[發明專利]一種基于新型助劑體系的聚丙烯發泡材料的制備方法

無效

• 申請號: 201110285652.0
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN102408629A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 張雯;林為;張華集;楊莉莉;王月香;林劍英
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08K13/02;C08K3/26;C08K3/34;C08K5/00;C08K5/3492;C08K5/39;C08K5/40;C08K5/3435;C08J9/04;B29B7/00
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

技術領域

本發明設計一種聚合物的加工方法，具體涉及一種基于新型助劑體系的聚丙烯發泡材料的制備方法。

背景技術

近10年來，我國PP樹脂產量年均增長率高達23.1％，2010年我國PP樹脂的生產能力達到650萬噸/年。然而，我國目前PP樹脂主要用于編織產品和農用薄膜等，PP樹脂行業面臨消費結構單一、需求不旺且產品檔次低的問題。而PP發泡材料具有良好的熱穩定性和高溫下制品的尺寸穩定性、較高的韌性以及較高的拉伸強度和抗沖擊強度、優異的微波適應性、良好的環境效應和易于回收等優點，產品的附加值極高。與傳統的聚苯乙烯（PS）、聚氨酯（PU）發泡材料相比，?PP發泡材料在汽車、建筑、食品、包裝和電器等領域將顯示出更大的優越性。

但是，由于PP是高結晶型線性聚合物，其軟化點與熔融溫度十分接近，當達到熔融溫度后，PP的熔體粘度隨著溫度的升高而急劇下降，過低的熔體強度無法保持發泡劑所分解出來的氣體，導致泡孔的破裂、塌陷或合并，致使發泡體的開孔率過高，無法滿足使用要求。

為了克服熔融狀態下PP因熔體強度過低而導致難以發泡成型這一技術瓶頸，通常采用下列3種方法：1)?共混改性；2)?直接采用高熔體強度聚丙烯（HMSPP）產品；3)?交聯改性。

美國專利（專利號：4940736）采用70～90份的低黏度等規PP和30～10份高黏度無規PP共混，進行擠出發泡成型，制得密度低于0.2?g/cm³的發泡材料。盡管共混法的生產設備和操作工藝簡單易行，但是在提高聚丙烯發泡性能的同時往往損失了發泡材料的機械性能。

HMSPP產品的性能優異，可直接用于發泡，但是HMSPP產品的制備需經過復雜的化學反應過程，工藝條件極難控制，目前國際上只有北歐化工、Montell、Chisso?America等少數幾家公司開發了HMSPP產品。由于這種PP材料成本極高，不利于工業化發展。

聚丙烯的交聯改性主要采用輻射交聯和化學交聯。Do-Hung?Han等在2006年《Polymer?Engineerig?&?Science》的“Manufacturing?and?foaming?of?high?melt?viscosity?of?polypropylene?by?using?electron?beam?radiation?technology”中表明，在多官能團單體存在的體系中利用電子輻射可使聚丙烯發生交聯，從而提高聚丙烯的熔體強度，改善聚丙烯的發泡性能。盡管輻射法有利于聚丙烯的發泡，但所需設備價格昂貴，常用于實驗室研究，工業化應用尚不成熟。相比而言，化學交聯法無需特殊設備，發泡過程簡單易行，因此，利用化學交聯對PP進行改性成為工業生產中的必然選擇。但是在化學交聯改性的過程中同時存在PP鏈的斷裂，甚至有時只斷裂不交聯，所以使用單純的交聯劑，對提高PP熔體強度的效果不甚理想。

發明內容

本發明的目的在于建立一種有效的助劑體系，克服聚丙烯在交聯發泡過程中易發生斷鏈的缺點，并采用一步法化學交聯模壓法制備一種聚丙烯發泡材料。

為實現本發明所采用的技術方案是：

1）以聚丙烯重量份為100計，助劑體系組成為：