技术摘要：
本发明公开了辐射交联聚乙烯泡棉及其制备方法和应用，所述辐射交联聚乙烯泡棉主要以低密度聚乙烯、偶氮二甲酰胺、导电粉、发泡助剂和相容剂为原料，经混炼造粒、挤出成型、辐射交联、发泡制备而成，其中，所述导电粉、发泡助剂和相容剂的重量比为(8‑10):(0.3‑1):(1‑ 全部
背景技术：
随着近代科学技术的发展，电子、电气和通信技术获得了广泛运用，但是电子电气 设备运行时会产生各种不同频率的电磁辐射。人们在日常生活中得到便利的同时，也正在 遭受越来越加严重的健康威胁。为减少和避免电磁辐射对人体造成的伤害，人们对电磁屏 蔽材料的需求越来越大。目前市场上的电磁屏蔽材料主要为金属材料，这种电磁屏蔽材料 质量大，成本高，且不具备缓冲减震功能。 辐射交联聚乙烯泡棉(IXPE)材料是以低密度聚乙烯(LDPE)为主要原料，发泡剂偶 氮二甲酰胺(AC)等多种化工原料，经混炼造粒、挤出加工、辐射交联、发泡成型的一种高温 发泡制得高分子泡沫材料，其表面光洁、泡孔密闭、细腻且均匀、不吸水、环保、重量轻，成本 低，同时密封缓冲性能优良，具有高形状回复能力，高缓冲减震能力。但是现有的辐射交联 聚乙烯泡棉产品无法起到消除电磁波的作用，且现有的辐射交联聚乙烯泡棉是一种闭孔材 料，不具备吸波功能。 随着科学技术的发展，其用途也多样化，需要创新改进开发出辐射交联聚乙烯泡 棉产品，不仅重量轻、成本低、具有高缓冲减震能力，而且具有良好的电磁屏蔽性能和吸波 功能。 为了解决上述问题，CN107540959A公开了一种多功能泡棉片材及其制备方法，其 包括如下步骤：S1：将原料进行造粒得到配方粒子，S2：将配方粒子进行挤片，挤出同时，进 行一定的纵向拉伸和横向拉伸，纵向拉伸比为1.0～4.0，横向拉伸比为1.0～3.0，S3：采用 电子束辐射交联，辐射交联的电子能量为0.5MeV～2.5MeV，S4：进行自由式发泡，发泡温度 为160℃～400℃，S5：采用连续精密切割将基材厚度切割成小于其平均孔径的大小，泡棉片 材厚度小于0.3mm，其在厚度方向呈蜂窝板状，其结构中具有沿厚度方向的通孔，其通孔率 为20％～60％，S6：采用化学镀、磁控溅射或者电镀方式中的一种或者多种，将镀层材料附 着在泡棉片材表面，形成多功能镀层。所述镀层材料选自金、银、铜、镍、锡和氧化铟锡。其厚 度低于0.3mm，质量轻，密封缓冲性能优良，具有高形状回复能力，高缓冲减震能力，能导热 导电，并且电磁屏蔽效果较好，其能满足电子产品对辅材越来越高的要求。 但本申请的发明人在实现本申请实施例的过程中，发现上述技术中采用化学镀、 磁控溅射或者电镀方式在电子束辐射交联泡棉片材表面附着镀层，以具有导热导电以及电 磁屏蔽功能；经发泡工艺后形成的基体材料为闭孔结构，采用连续精密切割的方法，将基材 厚度切割成小于其平均孔径的方式获得通孔结构。上述技术至少存在如下技术问题：(1)对 环境污染比较大，工艺复杂，生产效率低，工艺成本较高，泡棉的发泡密度高；(2)泡棉的电 磁屏蔽性能和吸波性能尚待改善。 3 CN 111592706 A 说 明 书 2/10 页
技术实现要素：
为了弥补已有技术的缺陷，本发明提供辐射交联聚乙烯泡棉及其制备方法和应 用，解决了现有技术中具有电磁屏蔽功能和吸波功能的辐射交联聚乙烯泡棉产品对环境污 染比较大，工艺复杂，生产效率低，工艺成本较高，泡棉的发泡密度高，泡棉产品电磁屏蔽性 能和吸波性能尚待改善的技术问题，实现了辐射交联聚乙烯泡棉产品吸波性能更好，电磁 屏蔽性能更好，更环保，生产效率更高，而且发泡密度更低。 本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现： 本发明的第一方面，提供了一种辐射交联聚乙烯泡棉，所述辐射交联聚乙烯泡棉 主要以低密度聚乙烯、偶氮二甲酰胺、导电粉、发泡助剂和相容剂为原料，经混炼造粒、挤出 成型、辐射交联、和发泡制备而成，其中，所述导电粉、发泡助剂和相容剂的重量比为(8－ 10)：(0.3－1)：(1－5)。 进一步地，所述导电粉为纯银导电粉、纯铜导电粉、纯镍导电粉、镍铜导电粉、银镍 导电粉、复合导电云母粉、导电钛白粉、导电石墨粉、导电炭黑、导电碳纤维、银包铜粉中的 一种或两种以上。 进一步地，所述发泡助剂为吸热型发泡剂。 进一步地，所述原料按重量份数计包括低密度聚乙烯50－60份、偶氮二甲酰胺5－ 10份、导电粉8－10份、发泡助剂0.3－1份和相容剂1－5份。 进一步地，所述原料还包括敏化剂0.5－1份。 进一步地，所述低密度聚乙烯的熔点为100－110℃，熔融指数为1－4g/10min；所 述偶氮二甲酰胺的粒径为10－15nm，分解温度为200－220℃。 根据本发明的另一方面，提供了上述辐射交联聚乙烯泡棉的制备方法，包括如下 步骤： 混炼造粒：将偶氮二甲酰胺和低密度聚乙烯密炼造粒，得到发泡剂母粒；将发泡助 剂和低密度聚乙烯密炼造粒，得到发泡助剂母粒；将导电粉和低密度聚乙烯密炼造粒，得到 导电母粒；将相容剂和低密度聚乙烯密炼造粒，得到相容剂母粒； 挤出成型：将发泡剂母粒、发泡助剂母粒、导电母粒、相容剂母粒和低密度聚乙烯 在螺杆挤出机中混合均匀并挤出得到基片； 辐射交联：上述基片通过高速电子场进行辐射交联，得到母片； 发泡：上述母片通过发泡炉高温发泡生成泡棉。 进一步地，在所述发泡剂母粒造粒的过程中，温度范围为105－115℃，共混时间为 8－12min；在所述导电母粒造粒的过程中，温度范围为125－135℃；所述导电母粒密炼造粒 两次以上。 进一步地，在所述挤出成型的步骤中，挤出机机筒一区到七区温度分别为110－ 115℃，110－115℃，115－120℃，115－120℃，115－120℃，115－120℃，120－123℃，连接 体为110－115℃，模具三个区温度均为110－115℃，螺杆转速14－18r/min。 进一步地，所述辐射交联的电子能量为1－2MeV，辐射剂量为5－9兆拉德； 进一步地，在所述发泡步骤中，母片通过燃气式水平发泡炉高温发泡生成泡棉，所 述发泡炉的预热段温度为175－190℃，所述发泡炉的发泡段温度为225－235℃，网带速度 为5－7m/min。 4 CN 111592706 A 说 明 书 3/10 页 根据本发明的另一方面，提供了上述辐射交联聚乙烯泡棉在电磁屏蔽领域中的应 用。 本发明具有如下有益效果： 不同于现有技术中采用化学镀、磁控溅射或者电镀方式在电子束辐射交联泡棉片 材表面附着镀层，以具有导热导电以及电磁屏蔽功能。本发明中，创造性地将导电粉同低密 度聚乙烯、偶氮二甲酰胺等常规形成子辐射交联聚乙烯泡棉的材料一起作为原料，经混炼 造粒、挤出成型、辐射交联、发泡制备泡棉，解决了现有技术中辐射交联聚乙烯泡棉产品对 环境污染比较大，工艺复杂，生产效率低，工艺成本较高，泡棉的发泡密度高的技术问题；泡 棉具有电磁屏蔽功能，而且对环境、场地和设备等无特殊限制，对设备要求低，环保性能好， 工艺简单，生产效率更高，而且发泡密度更低。 不同于现有技术中经发泡工艺后形成的基体材料为闭孔结构，采用连续精密切割 的方法，将基材厚度切割成小于其平均孔径的方式获得通孔结构。本发明中，通过采用特定 导电粉、发泡助剂和相容剂的用量比例，使得发泡工艺后形成的泡棉为开孔结构，有助于提 高辐射交联聚乙烯泡棉产品的电磁屏蔽性能和吸波性能，而且可以保证正常的发泡过程， 维持产品的其它物理性能产品不受直接加入导电粉进行挤出和发泡的影响。 现有技术中为了使辐射交联聚乙烯泡棉具有电磁屏蔽功能，需要在发泡工艺形成 的泡棉基体上沉积导电层；为了使辐射交联聚乙烯泡棉具有吸波功能，需要在发泡工艺形 成的泡棉基体进行连续精密切割。而本发明通过对原料的混炼造粒、挤出成型、辐射交联、 和发泡的方式即可完成对辐射交联聚乙烯泡棉的制备，使得辐射交联聚乙烯泡棉同时具备 电磁屏蔽功能和吸波功能，无需现有技术中的沉积工序、连续精密切割工序，对环境、场地 和设备等无特殊限制，对设备要求低，环保性能好，实用性和适应性强，是一种环保、节能、 高效、低成本的辐射交联聚乙烯泡棉的制备方法，可以在较低的成本下实现高量的生产，能 够实现真正意义上的工业批量化生产，易于推广应用。 本发明的辐射交联聚乙烯泡棉的倍率在20B左右，表面粗糙度和泡孔大小适中。 本发明的制备工艺简单、成本低，具有良好的吸波性能和电磁屏蔽性能。
本发明公开了辐射交联聚乙烯泡棉及其制备方法和应用，所述辐射交联聚乙烯泡棉主要以低密度聚乙烯、偶氮二甲酰胺、导电粉、发泡助剂和相容剂为原料，经混炼造粒、挤出成型、辐射交联、发泡制备而成，其中，所述导电粉、发泡助剂和相容剂的重量比为(8‑10):(0.3‑1):(1‑ 全部
背景技术：
随着近代科学技术的发展，电子、电气和通信技术获得了广泛运用，但是电子电气 设备运行时会产生各种不同频率的电磁辐射。人们在日常生活中得到便利的同时，也正在 遭受越来越加严重的健康威胁。为减少和避免电磁辐射对人体造成的伤害，人们对电磁屏 蔽材料的需求越来越大。目前市场上的电磁屏蔽材料主要为金属材料，这种电磁屏蔽材料 质量大，成本高，且不具备缓冲减震功能。 辐射交联聚乙烯泡棉(IXPE)材料是以低密度聚乙烯(LDPE)为主要原料，发泡剂偶 氮二甲酰胺(AC)等多种化工原料，经混炼造粒、挤出加工、辐射交联、发泡成型的一种高温 发泡制得高分子泡沫材料，其表面光洁、泡孔密闭、细腻且均匀、不吸水、环保、重量轻，成本 低，同时密封缓冲性能优良，具有高形状回复能力，高缓冲减震能力。但是现有的辐射交联 聚乙烯泡棉产品无法起到消除电磁波的作用，且现有的辐射交联聚乙烯泡棉是一种闭孔材 料，不具备吸波功能。 随着科学技术的发展，其用途也多样化，需要创新改进开发出辐射交联聚乙烯泡 棉产品，不仅重量轻、成本低、具有高缓冲减震能力，而且具有良好的电磁屏蔽性能和吸波 功能。 为了解决上述问题，CN107540959A公开了一种多功能泡棉片材及其制备方法，其 包括如下步骤：S1：将原料进行造粒得到配方粒子，S2：将配方粒子进行挤片，挤出同时，进 行一定的纵向拉伸和横向拉伸，纵向拉伸比为1.0～4.0，横向拉伸比为1.0～3.0，S3：采用 电子束辐射交联，辐射交联的电子能量为0.5MeV～2.5MeV，S4：进行自由式发泡，发泡温度 为160℃～400℃，S5：采用连续精密切割将基材厚度切割成小于其平均孔径的大小，泡棉片 材厚度小于0.3mm，其在厚度方向呈蜂窝板状，其结构中具有沿厚度方向的通孔，其通孔率 为20％～60％，S6：采用化学镀、磁控溅射或者电镀方式中的一种或者多种，将镀层材料附 着在泡棉片材表面，形成多功能镀层。所述镀层材料选自金、银、铜、镍、锡和氧化铟锡。其厚 度低于0.3mm，质量轻，密封缓冲性能优良，具有高形状回复能力，高缓冲减震能力，能导热 导电，并且电磁屏蔽效果较好，其能满足电子产品对辅材越来越高的要求。 但本申请的发明人在实现本申请实施例的过程中，发现上述技术中采用化学镀、 磁控溅射或者电镀方式在电子束辐射交联泡棉片材表面附着镀层，以具有导热导电以及电 磁屏蔽功能；经发泡工艺后形成的基体材料为闭孔结构，采用连续精密切割的方法，将基材 厚度切割成小于其平均孔径的方式获得通孔结构。上述技术至少存在如下技术问题：(1)对 环境污染比较大，工艺复杂，生产效率低，工艺成本较高，泡棉的发泡密度高；(2)泡棉的电 磁屏蔽性能和吸波性能尚待改善。 3 CN 111592706 A 说 明 书 2/10 页
技术实现要素：
为了弥补已有技术的缺陷，本发明提供辐射交联聚乙烯泡棉及其制备方法和应 用，解决了现有技术中具有电磁屏蔽功能和吸波功能的辐射交联聚乙烯泡棉产品对环境污 染比较大，工艺复杂，生产效率低，工艺成本较高，泡棉的发泡密度高，泡棉产品电磁屏蔽性 能和吸波性能尚待改善的技术问题，实现了辐射交联聚乙烯泡棉产品吸波性能更好，电磁 屏蔽性能更好，更环保，生产效率更高，而且发泡密度更低。 本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现： 本发明的第一方面，提供了一种辐射交联聚乙烯泡棉，所述辐射交联聚乙烯泡棉 主要以低密度聚乙烯、偶氮二甲酰胺、导电粉、发泡助剂和相容剂为原料，经混炼造粒、挤出 成型、辐射交联、和发泡制备而成，其中，所述导电粉、发泡助剂和相容剂的重量比为(8－ 10)：(0.3－1)：(1－5)。 进一步地，所述导电粉为纯银导电粉、纯铜导电粉、纯镍导电粉、镍铜导电粉、银镍 导电粉、复合导电云母粉、导电钛白粉、导电石墨粉、导电炭黑、导电碳纤维、银包铜粉中的 一种或两种以上。 进一步地，所述发泡助剂为吸热型发泡剂。 进一步地，所述原料按重量份数计包括低密度聚乙烯50－60份、偶氮二甲酰胺5－ 10份、导电粉8－10份、发泡助剂0.3－1份和相容剂1－5份。 进一步地，所述原料还包括敏化剂0.5－1份。 进一步地，所述低密度聚乙烯的熔点为100－110℃，熔融指数为1－4g/10min；所 述偶氮二甲酰胺的粒径为10－15nm，分解温度为200－220℃。 根据本发明的另一方面，提供了上述辐射交联聚乙烯泡棉的制备方法，包括如下 步骤： 混炼造粒：将偶氮二甲酰胺和低密度聚乙烯密炼造粒，得到发泡剂母粒；将发泡助 剂和低密度聚乙烯密炼造粒，得到发泡助剂母粒；将导电粉和低密度聚乙烯密炼造粒，得到 导电母粒；将相容剂和低密度聚乙烯密炼造粒，得到相容剂母粒； 挤出成型：将发泡剂母粒、发泡助剂母粒、导电母粒、相容剂母粒和低密度聚乙烯 在螺杆挤出机中混合均匀并挤出得到基片； 辐射交联：上述基片通过高速电子场进行辐射交联，得到母片； 发泡：上述母片通过发泡炉高温发泡生成泡棉。 进一步地，在所述发泡剂母粒造粒的过程中，温度范围为105－115℃，共混时间为 8－12min；在所述导电母粒造粒的过程中，温度范围为125－135℃；所述导电母粒密炼造粒 两次以上。 进一步地，在所述挤出成型的步骤中，挤出机机筒一区到七区温度分别为110－ 115℃，110－115℃，115－120℃，115－120℃，115－120℃，115－120℃，120－123℃，连接 体为110－115℃，模具三个区温度均为110－115℃，螺杆转速14－18r/min。 进一步地，所述辐射交联的电子能量为1－2MeV，辐射剂量为5－9兆拉德； 进一步地，在所述发泡步骤中，母片通过燃气式水平发泡炉高温发泡生成泡棉，所 述发泡炉的预热段温度为175－190℃，所述发泡炉的发泡段温度为225－235℃，网带速度 为5－7m/min。 4 CN 111592706 A 说 明 书 3/10 页 根据本发明的另一方面，提供了上述辐射交联聚乙烯泡棉在电磁屏蔽领域中的应 用。 本发明具有如下有益效果： 不同于现有技术中采用化学镀、磁控溅射或者电镀方式在电子束辐射交联泡棉片 材表面附着镀层，以具有导热导电以及电磁屏蔽功能。本发明中，创造性地将导电粉同低密 度聚乙烯、偶氮二甲酰胺等常规形成子辐射交联聚乙烯泡棉的材料一起作为原料，经混炼 造粒、挤出成型、辐射交联、发泡制备泡棉，解决了现有技术中辐射交联聚乙烯泡棉产品对 环境污染比较大，工艺复杂，生产效率低，工艺成本较高，泡棉的发泡密度高的技术问题；泡 棉具有电磁屏蔽功能，而且对环境、场地和设备等无特殊限制，对设备要求低，环保性能好， 工艺简单，生产效率更高，而且发泡密度更低。 不同于现有技术中经发泡工艺后形成的基体材料为闭孔结构，采用连续精密切割 的方法，将基材厚度切割成小于其平均孔径的方式获得通孔结构。本发明中，通过采用特定 导电粉、发泡助剂和相容剂的用量比例，使得发泡工艺后形成的泡棉为开孔结构，有助于提 高辐射交联聚乙烯泡棉产品的电磁屏蔽性能和吸波性能，而且可以保证正常的发泡过程， 维持产品的其它物理性能产品不受直接加入导电粉进行挤出和发泡的影响。 现有技术中为了使辐射交联聚乙烯泡棉具有电磁屏蔽功能，需要在发泡工艺形成 的泡棉基体上沉积导电层；为了使辐射交联聚乙烯泡棉具有吸波功能，需要在发泡工艺形 成的泡棉基体进行连续精密切割。而本发明通过对原料的混炼造粒、挤出成型、辐射交联、 和发泡的方式即可完成对辐射交联聚乙烯泡棉的制备，使得辐射交联聚乙烯泡棉同时具备 电磁屏蔽功能和吸波功能，无需现有技术中的沉积工序、连续精密切割工序，对环境、场地 和设备等无特殊限制，对设备要求低，环保性能好，实用性和适应性强，是一种环保、节能、 高效、低成本的辐射交联聚乙烯泡棉的制备方法，可以在较低的成本下实现高量的生产，能 够实现真正意义上的工业批量化生产，易于推广应用。 本发明的辐射交联聚乙烯泡棉的倍率在20B左右，表面粗糙度和泡孔大小适中。 本发明的制备工艺简单、成本低，具有良好的吸波性能和电磁屏蔽性能。
