[發明專利]一種聚丙烯微顆粒及制法和由其制備聚丙烯發泡珠粒的方法及產品

有效

• 申請號: 201210479326.8
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN103834097A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 呂明福;郭鵬;張師軍;劉有鵬;張浩;呂蕓;楊慶泉;徐凱
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L9/06;C08L13/00;C08K13/02;C08K5/523;C08K5/527;C08K3/34;C08K3/38;C08K3/22;C08K3/36;C08K3/26;C08J9/12;C08J9/14
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 趙宇

技術領域

本發明涉及一種聚丙烯微顆粒及其制備方法和由其制備聚丙烯發泡珠粒的方法及產品。

背景技術

聚丙烯發泡珠粒及其制品具有如耐熱性優異、高溫下的制品尺寸穩定性好、力學性能和彎曲模量高、耐沖擊性能良好、環境友好性出色、燃燒時無毒氣放出、易于回收等優異特點。因此，聚丙烯樹脂發泡材料廣泛應用于包裝、汽車、建筑及航空航天等領域。

近年來，市場對于具有更高模量和比重更小，發泡倍率更高的PP發泡制品的需求日益增長。例如，在汽車等交通運輸行業內，PP發泡制品已經廣泛應用于各種零部件，例如保險杠的杠芯、遮陽板、汽車側面防震芯、汽車車門防震芯、高級安全汽車座椅、工具箱、后備箱、扶手、低墊板、儀表盤。IT行業中的電子通訊設備、液晶顯示器、等離子彩電、精密電子元器件、精密儀器儀表等也大量采用EPP做包裝材料。從環境保護和節能的角度考慮，具有更高剛性和耐熱性的發泡PP制品會有良好的市場前景。雖然目前聚苯乙烯發泡制品還大量應用于食品及工業品的儲存和運輸用容器中，然而由于其具有較差的耐沖擊和耐熱性能，不適合于重復利用，因此，在這一領域，對密度低、剛性高的發泡聚丙烯制品的需求量在迅速增長。

與普通的嵌段共聚及無規共聚聚丙烯相比，均聚聚丙烯樹脂具有更高的耐高溫特性，且強度高，具有較高的模量，因此由其制備的PP發泡珠粒具有更廣泛的用途和使用前景。但是由于普通均聚聚丙烯是一種部分結晶的聚合物，分子量分布相對較窄，導致其軟化點與熔點較接近，熔程較短，當溫度高于熔點后，其熔體強度會急劇下降，導致發泡時易出現泡孔塌陷現象。高結晶均聚聚丙烯泡孔坍塌現象更加嚴重。所以通常情況，會優選耐熱性和剛性較差的無規共聚聚丙烯和嵌段共聚聚丙烯或PP/PE共混物進行發泡，如CN101104716A、CN200410063190.8、CN?101679662A、CN101691433A等就優選熔點在145℃以下的聚丙烯樹脂進行發泡，但這就導致其發泡制品的耐熱性和剛性偏低。

發明內容

本發明目的之一是提供了一種具有高模量、耐熱性好的聚丙烯微顆粒，該聚丙烯微顆粒具有發泡溫度窗口寬的特點。

本發明的目的之二是提供一種上述聚丙烯微顆粒的制備方法。

本發明的目的之三是提供一種采用上述聚丙烯微顆粒制備聚丙烯發泡珠粒的方法。所制備出的聚丙烯發泡珠粒及其制品具有模量高、耐熱性好的特點。

本發明的目的之四是提供一種采用所述聚丙烯發泡珠粒的制品。

本發明所述的聚丙烯微顆粒，其平均粒徑在0.2~2.0mm，包含有共混的以下組分：聚丙烯樹脂，泡孔成核劑，結晶成核劑和全硫化粉末橡膠。

所述聚丙烯樹脂為現有技術中已公開的聚丙烯，包括均聚聚丙烯共聚聚丙烯或其混合。

以聚丙烯樹脂為100重量份數計，本發明所述的聚丙烯微顆粒包含有以下組分：a.均聚聚丙烯，100重量份；b.泡孔成核劑0.001~5重量份，優選0.01~3重量份；c.結晶成核劑，0.01~0.3重量份，優選0.02~0.1重量份；d.全硫化粉末橡膠0.01~1重量份，優選0.05~0.5重量份；及常規通用的塑料加工助劑，如抗氧劑、助抗氧劑、潤滑劑等。

本發明所述的聚丙烯微顆粒涉及的聚丙烯基礎樹脂優選為均聚聚丙烯，優選熔體流動速率為0.1~10g/10min（230℃/2.16Kg）的均聚聚丙烯；尤其優選熔體流動速率為1~5g/10min（230℃/2.16Kg）的均聚聚丙烯。當熔體流動速率小于0.01g/10min時，共混物流動性差，加工溫度高不利于發泡。當熔體流動速率高于10g/10min時，聚丙烯粘度太低不利于泡孔長大。

本發明所述的聚丙烯微顆粒涉及的均聚聚丙烯基礎樹脂，優選本體聚合法得到的寬分子量分布的高熔體強度聚丙烯，其特征在于使用凝膠滲透色譜法（GPC）進行分子量分析時，Mw/Mn（多分散性系數）不小于7.5。均聚聚丙烯基礎樹脂的熔體強度可通過在200℃下以24mm/s速率用該裝置將聚合物擠過一個直徑2毫米且長度為30毫米的毛細管模頭而測定；然后將線材在恒定加速下（加速度為20mm?s^-2）拉伸，同時測定伸長率。均聚聚丙烯基礎樹脂的熔體強度優選至少為20cN，更優選至少25cN，最優選至少30cN；但優選不超過60cN，更優選不超過55cN，最優選不超過50cN。