[发明专利]一种耐高温收缩的聚乙烯发泡片材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐高温收缩的聚乙烯发泡片材，一种耐高温收缩的聚乙烯发泡片材，其特征在于，所述聚烯烃发泡组合物包括HDPE，还包括LDPE或者LDPE与LLDPE的组合物；所述发泡片材在制备时，其经过软化阶段而开始进入高温发泡区域的牵引速度为第一牵引速度，出高温发泡区域进入冷却定型区域的牵引速度为第二牵引速度，所述第二速度和第一速度的比值与发泡材料相对于原始材料体积的膨胀比例开立方的值之比的范围在0.65～0.8之间。本发明还提供一种耐高温收缩的聚乙烯发泡片材的制备方法。本发明的发泡片材具有较强的耐温能力、硬度、拉伸强度、刚度和蠕变性，且在高温环境及对尺寸精度要求比较高的条件下具有缓冲、隔热、防水、隔音的作用。

技术领域

本发明属于聚乙烯发泡技术领域，更具体地，涉及一种耐高温收缩的聚乙烯发泡片材及其制备方法。

背景技术

低密度聚乙烯LDPE价格低且环保、加工成型容易、可发泡倍率范围宽，常用于空调管道的保温减震、地板的防水隔热、汽车内部的缓冲隔音、电子产品中的密封防水等方面。聚乙烯发泡材料大多采用LDPE作为基体树脂并复合部分增强、改性或其它用途的物料进行发泡。因为LDPE的长链支化结构和相对较高的熔体强度及其流变特性使其具有较优秀的可加工性与可发泡性而在聚乙烯发泡制品中具有较广泛的应用。但LDPE发泡制备通常有强度低、韧性差的缺点，在一些应用领域中尤其是因为高温或外力拉扯等原因导致的尺寸变化较大会严重影响产品的使用。

高密度聚乙烯HDPE的结晶度、耐温能力、硬度、拉伸强度、刚度和蠕变性等均优于LDPE。但在加工方面由于HDPE线性分子链结构导致其熔融加工过程中黏度大、发泡过程中熔体强度低的特性而影响HDPE的使用，这些特性是限制HDPE大规模用于发泡的重要原因。

同时，在聚烯烃发泡片材的加工工艺中，常见的连续发泡方式是使用挤出成型并交联的片材通过垂直式加热发泡或水平式加热进行发泡，交联片材沿着牵引方向的作用力进入设定温度的发泡区域内软化并开始发泡，交联片材在加热软化以及发泡剂分解膨胀的作用下会表现出明显体积的变化，这种体积的变化率与牵引速度不匹配是造成聚乙烯发泡片材MD方向受热后产生收缩的重要原因。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种耐高温收缩的聚乙烯发泡片材及其制备方法，耐温能力、硬度、拉伸强度、刚度和蠕变性较强，且在高温环境及对尺寸精度要求比较高的条件下具有缓冲、隔热、防水、隔音的作用。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种耐高温收缩的聚乙烯发泡片材，其特征在于，所述聚烯烃发泡组合物包括HDPE，还包括LDPE或者LDPE与LLDPE的组合物，其中HDPE以重量计占比40％以上；

所述发泡片材在制备时，其经过软化阶段而开始进入高温发泡区域的牵引速度为第一牵引速度，出高温发泡区域进入冷却定型区域的牵引速度为第二牵引速度，所述第二速度和第一速度的比值与发泡材料相对于原始材料体积的膨胀比例开立方的值之比定义为发泡张力修正系数K，范围在0.65～0.8之间。

即，发泡张力修正系数其中，所述片材在发泡过程中受到的张力设定为X＝b/a，且a为片材经过软化阶段而开始进入高温发泡区域的牵引速度，b为片材出高温发泡区域进入冷却定型的牵引速度；A为泡沫材料相对于原始材料体积的膨胀比例。

进一步地，HDPE和LDPE比例以重量计包含45:55、55:45、65:35、75:25、85:15、95:5以及其它任意HDPE占比超过40％以上的配比；且其中LDPE非限定于低密度聚乙烯，可包括线性低密度聚乙烯与低密度聚乙烯以任意比例的组合。

进一步地，所述的高密度聚乙烯HDPE使用转矩流变仪在20rad/s转速下测试的剪切粘度为800～1500Pa*s，在100rad/s转速下测试的剪切粘度为200～500Pa*s。