[發(fā)明專利]紫外光輻照交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡片材的制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310132886.0
• 申請(qǐng)日: 2013-04-17
• 公開（公告）號(hào): CN104108151A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 苑會(huì)林;王亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C35/08
• 分類號(hào): B29C35/08;C08L23/14;C08J9/04
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• 代理人: 暫無信息

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚丙烯發(fā)泡片材，具體來說是涉及紫外交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡片材的制備方法，屬于聚合物改性和加工領(lǐng)域。

二、背景技術(shù)

聚丙烯發(fā)泡材料綜合性能優(yōu)良、性價(jià)比高：相對(duì)于聚乙烯發(fā)泡材料更高的耐熱性和拉伸強(qiáng)度，相對(duì)于聚苯乙烯發(fā)泡材料更高的沖擊強(qiáng)度，相對(duì)于聚氨酯發(fā)泡材料的環(huán)保性，正逐步成為緩沖、包裝、內(nèi)飾、餐飲等行業(yè)的新寵。

然而，普通牌號(hào)的聚丙烯是半結(jié)晶聚合物，達(dá)到熔融溫度后軟化明顯，熔體強(qiáng)度低，不能制備合格的發(fā)泡材料。

目前，現(xiàn)有的輻照技術(shù)多采用高能射線輻照，如X射線和γ射線等，但射線能量過高，輻照過程中交聯(lián)和降解同時(shí)發(fā)生，容易對(duì)材料本身造成損傷，降低材料的使用性和力學(xué)性能，而且設(shè)備昂貴，維護(hù)成本高，不易實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。

本發(fā)明的亮點(diǎn)在于：在反應(yīng)體系中添加了紫外光引發(fā)劑和敏化劑，采用市售廉價(jià)的高壓汞燈提供紫外線引發(fā)體系發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)提高聚丙烯的熔體強(qiáng)度，不但設(shè)備投資少，而且輻照過程條件溫和，簡(jiǎn)單可控，整個(gè)生產(chǎn)過程工藝連續(xù)。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明通過紫外輻照交聯(lián)聚丙烯這種新穎的方法制備高熔體強(qiáng)度聚丙烯，用于高發(fā)泡倍率聚丙烯片材的開發(fā)。該方法設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝連續(xù)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，能耗低，可以取代目前高能射線制備高熔體強(qiáng)度聚丙烯的方法。得到的發(fā)泡制品發(fā)泡倍率高，密度小，泡孔大小均勻、分布均一，力學(xué)性能和熱學(xué)性能良好。

為了達(dá)到上述目的，紫外交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡片材，由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成：

其中，聚丙烯為無規(guī)共聚聚丙烯，熔融指數(shù)為0.3～3g/10min。紫外光引發(fā)劑采用二苯甲酮。敏化劑為TMPTA或PETIA，增韌劑選用POE、EVA或EPDM。抗氧劑為抗氧劑1010。發(fā)泡劑母粒為市售或?qū)嶒?yàn)室自制發(fā)泡劑母粒。

本發(fā)明的目標(biāo)是由以下技術(shù)措施和工藝實(shí)現(xiàn)的。紫外光交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡片材的制備方法包括以下工藝步驟：

第一步：混料

按質(zhì)量份數(shù)稱取聚丙烯、紫外光引發(fā)劑、敏化劑、增韌劑和抗氧劑，在高速混合機(jī)中混合10到15分鐘，料溫控制在80℃左右。

第二步：共混造粒

將第一步中混合均勻的物料，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，造粒，擠出溫度為230℃左右。

第三步：擠出片材

將第二步中的粒料和發(fā)泡劑母粒按照一定的質(zhì)量份數(shù)混合均勻，在單螺桿擠出機(jī)上進(jìn)行無發(fā)泡擠出，擠出0.5～3mm厚度的片材，擠出溫度為150℃～170℃。

第四步：紫外輻照

將第三步中的擠出成型的聚丙烯發(fā)泡片材在紫外箱中進(jìn)行1000mj/cm²～5000mj/cm²的紫外輻照。

第五步：發(fā)泡定型

將第四步中的紫外輻照聚丙烯發(fā)泡片材在發(fā)泡爐中進(jìn)行發(fā)泡實(shí)驗(yàn)，發(fā)泡溫度為190℃～230℃。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下特色和優(yōu)點(diǎn)：

1、該方法使用的紫外光引發(fā)光源為市售的高壓汞燈，與高能射線輻照相比價(jià)格低廉，維護(hù)方便；而且紫外光的能量低，不會(huì)對(duì)材料本身造成射線損傷，安全可控。

2、本發(fā)明整個(gè)生產(chǎn)過程低能耗、零排放，操作簡(jiǎn)單，能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)，而且工藝可控性高，制品質(zhì)量穩(wěn)定。

四、具體的實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述。

實(shí)施例一：按質(zhì)量份數(shù)稱取聚丙烯100份、紫外光引發(fā)劑0.2份、敏化劑1.6份、增韌劑10份和抗氧劑0.1份，在高速混合機(jī)中混合10到15分鐘，料溫控制在80℃左右。然后將混合均勻的物料，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)共混熔融擠出，造粒，擠出溫度為230℃左右。稱取30份發(fā)泡劑母粒與雙螺桿擠出機(jī)造粒的粒料均勻混合，在單螺桿擠出機(jī)上進(jìn)行無發(fā)泡擠出，擠出厚度為1mm的聚丙烯發(fā)泡片材，擠出溫度為160℃。將聚丙烯發(fā)泡片材在紫外箱中進(jìn)行1000mj/cm²的紫外輻照。將紫外輻照后的片材在發(fā)泡爐中進(jìn)行發(fā)泡實(shí)驗(yàn)，發(fā)泡溫度為220℃。