本公開涉及一種由聚烯烴樹脂組合物制成的三維環材料、制造三維環材料的方法以及由其制成的產品,該三維環材料具有用于特別是運輸工業的應用的期望的緩沖和阻燃屬性。
背景技術:
1、三維環(3d環)襯墊是用于形成無規網絡結構的熔融的聚合物長絲。它們具有良好的彈性、針對高透氣性的開放結構和作為緩沖材料的良好耐久性。此外,3d環產品的熱塑性特征使得其非常有利于再循環,與熱固性聚氨酯(pu)泡沫相比,這對減少塑性廢物有很大貢獻。家庭使用應用已經很好地認識到可持續性價值。因此,聚烯烴3d環已用于類似被褥、枕塊和緩沖襯墊的產品中。這種新材料也受到汽車市場的極大關注,用于替換座墊中的pu泡沫以獲得舒適和可持續性價值。
2、在運輸領域中,座椅在緊湊的空間中使用,并且可用于公共目的。阻燃性要求比家庭使用應用更嚴格。例如,汽車座墊應滿足汽車內部材料的可燃性標準。但從材料和結構兩點來看,純聚烯烴3d環幾乎不能夠實現此類高阻燃性。因此,現有的聚烯烴3d環材料不能夠應用于汽車座椅工業。
3、聚烯烴因其烴化學而被稱為易燃燒的材料。在3d環應用中使用的聚烯烴需要用于纖維擠出的高熔體流動,這意指當添加大量商品阻燃劑以實現足夠的阻燃性時,聚烯烴將增加熔體粘度以影響3d環纖維擠出,并且襯墊的機械屬性也將受到影響。3d環由具有大的開放結構的超細纖維制成,并且因此,它提供高的表面積和容易的空氣流動來支持燃燒。
4、因此,在運輸工業中對于用于制造提供阻燃性與機械屬性之間的平衡的3d環材料的高效阻燃聚烯烴制劑存在未實現的需要。
技術實現思路
1、在一個方面,本公開提供了一種包含聚烯烴樹脂組合物的三維環材料,其中該組合物包含:
2、(a)按組合物的重量計95%至98%的至少一種乙烯/α-烯烴共聚物,和
3、(b)按組合物的重量計2%至5%的至少一種阻燃劑。
4、在另一個方面,本公開提供了一種用于生產本文所公開的三維環材料的方法,其包括以下步驟:
5、(i)熔融聚烯烴樹脂組合物,所述聚烯烴樹脂組合物包含:
6、(a)按組合物的重量計95%至98%的至少一種乙烯/α-烯烴共聚物,和
7、(b)按組合物的重量計2%至5%的至少一種阻燃劑;
8、(ii)將熔融的聚烯烴樹脂組合物從具有多個孔的噴嘴向下排出,以獲得熔融狀態的連續纖維的環;
9、(iii)使各個環彼此接觸并且熱粘合,由此形成無規環結構;以及
10、(iv)冷卻結構。
11、在另一個方面,本公開提供了三維環材料作為緩沖材料的用途。
12、在另一個方面,本公開提供了一種包含本文所公開的三維環材料的產品。
13、應當理解,前面的一般性描述和以下的詳細描述均僅為示例性和解釋性的,而非對如所要求保護的本發明的限制。
1.一種三維環材料,所述三維環材料包含聚烯烴樹脂組合物,其中所述組合物包含:
2.根據權利要求1所述的三維環材料,其中所述至少一種阻燃劑包括溴化阻燃劑。
3.根據權利要求2所述的三維環材料,其中所述溴化阻燃劑選自由以下組成的組:四溴雙酚a的雙(2-羥乙基)醚、四溴雙酚a的雙(3-丙烯酰氧基-2-羥丙基)醚、四溴雙酚a的雙(3-甲基丙烯酰氧基-2-羥丙基)醚、四溴雙酚a的雙(3-羥丙基)醚、四溴雙酚a的雙(2,3-二溴丙基)醚、四溴雙酚a的二烯丙基醚和四溴雙酚a的雙(乙烯基芐基)醚;溴化聚碳酸酯、四溴雙酚a聚碳酸酯低聚物、溴化聚丙烯酸酯諸如聚丙烯酸五溴芐酯;溴化聚苯乙烯,諸如聚二溴苯乙烯和聚三溴苯乙烯;溴化bpa聚環氧化物、四溴環辛烷;二溴乙基二溴環己烷,諸如1,2-二溴-4-(1,2-二溴乙基)-環己烷;乙烯-雙-四溴鄰苯二甲酰亞胺;六溴環十二烷;四溴鄰苯二甲酸酐;溴化二苯醚,諸如十溴二苯醚;聚(2,6-二溴亞苯基醚);三(2,4,6-三溴苯氧基-1,3,5-三嗪;三(三溴新戊基)磷酸酯;十溴二苯基乙烷;以及它們的任何組合。
4.根據權利要求1所述的三維環材料,其中所述乙烯/α-烯烴共聚物包含按所述共聚物的重量計60%至90%的乙烯。
5.根據權利要求1所述的三維環材料,其中所述乙烯/α-烯烴共聚物包含按所述共聚物的重量計10%至40%的c4-10α-烯烴。
6.根據權利要求5所述的三維環材料,其中所述c4-10α-烯烴包括1-辛烯。
7.根據權利要求1所述的三維環材料,其中所述聚烯烴樹脂組合物中所包含的所述聚烯烴樹脂的熔融指數(mi)在2g/10min至20g/10min的范圍內。
8.根據權利要求1所述的三維環材料,其中所述三維環材料的水平燃燒速度小于20mm/min。
9.根據權利要求1所述的三維環材料,其中所述三維環材料中所包含的所述聚合物的彎曲模量小于70mpa。
10.根據權利要求1所述的三維環材料,其中所述三維環材料的密度在約30kg/m3至約100kg/m3的范圍內。
11.根據權利要求1所述的三維環材料,其中所述聚烯烴樹脂組合物進一步包含按所述組合物的重量計0.3%至3%的阻燃增效劑。
12.一種用于生產根據權利要求1所述的三維環材料的方法,所述方法包括以下步驟:
13.一種緩沖材料,所述緩沖材料包含根據權利要求1所述的三維環材料。
14.根據權利要求13所述的緩沖材料,其中所述緩沖材料用于選自由以下組成的組的一種或多種:汽車、摩托車、火車、拖拉機、飛機、小船、船舶、宇宙飛船、氣墊船、自行車、單輪車、三輪車、水上摩托艇、滑雪纜車、過山車、滑翔機、無舵雪橇、雪橇、體育場座椅、椅子、凳子、床、沙發、被褥、枕塊、躺椅、輪床和瑜伽墊。