[發明專利]一種聚丙烯發泡母料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210101328.3
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN102634096A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 徐衛兵;陳俊偉;王雷;周正發;任鳳梅
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08K3/34;C08K9/04;C08K9/06;C08J3/22;C08J9/16;C08L23/12;C08L23/14;C08J9/10
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

一、技術領域

本發明涉及一種發泡母料及其制備方法，具體地說是一種聚丙烯發泡母料及其制備方法。

二、背景技術

現代科學技術的發展，要求聚合物材料具有更多樣化的、更好的綜合性能。二十世紀80年代自美國科學家Martini教授提出微孔發泡聚合物材料(microcellular?foam?polymer)概念以來，聚合物的發展出現了新的方向-通過物理或化學的方式在聚合物材料內部引入大量的微細氣泡，將聚合物的特性和小氣泡的特性優化組合于一體，顯著提高材料性能或賦予原聚合物所不具有的嶄新特性，這已成為當前聚合物材料開發應用的重要方向之一。

國內外研制微孔聚合物的主要技術是物理發泡和化學發泡等發泡方法。公開號為CN102046706A的“物理發泡的聚乙烯泡沫”采用物理發泡(低沸點液體異丁烷)，擠出機產量為3.5kg/小時，異丁烷的注入量為10ml/min，得到了泡孔較為致密和泡孔直徑均勻的發泡制品，然而這樣生產成本大，工藝較為復雜，對設備的要求高。公開號為CN101792554A的“一種微發泡聚丙烯及其制備方法”采用擠出或者模壓的方法來制備微發泡材料，成型的大多是截面形狀一定的材料，沒有考慮到泡孔在樹脂中的分散性和泡孔結構問題，工業化生產比較困難。

注射成型技術為微發泡聚合物的制備提供了一種新工藝，是微孔發泡聚合物加工的突破性進展，它提高了加工效率，改進了產品的設計，降低了生產費用，能完成厚壁制品的成型等。因而尋找一種更加優良的成核劑，同時能夠使成核劑在樹脂中分散的更加均勻，形成更多的泡孔生長點，實現良好的泡孔均勻性，致密的泡孔結構，降低泡孔塌陷比率的發泡母料至關重要，對于實現聚丙烯微發泡材料的工業化生產具有重要意義。

三、發明內容

本發明旨在提供一種聚丙烯微發泡材料及其制備方法，所要解決的技術問題是提供一種發泡母料使其在聚丙烯樹脂中能夠分散均勻，并能實現良好的泡孔均勻性、致密的泡孔結構以及降低泡孔塌陷比率。

本發明解決技術問題采用如下技術方案：

本發明聚丙烯發泡母料的原料按質量份數構成為：

聚乙烯????????????????30-50份，

發泡劑????????????????20-30份，

納米蒙脫土????????????30-40份，

單硬脂酸甘油酯????????2-5份，

硬脂酸鋅??????????????1-2份，

聚二甲基硅氧烷????????0.5-1.5份，

勻泡劑????????????????0-1份。

所述聚乙烯為低密度聚乙烯，具有低熔點特性，其熔融溫度范圍為105-135℃。

所述發泡劑為偶氮二甲酰胺，其分解溫度為200-210℃，粒徑為5-10μm，發氣量為230-250mL/g。

本發明聚丙烯發泡母料的制備方法，包括發泡劑的活化和發泡母料的制備：

所述發泡劑的活化是將發泡劑、單硬脂酸甘油酯、硬脂酸鋅、聚二甲基硅氧烷和勻泡劑混合并于60-80℃活化10-15min，得到活化的發泡劑；

所述發泡母料的制備是將聚乙烯、納米蒙脫土和活化的發泡劑在高速混合機中混合均勻，然后通過擠出機擠出造粒得到發泡母料。

擠出機擠出造粒時的參數為溫度100-200℃，螺桿轉速200-400r/min，喂料轉速30-60r/min。

將聚丙烯和本發明制備的發泡母料按95-98∶2-5的質量比混合后注塑成型即得泡孔密度高，泡孔直徑小且分布均勻的芯層發泡的聚丙烯微發泡材料。注塑工藝參數為：注塑溫度180-190℃，注塑壓力75-95MPa，注射速度11.5-13.5g/s，冷卻時間20-30s。

本發明相比于其他的技術發明優點在于：

1、本發明選擇納米有機蒙脫土作為成核劑，實現了納米蒙脫土與樹脂的良好的結合，同時使成核劑在樹脂中的分散性更好，有利于泡孔形成的均勻性、密度的致密性。

2、本發明對發泡劑進行改性活化處理，降低了發泡劑的分解溫度，同時不影響發氣量，使之能夠在注塑過程中平穩較快分解形成泡孔，泡孔結構穩定，塌陷情況不明顯。

3、本法生產的發泡母料外觀比較致密，顆粒細小，光澤度好，可以直接應用于聚丙烯微發泡材料的制備，制備微發泡聚丙烯復合材料時添加量少，降低了生產成本，滿足環保要求，采用簡單的注塑工藝條件即可制得，簡化了微發泡材料的制備過程，且綜合性能優異。