專利名稱：復合發(fā)泡劑及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)泡劑及其制備方法和應用。
背景技術：
石油能源作為不可再生能源日漸枯竭，但塑料在生活中的應用越來越廣，塑料的 再生已成為能源節(jié)省的重要組成部分，而再生塑料由于經(jīng)過一次或者多次的重復利用，分 子量逐步減小，其加工溫度與新料相比差異很大，原來的塑料制品加工工藝和原來的配方 都要相應的改變。作為五大通用塑料中用途最廣的塑料聚乙烯PE，應用范圍廣泛，如包裝材 料、薄膜、工業(yè)保溫材料、緩沖材料、鞋材、箱包等物品，而在這些物品中，很多采用泡沫海綿 制品的形式(簡稱為泡綿制品)，主要是在塑料和橡膠中添加發(fā)泡劑，再通過模壓加工成型。 由于市場競爭日益激烈，廠家為了降低成本，在制造上述物品的過程中紛紛添加回料，由于 回料的添加，整個塑料粒子加工工藝溫度范圍在加寬，相應的助劑的加工范圍也在變化。目前常用的發(fā)泡劑主要是偶氮二甲酰胺加氧化鋅，或者是偶氮二甲酰胺加硬脂酸 鋅，采用該發(fā)泡劑硫化時間15min左右，溫度在175°C 185°C，整個物料呈現(xiàn)黃色，而且由 于偶氮二甲酰胺的熔點過高，繼續(xù)加熱會出現(xiàn)塑料塑化過頭現(xiàn)象，再由于添加回料使得物 料的塑化溫度范圍加寬，再加上作為發(fā)泡劑的偶氮二甲酰胺分解溫度過高，且分解溫程短， 無法達到兩者的共融。另外，回收的塑料品種雜，包括洗發(fā)水瓶、沐浴露瓶、汽水瓶等，因味道各異，混雜 在一起味道更重，形成的制品味道很難聞，是這個行業(yè)的一大弊端。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的之一在于針對上述不足，提供一種分解溫度較低、分解溫程長、可改 善塑料制品味道的復合發(fā)泡劑。本發(fā)明的目的之二在于提供上述復合發(fā)泡劑的制備方法。本發(fā)明的目的之三在于提供上述復合發(fā)泡劑的應用。實現(xiàn)本發(fā)明目的之一的技術方案是一種復合發(fā)泡劑，包括偶氮二甲酰胺、碳 酸氫鈉以及助發(fā)泡劑；所述偶氮二甲酰胺、碳酸氫鈉以及助發(fā)泡劑的重量比為(0. 3 0.9) (0.2 0.6) (0.1 0.8);所述的助發(fā)泡劑由凹凸棒石、沸石以及方解石攪 拌均勻，放置在濃度為0. 5wt% 6wt%的稀鹽酸中浸泡，然后烘干，粉碎成粉，再與粉狀 白炭黑混合攪拌均勻而制成；所述的凹凸棒石、沸石、方解石、白炭黑的重量比為(0. 3 0.8) (0.02 0.6) (0.1 0.8) (0. 01 0. 8)。上述攪拌均勻的凹凸棒石、沸石以及方解石放置在稀鹽酸中的浸泡時間為1 48h，烘干前再次攪拌均勻，烘干時的溫度為150°C 800°C，烘干時間為他 Mh，粉碎成粉 時，得到粒徑為1000目 1250目的細粉，粉狀白炭黑的粒徑為1250目 1500目。實現(xiàn)本發(fā)明目的之二的技術方案是一種復合發(fā)泡劑的制備方法，具有以下步驟 ①按照(0.3 0.8) (0.02 0.6) (0.1 0.8): (0. 01 0. 8)的配比稱取凹凸棒
3石、沸石、方解石以及粉狀白炭黑；②制備助發(fā)泡劑將步驟①稱取的凹凸棒石、沸石以及 方解石混合并攪拌均勻，得到混合物料；向混合物料中加入濃度為0. 5wt% 6wt%的稀鹽 酸浸泡1 48h，然后攪拌均勻，再在150°C 800°C下烘干他 Mh，接著用機械粉粹機 粉碎成粒徑為80目 120目的粗粉，再用氣流粉碎機粉碎至粒徑為1000目 1250目的細 粉；將細粉與步驟①稱取的粒徑為1250目 1500目的白炭黑混合并攪拌均勻，得到助發(fā)泡 劑；③將偶氮二甲酰胺、碳酸氫鈉以及步驟②制得的助發(fā)泡劑按照(0.3 0.9) (0.2 0.6) (0.1 0.8)的重量比混合并攪拌均勻即可。上述步驟①中所述的凹凸棒石、沸石以及方解石的重量比為(0. 4 0. 6) (0. 06 0. 1) (0. 3 0. 5)。上述步驟②中所述的混合物料與稀鹽酸的重量比為1 (0.8 3)。上述步驟②中所述的混合物料與稀鹽酸的重量比為1 (0. 8 1. 8)。上述步驟②中所述的稀鹽酸的濃度為2wt% 2. 5wt% ；。上述步驟②中所述的烘干溫度為300°C 500°C。實現(xiàn)本發(fā)明目的之三的技術方案是本發(fā)明的復合發(fā)泡劑在聚乙烯回料塑料中的 應用，或者在乙烯-醋酸乙烯共聚物回料塑料中的應用。本發(fā)明具有的積極效果(1)本發(fā)明的復合發(fā)泡劑具有較強的流動性和分散性， 分解溫度低、分解溫程長。(2)將本發(fā)明的復合發(fā)泡劑應用于聚乙烯PE的回料塑料或乙 烯-醋酸乙烯共聚物EVA的回料塑料中，能增加物料的白度，降低加工工藝溫度，減少PE 或EVA硫化時間，節(jié)省生產成本，減輕塑料制品的味道。(3)本發(fā)明的復合發(fā)泡劑中的助發(fā) 泡劑所用的原料凹凸棒石、沸石、方解石都是多孔結構的天然礦石，經(jīng)過稀鹽酸及高溫處理 后，可以除去這些天然礦石結構中的雜質，并使得礦物具有較大的結構空穴，形成多個活性 中心，能貯存更多的被吸附物質，且能選擇性吸收水和氨氣，從而調節(jié)酸堿性，改善發(fā)泡劑 偶氮二甲酰胺的分解環(huán)境。(3)本發(fā)明的復合發(fā)泡劑中的助發(fā)泡劑所用的原料方解石礦物 與鹽酸發(fā)生化學反應生成氯化物，該氯化物具有較強的吸附能力，同時可以與氨氣反應生 成絡合物，從而進一步降低氨氣的含量。(4)本發(fā)明的復合發(fā)泡劑中的助發(fā)泡劑中含有白炭 黑，其巨大的比表面積和疏水性可將環(huán)境中的水擋在整個體系之外，進一步提高復合發(fā)泡 劑的分散性和流動性。
具體實施例方式(實施例1、復合發(fā)泡劑及其制備方法)
本實施例的復合發(fā)泡劑是由1. 2kg的偶氮二甲酰胺、300g的碳酸氫鈉以及200g的助發(fā) 泡劑組成粒徑為1000目 1500目的粉狀固體。助發(fā)泡劑由200g的凹凸棒石、80g的沸石、70g的方解石攪拌均勻后，放置在300g 濃度為2wt%的稀鹽酸中浸泡，再攪拌均勻后烘干，再粉碎后與80g的白炭黑混合攪拌均勻 而制成。本實施例的復合發(fā)泡劑的制備方法具有以下步驟
①制備助發(fā)泡劑將200g的凹凸棒石、80g的沸石、70g的方解石混合并攪拌均勻，得 到混合物料；向混合物料中加入300g濃度為2wt%的稀鹽酸浸泡36h，使得混合物失去流動 態(tài)；然后攪拌均勻，并在600°C下烘干10h，接著用機械粉碎機粉碎成粒徑為80目 120目的粗粉，再用氣流粉碎機粉碎至粒徑為1000目 1250目的細粉；將細粉與80g粒徑為1250 目 1500目的白炭黑混合并攪拌均勻，得到助發(fā)泡劑。上述凹凸棒石、沸石以及方解石均是常見的非金屬礦物，在我國南方、北方均有分 布，在相關的礦山均可以購買。本實施例的上述凹凸棒石來源于南京亞東塑膠有限公司制 造的商品代號為SL50的粒徑為1000目 1500目的粉狀物體，上述沸石來源于浙江縉云仙 都礦產品有限公司制造的商品代號為T-Ol的粒徑為1000目 1500目的粉狀物體，上述 方解石來源于丹海化工石粉廠制造的商品代號為1#的粒徑為1000目 1500目的粉狀物 體。上述白炭黑選用的是上海迪祥化工有限公司制造的商品代號為D50的粒徑為1250目 1500目的疏水型白炭黑。②將1. 2kg的偶氮二甲酰胺、300g的碳酸氫鈉置于^g的小攪拌器中，加入200g 步驟①制得的助發(fā)泡劑，然后將攪拌器蓋上密封，攪拌8min，得到平均粒徑為1000目 1500目的復合發(fā)泡劑。上述偶氮二甲酰胺來源于江西電化公司制造的商品代號為DN12的粉狀物。上述 碳酸氫鈉來源于桐柏新型化工公司制造的商品代號為馬蘭的粒徑為1000目 1500目的粉 狀物體。(實施例2、復合發(fā)泡劑及其制備方法)
本實施例的復合發(fā)泡劑的其余部分與實施例1相同，不同之處在于助發(fā)泡劑的組分 為凹凸棒石為200g、沸石為60g、方解石為80g、白炭黑為60g、濃度為2wt%的稀鹽酸為 300go上述復合發(fā)泡劑的制備方法的其余部分與實施例1相同，不同之處在于步驟① 中制備助發(fā)泡劑時，所用的原料凹凸棒石為200g、沸石為60g、方解石為80g、白炭黑為60g、 濃度為2wt%的稀鹽酸為300g。(實施例3、復合發(fā)泡劑及其制備方法)
本實施例的復合發(fā)泡劑的其余部分與實施例1相同，不同之處在于偶氮二甲酰胺為 1. 21kg，碳酸氫鈉為300g，助發(fā)泡劑為200g。助發(fā)泡劑的組分為凹凸棒石為200g、沸石為 60g、方解石為80g、白炭黑為60g、濃度為2wt%的稀鹽酸為300g。上述復合發(fā)泡劑的制備方法的其余部分與實施例1相同，不同之處在于步驟 ①中制備助發(fā)泡劑時，所用的原料凹凸棒石為200g、沸石為60g、方解石為80g、白炭黑為 60g、濃度為2wt%的稀鹽酸為300g。步驟②中制備復合發(fā)泡劑時，所用的偶氮二甲酰胺為 1. 21kg，碳酸氫鈉為300g，助發(fā)泡劑為200g。(實施例4、復合發(fā)泡劑及其制備方法)
本實施例的復合發(fā)泡劑的其余部分與實施例1相同，不同之處在于偶氮二甲酰胺為 1. 1kg，碳酸氫鈉為400g，助發(fā)泡劑為200g。助發(fā)泡劑的組分為凹凸棒石為200g、沸石為 90g、方解石為50g、白炭黑為80g、濃度為2wt%的稀鹽酸為300g。上述復合發(fā)泡劑的制備方法的其余部分與實施例1相同，不同之處在于步驟① 中制備助發(fā)泡劑時，所用的原料凹凸棒石為200g、沸石為90g、方解石為50g、白炭黑為80g、 濃度為2wt%的稀鹽酸為300g。步驟②中制備復合發(fā)泡劑時，所用的偶氮二甲酰胺為1. Ikg, 碳酸氫鈉為400g，助發(fā)泡劑為200g。(實驗例1)取0. 3g實施例1制得的復合發(fā)泡劑進行發(fā)泡實驗將復合發(fā)泡劑放入25ml的小燒瓶 中，置于油浴中加熱，以每分鐘2 ；TC的速率升溫至220°C，放出的氣體通過硅膠管進入量 氣筒中。實驗結果見表1。(實驗例2)
其余與實驗例1相同，不同之處在于將0. 3g份實施例1制得的復合發(fā)泡劑改為0. 3g 實施例2制得的復合發(fā)泡劑，實驗結果見表1。(實驗例3)
其余與實驗例1相同，不同之處在于將0. 3g份實施例1制得的復合發(fā)泡劑改為0. 3g 實施例3制得的復合發(fā)泡劑，實驗結果見表1。(實驗例4)
其余與實驗例1相同，不同之處在于將0. 3g份實施例1制得的復合發(fā)泡劑改為0. 3g 實施例4制得的復合發(fā)泡劑，實驗結果見表1。(對比實驗例)
其余與實驗例1相同，不同之處在于將0. 3g份實施例1制得的復合發(fā)泡劑改為0. 3g 的成分為單一偶氮二甲酰胺的發(fā)泡劑，實驗結果見表1。表 1
分解現(xiàn)象30分鐘殘留物的味道實驗例1開始分解，190°C分解完畢基本無味道實驗例2165°C開始分解，19TC分解完畢基本無味道實驗例3170°C開始分解，198°C分解完畢基本無味道實驗例4開始分解，190°C分解完畢基本無味道對比實驗例205°C開始分解，215°C分解完畢有刺激性的氨味
從表1可以看出，采用本發(fā)明的復合發(fā)泡劑所做的實驗例1至實驗例4的分解溫度低、 分解溫程長，冷卻后分解殘留物基本無味道。(實施例5、復合發(fā)泡劑在聚乙烯回料塑料中的應用)
將5份實施例1制得的復合發(fā)泡劑、50份低密度聚乙烯(LDPE)新料、50份PE回料、50 份重質碳酸鈣、3份硬脂酸鋅以及0. 8份雙叔丁過氧異丙基苯混合，在開煉機上加熱混煉， 然后置于160X160X20的模具中，在165°C下加熱發(fā)泡。結果IOmin硫化完全，制品呈白色。(實施例6、復合發(fā)泡劑在聚乙烯回料塑料中的應用)
其余與實施例5相同，不同之處在于將5份實施例1制得的復合發(fā)泡劑改為5份實施 例2制得的復合發(fā)泡劑。結果9min硫化完全，制品呈白色。(實施例7、復合發(fā)泡劑在聚乙烯回料塑料中的應用)
其余與實施例5相同，不同之處在于將5份實施例1制得的復合發(fā)泡劑改為5份實施 例3制得的復合發(fā)泡劑。結果Smin硫化完全，制品呈白色。(實施例8、復合發(fā)泡劑在聚乙烯回料塑料中的應用)
其余與實施例5相同，不同之處在于將5份實施例1制得的復合發(fā)泡劑改為5份實施 例4制得的復合發(fā)泡劑。結果IOmin硫化完全，制品呈白色。(對比應用例1)
其余與實施例5相同，不同之處在于將5份實施例1制得的復合發(fā)泡劑改為5份成分 為單一偶氮二甲酰胺的發(fā)泡劑。結果=IOmin后交聯(lián)不成功，繼續(xù)加熱，15min后取出，制品發(fā)黃，繼續(xù)放入模具后加熱175°C，取出后有塑化過頭現(xiàn)象，冷卻后還是殘存有刺激性的氨 味。(實施例9、復合發(fā)泡劑在乙烯-醋酸乙烯共聚物回料塑料中的應用)
將5份實施例1制得的復合發(fā)泡劑、25份低密度聚乙烯、25份乙烯-醋酸乙烯共聚物 新料、50份乙烯-醋酸乙烯共聚物回料、50份重質碳酸鈣、3份硬脂酸鋅以及1份雙叔丁過 氧異丙基苯混合，在開煉機上加熱混煉，然后置于160X160X20的模具中，在160°C下加熱 發(fā)泡。結果9min硫化完全，制品呈白色。(對比應用例2)
其余與實施例9相同，不同之處在于將5份實施例1制得的復合發(fā)泡劑改為5份成分 為單一偶氮二甲酰胺的發(fā)泡劑。結果=IOmin后交聯(lián)不成功，繼續(xù)加熱，15min后取出，制品 發(fā)黃，繼續(xù)加熱至175°C，取出后有塑化過頭現(xiàn)象，冷卻后還是殘存有刺激性的氨味。
權利要求
1.一種復合發(fā)泡劑，其特征在于包括偶氮二甲酰胺、碳酸氫鈉以及助發(fā)泡劑；所述偶氮二甲酰胺、碳酸氫鈉以及助發(fā)泡劑的重量比為(0.3 0.9) (0.2 0.6)(0. 1 0. 8)；所述的助發(fā)泡劑由凹凸棒石、沸石以及方解石攪拌均勻，放置在濃度為0. 5wt% 6wt% 的稀鹽酸中浸泡，然后烘干，粉碎成粉，再與粉狀白炭黑混合攪拌均勻而制成；所述的凹凸 棒石、沸石、方解石、白炭黑的重量比為(0.3 0.8) (0.02 0.6) (0.1 0.8) (0. 01 0. 8)。
2.根據(jù)權利要求1所述的復合發(fā)泡劑，其特征在于攪拌均勻的凹凸棒石、沸石以及 方解石放置在稀鹽酸中的浸泡時間為1 48h，烘干前再次攪拌均勻，烘干時的溫度為 150°C 800°C，烘干時間為他 Mh，粉碎成粉時，得到粒徑為1000目 1250目的細粉， 粉狀白炭黑的粒徑為1250目 1500目。
3.一種復合發(fā)泡劑的制備方法，其特征在于具有以下步驟①按照(0.3 0.8) (0.02 0.6) (0.1 0.8): (0. 01 0. 8)的配比稱取凹 凸棒石、沸石、方解石以及粉狀白炭黑；②制備助發(fā)泡劑將步驟①稱取的凹凸棒石、沸石以及方解石混合并攪拌均勻，得到混 合物料；向混合物料中加入濃度為0. 5wt% 6wt%的稀鹽酸浸泡1 48h，然后攪拌均勻， 再在150°C 800°C下烘干他 Mh，接著用機械粉粹機粉碎成粒徑為80目 120目的粗 粉，再用氣流粉碎機粉碎至粒徑為1000目 1250目的細粉；將細粉與步驟①稱取的粒徑為 1250目 1500目的白炭黑混合并攪拌均勻，得到助發(fā)泡劑；③將偶氮二甲酰胺、碳酸氫鈉以及步驟②制得的助發(fā)泡劑按照(0.3 0.9) (0.2 0.6) (0.1 0.8)的重量比混合并攪拌均勻即可。
4.根據(jù)權利要求3所述的復合發(fā)泡劑的制備方法，其特征在于步驟①中所述的凹凸 棒石、沸石以及方解石的重量比為(0.4 0.6) (0.06 0.1) (0.3 0.5)。
5.根據(jù)權利要求3所述的復合發(fā)泡劑的制備方法，其特征在于步驟②中所述的混合 物料與稀鹽酸的重量比為1 (0.8 3)。
6.根據(jù)權利要求5所述的復合發(fā)泡劑的制備方法，其特征在于步驟②中所述的混合 物料與稀鹽酸的重量比為1 (0. 8 1. 8)。
7.根據(jù)權利要求5所述的復合發(fā)泡劑的制備方法，其特征在于步驟②中所述的稀鹽 酸的濃度為2wt% 2. 5wt% ；。
8.根據(jù)權利要求3所述的復合發(fā)泡劑的制備方法，其特征在于步驟②中所述的烘干 溫度為300°C 500°C。
9.權利要求1或2所述的復合發(fā)泡劑在聚乙烯回料塑料中的應用，或者在乙烯-醋酸 乙烯共聚物回料塑料中的應用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復合發(fā)泡劑及其制備方法和應用，該復合發(fā)泡劑包括偶氮二甲酰胺、碳酸氫鈉以及助發(fā)泡劑；所述偶氮二甲酰胺、碳酸氫鈉以及助發(fā)泡劑的重量比為(0.3～0.9)∶(0.2～0.6)∶(0.1～0.8)；所述的助發(fā)泡劑由凹凸棒石、沸石以及方解石攪拌均勻，放置在濃度為0.5wt%～6wt%的稀鹽酸中浸泡，然后烘干，粉碎成粉，再與粉狀白炭黑混合攪拌均勻而制成；所述的凹凸棒石、沸石、方解石、白炭黑的重量比為(0.3～0.8)∶(0.02～0.6)∶(0.1～0.8)∶(0.01～0.8)。本發(fā)明的復合發(fā)泡劑具有較強的流動性和分散性，分解溫度低、分解溫程長。
文檔編號C08J9/10GK102093588SQ20101061768
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權日2010年12月31日
發(fā)明者楊曉梅, 肖春陽 申請人:常州市英特瑪柯橡塑科技有限公司