漂浮材料，填充材料，建筑装饰材料，泡沫管材，保温材料，隔热材料，隔音材料，广告材料，户外用品，包装材料，服装材料，减震材料，儿童玩具，，生活日用品，各种体育用品辅材等的应用，以及所述发泡体为底的鞋底，在拖鞋，鞋垫，鞋面成型件中的应用也属于本发明的保护范围。其他任何在未背离本发明精神实质和原理下在本发明专利揭露的技术范围内，轻易想到的变化、修饰、组合、更替、简化均应为等效的置换方式，都应涵盖在本发明保护范围内。
Claims (9)
1.一种PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体，其特征在于，其主要由以下重量份原料制得：PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）、成核剂、扩链剂、发泡剂、架桥剂、活性剂、氧化锌：30-100、5-40、0.1-5、1-15、0.2-1.25、0.5-2、1-2.5。
2.如权利要求1所述的一种PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体，其特征在于，所述成核剂为二氧化钛、碳酸钙、高岭土、滑石粉中的一种或多种混合。
3.如权利要求1所述的一种PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体，其特征在于，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、对甲苯磺酰肼、4,4'-氧代双苯磺酰氯、碳酸氢钠、微球发泡剂中的一种或多种混合。
4.如权利要求1所述的一种PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体，其特征在于，所述架桥剂选自过氧化二异丙苯、硫磺和双叔丁基过氧化物二异丙基苯中的至少一种。
5.如权利要求1所述的一种PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体，其特征在于，所述活性剂选自硬脂酸、硬脂酸钙和硬脂酸锌中的至少一种。
6.一种如权利要求1至5任一项所述的PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按配方将各组分原料混合放入密炼机进行密炼，密炼机温度110～150℃，密炼时间10～20min；
（2）密炼完成后，倒出并投入双滚轮开炼机，温度控制在90～110℃，翻滚时间为5～20min，打三角包3～5次；
（3）开炼完成后将其于90～110℃在开炼机进行排料，束薄，出片降温备用；
（4）将上述材料投入硫化机或通过管道射出到模具内进行硫化，硫化温度控制在165℃～210℃，加硫时间为3～45min，继而在模外发泡制得发泡体；或将上述材料在平板硫化机上165℃～210℃预硫化3-10min，后出模转移到烘烤箱165℃～210℃常压硫化10-30min；
如权利要求6所述的一种PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体的制备方法，其特征在于，在所述步骤（3）之后、所述步骤（4）之前还包括造粒步骤，即将步骤（3）得到的材料通过造粒机进行造粒，并干燥。
7.如权利要求1至5任一所述的PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体在制备用作鞋材、箱包、车船材料、飞机材料、航天材料、家具材料、卫生医用材料、漂浮材料、填充材料、建筑装饰材料、泡沫管材、保温材料、隔热材料、隔音材料、广告材料、户外用品、包装材料、帽子材料、减震材料、儿童玩具、生活日用品、各种体育用品辅材、拖鞋、鞋面成型件或鞋垫中的应用。
8.如权利要求1至5任一所述的PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）发泡体在制备鞋底中的应用。
9.如权利要求8所述的应用，所述鞋底为鞋中底或鞋大底。
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