电子产品防静电珍珠棉内衬及其制备方法与流程

本发明涉及产品包装，尤其涉及一种电子产品防静电珍珠棉内衬及其制备方法。

背景技术：

1、epe珍珠棉（又称聚乙烯发泡棉）是一种由低密度聚乙烯经物理发泡形成独立气泡构成的非交联闭孔结构发泡材料。由于具有质地轻盈、缓冲性能优异、隔水防潮、可塑性强等优点，epe珍珠棉被广泛应用于电子产品的包装及周转防护。随着电子产品向精密化、轻薄化方向发展，对包装内衬的缓冲防护性能、洁净度及防静电性能提出了更高的要求。

2、现有技术中已公开了多种珍珠棉内衬的改进方案。例如，公开号为cn112677507a的专利文献公开了一种epe发泡珍珠棉内衬包装材料及其制作加工方法，该内衬为左右分体式结构，通过凹凸配合方式卡接组装，以简化拼装工艺。公开号为cn115891008a的专利文献公开了一种发泡珍珠棉包装内衬及其制作加工方法，通过添加导电炭黑粉末和阻燃剂粉料使内衬具备防静电和阻燃功能。公开号为cn110451087a的专利文献公开了一种利乐枕外包装珍珠棉内衬及其制作方法和使用方法，通过在内衬本体上设置储物格实现对包装物的分隔摆放。然而，上述现有技术仍存在以下不足：cn112677507a主要关注内衬的拼装结构，未涉及材料本身的泡孔均匀性和耐磨性能改进；cn115891008a通过添加导电炭黑粉末实现防静电功能，但高添加量的导电填料可能影响发泡过程的稳定性和泡孔结构的均匀性；cn110451087a主要针对液体包装的储物格结构设计，不涉及电子产品包装所需的防静电和耐磨性能。

3、目前，现有电子产品包装用epe珍珠棉内衬普遍存在泡孔结构均匀性较差导致缓冲性能不稳定的问题；同时，表面耐磨性不足，在电子产品运输振动过程中易产生摩擦掉屑，掉落的颗粒物可能进入电子产品内部造成污染或接触不良。此外，现有技术中虽然已有通过添加导电剂实现防静电功能的方案，但如何在保证良好防静电性能的同时兼顾泡孔结构的均匀性和表面耐磨性，仍是本领域亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种电子产品防静电珍珠棉内衬及其制备方法。

2、为了实现上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

3、一种电子产品防静电珍珠棉内衬，包括基材层和复合于所述基材层至少一侧表面的防静电薄膜层；

4、所述基材层由包括如下重量份的原料：

5、ldpe 80-120份、导电炭黑2-4份、颜料1-2份、抗氧剂1010 0.1-0.3份、抗氧剂1680.1-0.2份、滑石粉1-2份、硬脂酸锌0.3-0.8份、活化氧化锌0.4-0.6份、eva 2-4份、单甘酯0.5-2份、聚合物加工助剂0.1-0.3份、ac发泡剂3-5份；

6、所述防静电薄膜层由包括如下重量份的原料：

7、ldpe 80-120份、导电炭黑3-5份、tmpta 0.5-2份、eva蜡0.2-0.6份、抗氧剂10100.05-0.2份、ac发泡剂5-15份、活化氧化锌0.5-2份、硬脂酸锌0.3-0.8份。

8、所述聚合物加工助剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物、乙烯与四氟乙烯的聚合物、聚三氟氯乙烯树脂、1,1,1,2,2,3,3-七氟-3-[(三氟乙烯基)氧]丙烷与四氟乙烯的聚合物、马来酸酐接枝聚乙烯蜡中的至少一种。

9、所述聚合物加工助剂为聚偏氟乙烯和聚四氟乙烯按照质量比0.5-2：0.5-2组成。

10、所述聚合物加工助剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯和马来酸酐接枝聚乙烯蜡按照质量比0.5-2：0.5-2：0.2-0.4组成。

11、所述电子产品防静电珍珠棉内衬的制备方法如下：

12、步骤1、将ldpe、导电炭黑、颜料、抗氧剂1010、抗氧剂168、滑石粉、硬脂酸锌、活化氧化锌、eva、单甘酯和聚合物加工助剂预混，密炼，再经熔融挤出、切粒、风冷，得到母粒；

13、步骤2：将步骤1所得母粒与ac发泡剂经宽口t型模头熔融挤出，在模口减压下发泡成型，快速冷却定型，牵引收卷得到片材；将三层片材叠合热压，得到厚度90-120mm的基材；

14、步骤3：将ldpe、导电炭黑、tmpta、eva蜡、抗氧剂1010、ac发泡剂、活化氧化锌和硬脂酸锌预混，投入单螺杆挤出机塑化挤片，挤出成片状母材，冷却定型后收卷；

15、步骤4：将步骤3所得片状母材通过辐照区辐照；

16、步骤5：将辐照后的母片送入垂直式高温发泡炉发泡，出发泡炉后经风冷定型，得到厚度1-2mm的防静电薄膜；

17、步骤6：将步骤2所得基材与步骤5所得薄膜进行单面热复合，得到复合防静电珍珠棉片材；将复合防静电珍珠棉片材裁切；裁切后的片材热压定型，热压定型后自然冷却，得到防静电珍珠棉内衬。

18、所述步骤1中密炼为在130-140℃、转子转速30-50r/min的条件下密炼5-15min。

19、所述步骤1中熔融挤出的机筒温度依次为一区125-135℃、二区130-140℃、三区140-150℃、四区145-155℃、五区140-150℃，模头140-150℃，螺杆转速50-100r/min。

20、所述步骤2中熔融挤出的机筒一区120-130℃、二区130-140℃、三区145-155℃、四区160-170℃、五区170-180℃、六区180-190℃、七区175-185℃，连接体170-180℃，模具170-180℃，螺杆转速10-30r/min。

21、所述步骤2中叠合热压为将三层厚度30-40mm的片材在热压机上以温度110-120℃、压力0.2-0.3mpa、热压时间20-40s叠合热压。

22、所述步骤3中单螺杆挤出机塑化挤片为机筒加料段115-125℃、压缩段125-135℃、计量段135-145℃、模头135-145℃，螺杆转速20-40r/min，熔融物料经狭缝模头挤出成厚度0.5-2mm的片状母材。

23、所述步骤4中的辐照为电子束能量0.8-1.5mev，辐照剂量50-100kgy，辐照后母片凝胶分数为60-70%。

24、所述步骤5中的发泡为水平预热段温度140-150℃，垂直发泡一区225-235℃、二区225-235℃、三区215-225℃、四区215-225℃、五区145-155℃、六区155-165℃，网带速度1.5-3m/min。

25、所述步骤6中的热复合的复合温度120-140℃，复合压力0.2-0.6mpa，复合速度2-6m/min，冷却辊温度20-30℃快速冷却定型。

26、所述步骤6中的热压定型为以温度90-110℃、压力0.1-0.2mpa、保压时间8-15s进行热压定型。

27、本发明中，防静电薄膜层配方中添加的tmpta在电子束辐照条件下起交联敏化作用，其分子结构中的多个丙烯酸酯双键可引发ldpe分子链之间的自由基交联反应，提高交联效率，使辐照后的母片获得适宜的交联度以抑制高温发泡过程中泡孔的合并与破裂，从而获得均匀细密的泡孔结构。eva蜡作为润滑分散剂，能够降低熔体黏度、改善挤出加工流动性并促进导电炭黑等组分的均匀分散，保证挤出片材的表面质量和后续加工的稳定性。

28、现有电子产品包装用珍珠棉内衬多为单一发泡材料，其泡孔结构均匀性较差，导致缓冲性能不稳定；同时表面耐磨性不足，在电子产品运输振动过程中易产生摩擦掉屑，影响电子产品洁净度。为解决上述问题，本发明在基材层配方中添加聚合物加工助剂，利用含氟链段在熔体挤出过程中向熔体与金属界面迁移的特性，在模口表面形成低表面能润滑层，改善熔体流动稳定性并减少模口积料，从而改善泡孔均匀性、提高闭孔率；同时聚合物加工助剂在基材层表面富集形成耐磨层，降低表面摩擦系数，减少摩擦掉屑，提高耐磨性。

29、本发明进一步发现，聚偏氟乙烯与聚四氟乙烯的复配体系可产生协同增效作用。聚偏氟乙烯的熔点接近发泡温度，在加工过程中部分熔融，其含氟链段与聚四氟乙烯分子链之间因氟-氟相互作用而产生亲和力，将聚四氟乙烯微粉均匀分散并固定于泡孔壁表面，抑制聚四氟乙烯的团聚；聚四氟乙烯提供低摩擦耐磨相。两者功能互补，泡孔均匀性和耐磨性均优于单一组分。而聚四氟乙烯与全氟烷氧基树脂在发泡温度下均不熔融，无法形成上述熔融锚定效应，不具有协同增效作用。

30、为进一步提升聚偏氟乙烯与聚四氟乙烯复配体系的性能，本发明引入了马来酸酐接枝聚乙烯蜡。该物质的主链为聚乙烯结构，与基材层基体具有良好的相容性，其侧链的马来酸酐基团可与聚偏氟乙烯的含氟链段及导电炭黑、滑石粉、活化氧化锌等极性填料之间产生极性、极性界面相互作用。在三元体系中，马来酸酐接枝聚乙烯蜡作为界面桥接剂，进一步改善聚偏氟乙烯和聚四氟乙烯微粉在聚乙烯熔体中的分散稳定性，减少微粉团聚造成的局部泡孔缺陷，使泡孔更加均匀；同时使聚四氟乙烯耐磨相在基材层表面分布更致密均匀，表面耐磨性进一步提升。

31、与现有技术相比，本发明有益技术效果：

32、1）本发明通过在基材层配方中添加聚合物加工助剂，利用含氟链段的表面迁移特性在模口形成低表面能润滑层，改善了熔体流动稳定性，使基材层泡孔结构更加细密均匀；同时含氟聚合物在基材层表面富集形成低摩擦耐磨层，显著提高了防静电珍珠棉内衬的表面耐磨性。

33、2）本发明通过将聚偏氟乙烯与聚四氟乙烯按特定比例复配作为聚合物加工助剂，利用聚偏氟乙烯在加工温度下部分熔融的特性将聚四氟乙烯微粉均匀锚定于泡孔壁表面，抑制了聚四氟乙烯的团聚，使两者形成功能互补的协同体系，泡孔均匀性和表面耐磨性均优于单一组分。

34、3）本发明通过在聚偏氟乙烯与聚四氟乙烯复配体系中进一步引入马来酸酐接枝聚乙烯蜡，利用其聚乙烯主链与基材基体的相容性及马来酸酐基团与极性组分的界面相互作用，改善了含氟聚合物微粉在聚乙烯熔体中的分散稳定性，使泡孔更加细密均匀，表面耐磨性得到进一步提升。