[發(fā)明專利]一種用于低發(fā)泡的聚丙烯組合物及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110191232.6
• 申請日: 2011-07-08
• 公開（公告）號: CN102276912A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭玉文;趙麗梅;景政紅;左英飛;王德鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/16;C08L23/06;C08L23/26;C08K13/02;C08K3/34;C08K3/26;C08K5/134;C08K5/526;C08K5/103;C08J9/10;C08J9/06
• 代理公司: 北京宇生知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11116
• 代理人: 倪駿;張淑清

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低發(fā)泡用聚丙烯組合物及其制備方法，該組合物適用于低倍率聚丙烯擠出發(fā)泡板材、片材的制造，發(fā)泡制品強(qiáng)度和沖擊性能卓越，可用于食品包裝、汽車、建筑等行業(yè)。

背景技術(shù)

通用聚丙烯材料可發(fā)性較差，其適宜發(fā)泡的粘度和溫度范圍較窄。因此，為提高聚丙烯材料的可發(fā)泡性能和加工穩(wěn)定性，應(yīng)該選擇具有較高的熔體拉伸張力和較寬的分子量分布的聚丙烯材料，及添加其他穩(wěn)定劑，以適應(yīng)聚丙烯發(fā)泡的要求。聚丙烯發(fā)泡材料由其發(fā)泡倍率的差異決定其性能的不同，適用于不同的應(yīng)用領(lǐng)域。

中國專利CN1765976中提供了一種聚丙烯發(fā)泡預(yù)混料及其制備方法，涉及聚丙烯發(fā)泡材料。該發(fā)明采用乙烯含量為3.5～6.5wt％、分子量分布為3.0～9.0的無規(guī)共聚聚丙烯及熔體流動速率為1～4g/10min、熔體拉伸張力為30cN～60cN的聚丙烯為基體樹脂，和有機(jī)化學(xué)發(fā)泡劑熔融共混得到發(fā)泡預(yù)混料。該預(yù)混料通過常規(guī)發(fā)泡后得到的發(fā)泡材料，其發(fā)泡倍率能達(dá)到7～12倍，其泡沫密度為75～129Kg/m³。但該專利未提及300～700kg/m³低發(fā)泡制品及發(fā)泡材料性能特征，300～700kg/m³低發(fā)泡制品較高發(fā)泡制品有更好的剛性和沖擊強(qiáng)度等力學(xué)性能，特別適用于汽車、摩托車、包裝、建筑等領(lǐng)域。

文獻(xiàn)“《聚丙烯低發(fā)泡片材的研制》”（塑料工業(yè)，2004.03），公開了采用普通擠出機(jī)，以摻混了質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%～15%的高熔體強(qiáng)度聚丙烯的普通聚丙烯（PP）為原料，加入化學(xué)發(fā)泡劑、成核劑生產(chǎn)出聚丙烯低發(fā)泡片材；并研究了原料配方、發(fā)泡劑種類及加工方式對發(fā)泡片材性能的影響。當(dāng)高熔體強(qiáng)度聚丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%～15%時，并加入了10%的乙烯/辛烯共聚物（POE）的PP生產(chǎn)的發(fā)泡片材綜合性能較好，當(dāng)發(fā)泡劑添加量為2%～3%，普通單螺桿擠出機(jī)可以用來生產(chǎn)密度為650～750kg/m³的聚丙烯低發(fā)泡片材。該文獻(xiàn)中提及需添加10%的乙烯/辛烯共聚物，增加材料成本，并且影響材料的剛性，而且發(fā)泡片材密度范圍在650～750kg/m³，對制品節(jié)能和減重效果不明顯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種適用于低倍率發(fā)泡的聚丙烯組合物，該組合物用于擠出發(fā)泡板材、片材時，制品密度范圍在300～700kg/m³，泡孔孔徑范圍在100um～500um、孔徑細(xì)密均勻，發(fā)泡制品強(qiáng)度和沖擊性能卓越，可應(yīng)用于汽車、包裝、建筑等領(lǐng)域，實現(xiàn)減重節(jié)能和環(huán)保的作用。

本發(fā)明公開的聚丙烯組合物是分子量分布為3.0～12.0，優(yōu)選為6.0～10，更優(yōu)選為7.0～9.0，熔體質(zhì)量流動速率（熔融指數(shù)）范圍在0.1～5.0g/10min，優(yōu)選為0.3～3.0g/10min，更優(yōu)選為0.5～2.0g/10min，熔體拉伸張力范圍在10cN～20cN，優(yōu)選為12cN～16cN，更優(yōu)選為13cN～15cN，包含一定比例的成核劑和活性劑等發(fā)泡改善體系，并提供該種組合物簡單易行的制備方法和工藝。

在添加化學(xué)發(fā)泡劑制備聚丙烯板材、片材擠出發(fā)泡過程，聚丙烯材料的分子量分布寬度、熔體流動速率、熔體拉伸張力是擠出加工性能和發(fā)泡效果影響的主要因素，本發(fā)明采用的聚丙烯是丙烯的均聚物、丙烯和乙烯的共聚物、聚丙烯和聚乙烯的混合物、聚丙烯和聚乙烯和乙丙共聚物的混合物、聚丙烯的化學(xué)改性產(chǎn)物，合適分子量分布寬度和熔體流動速率保證材料的加工性能，合適的熔體伸張力保證發(fā)泡過程氣泡的成長和定型。加入抗氧劑體系，可以使制品具有長期熱氧穩(wěn)定性和成型加工穩(wěn)定性；加入成核劑體系，成核劑與熔體和氣體形成的液－固、液－汽界面可以作為氣泡成核的催化劑，降低氣泡成核的活化能，誘發(fā)異相成核，產(chǎn)生大量的氣泡核，對泡孔密度、泡孔尺寸和泡孔尺寸分布具有很大影響；加入活性劑體系，可以使發(fā)泡劑易于均勻分布在聚合物熔體中，起到均泡和穩(wěn)泡的作用，同時起到抗收縮作用。

本發(fā)明以分子量分布為3.0～12.0，熔體流動速率范圍在0.1～5.0g/10min，熔體拉伸張力范圍在10cN～20cN的聚丙烯為基體材料，抗氧劑體系由受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑組成，滑石粉或碳酸鈣等作為成核劑，單甘酯等作為活性劑。用于擠出低倍率發(fā)泡時采用偶氮化合物、亞硝基化合物、疊氮化合物、碳酸鹽、碳酸氫鹽和/或亞硝酸鹽等作為發(fā)泡劑。