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1、EVA交联发泡技术及应用作者：冯绍华,刘忠杰,左建东…时间：2008/10/2119:59:19来源：塑料科技点击数：177【字体：小大】【发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口】 EVA是乙烯和乙酸乙烯酯的无规共聚物,它的性质随着VA含量的变化而变化:即VA含量越小,其共聚物的性质越接近PE;含量越大,其共聚物的性质越接近橡胶。对于塑料制品而言,VA含量约为10%～20%[1]。 EVA泡沫塑料是以EVA树脂为基体而内部具有微孔的塑料制品,气相的存在使得EVA泡沫塑料具有密度低、比强度高、能吸载荷、能隔热、隔音等优点,因而用途广泛,近几年来得到很大的发展[2]。E
2、VA泡核产生的方法可分为物理发泡法化学发泡法,本实验采用后者。由于发泡剂AC是通用的有机发泡剂中发气量最大(为250～300mlPg),且有放热量较小、分散性好、释放氮气为主又不易从泡体中逸出等优点,故采用AC作为发泡剂。 AC分解的主反应是强的放热反应,次级反应是吸热反应,由于主反应温度与次级反应的反应温度相差不大,故加入ZnO发泡助剂以增大发泡的温度区间,同时ZnO还抑制AC分解的次级反应,从而防止生成异氰酸和氨气对设备造成腐蚀。实践证明:当ZnO/AC=0.1时,发泡助剂的效果最为明显[3]。考虑到EVA结晶度随VA含量增大而减小,而且它的晶区温度高于它的熔点(即在其熔限内)时,
3、粘度急剧下降,这对发泡是不利的,故须加交联剂以增大其粘度。本实验选择DCP为交联剂,同时选择1,22二乙烯基苯作交联助剂。1 实验部分1.1 实验原料EVA(VA含量为14%):北京有机化工厂Hst:工业级DCP(分解温度171℃、半衰期为1min)AC:工业级,广州助剂化工厂ZnO:工业级1,22二乙烯基苯:化学纯,上海化学试剂公司1.2 仪器与设备QLB—D型平板硫化机:青岛化工学院机械厂LJ—1000型拉伸实验机:广州实验仪器厂SK—160型双辊塑炼机:上海橡胶机械厂XRZ熔融指数测定仪:长春第二材料试验机厂1.3 试样制备1.3.1工艺流程 EVA交联发泡工艺流程如下: 实践
4、发现:由于EVA粘度低,在物料混合时,可省去捏和工艺,仅用混炼分步投料法。1.3.2 性能测试 拉伸强度:执行GB1040—2MFR:执行GB3682—83密度:执行GBPT6343—1995[4]2 结果与讨论 基本配方〔质量(份)〕 EVA:100;1,22二乙烯基苯:0.5;DCP:0.5;Hst:1.0;ZnO:1.5;AC:152.1 DCP量对EVA发泡的影响 EVA,Hst为定量,Zn/PAC的比例不变,DCP为变量,作为体系交联助剂的1,22二乙烯基苯,其量要与DCP用量保持一定的比例,制出样品并测其性能。 实验证明: 当DCP≥0.6:制品表面有龟裂、皱折;
5、DCP<0.6:制品表面视觉效果较好;对上述结果予以分析:在实验条件下,当DCP的量大于或等于0.6时,其交联速率过大,此时AC还来不及充分分解,EVA熔体的粘度已经很大,气泡没有充分膨胀,故泡体内压很大(受力处于暂时的平衡),但内压不至于破坏EVA的交联体系,当卸去外压时,产生龟裂、皱折。从理论上推测:当DCP用量小于某一定值时,此定值对应着某一凝胶量,而此凝胶量是获得好泡沫体的最小值(约为65%)。图1 DCP用量对表观总密度的影响 由图1可知:当DCP的量在0.1和0.5之间时,制品的表观总密度随DCP量的增大而减小。这是在实验条件下,DCP的加入有利于熔体粘度的增大,从而有效地
6、防止了熔体内气体的逸出,使制品的表观总密度降低[5]。从图2可看出:在实验条件下,制品的拉伸强度随DCP用量的增加先增大后减小,并在DCP=0.3处有最大值。理论上讲,制品的拉伸强度应随DCP用量的增大而减小,但本实验在制样时未去掉结皮层,因此它的影响不可忽略,甚至在DCP用量较小时起主导因素,使拉伸强度有一定程度的增加;当DCP用量超过0.3时,制品的表观总密度为主导因素,拉伸强度降低[6]。图2 DCP用量对拉伸强度的影响(AC=15)兼顾制品的表观总密度和拉伸强度等因素,DCP的量宜选0.5份。2.2 AC用量对EVA制品发泡的影响 保持基本配方中的DCP,Hst,1,22二乙烯
7、基苯不变,而使发泡剂AC用量按17,15,11,9依次变化,保持ZnO/AC=0.1的比例,按工艺流程制出样品,测其性能。图3 AC用量对表观总密度的影响(DCP=0.5) 在图3中,制品的表观总密度随发泡剂AC用量的变化是:小于13份时,表观总密度较低,15份时出现峰值1这是由于:当AC的量较小时,发气量小,AC分解气体的速率与DCP交联反应的速率相适应,使熔体内的气体充分膨胀,因而制品的表观总密度较小,但随着发泡剂用量的增加,
