[發(fā)明專利]一種用于聚苯乙烯微孔發(fā)泡材料的發(fā)泡母粒及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310315454.3
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN104341688A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李志杰;丁友江;羅京科;鄧亮
• 申請（專利權(quán)）人: 上海英科實業(yè)有限公司;山東英科環(huán)保再生資源股份有限公司
• 主分類號: C08L25/06
• 分類號: C08L25/06;C08J3/22;C08J9/12;C08J9/10;C08K13/02;C08K5/09;C08K3/22;C08K5/54;C08K5/10;B29C47/92
• 代理公司: 上海世貿(mào)專利代理有限責(zé)任公司 31128
• 代理人: 葉克英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)泡母粒及其制備方法，具體是一種用于聚苯乙烯微孔發(fā)泡材料的發(fā)泡母粒及其制備方法。

技術(shù)背景

聚苯乙烯微孔發(fā)泡材料具有質(zhì)量輕、價格低、防蟲、防蛀、耐濕、無毒環(huán)保、使用壽命長等一系列優(yōu)點，目前用在該領(lǐng)域的發(fā)泡劑有很多種，根據(jù)分解產(chǎn)生的熱量可以分為放熱型發(fā)泡劑和吸熱型發(fā)泡劑，發(fā)熱型發(fā)泡劑有偶氮二甲酰胺、二亞基五次甲基二胺及磺酰肼等多種發(fā)泡劑，其發(fā)泡效率較高，但其分解速度較迅速，不易控制，且極易引起材料芯層燒焦；吸熱型發(fā)泡劑主要為碳酸氫鹽類，通常為無機發(fā)泡劑。碳酸氫鹽類發(fā)泡劑分解的吸熱性質(zhì)對發(fā)泡過程是有好處的，尤其是擠出發(fā)泡，通過發(fā)泡劑分解吸熱可以避免因有機發(fā)泡劑放熱造成的塌泡等制品質(zhì)量問題，對穩(wěn)定制品質(zhì)量非常有利，同時可以避免泡沫燒焦，但采用碳酸氫鹽類作為發(fā)泡劑很難得到高質(zhì)量的發(fā)泡體，形成的泡孔比較粗，且泡孔結(jié)構(gòu)不均勻，這主要由于碳酸氫鹽類在高分子材料中的分散性差引起的，目前結(jié)合發(fā)熱發(fā)泡劑和吸熱發(fā)泡劑的各自優(yōu)點，開發(fā)出了性能較好的吸-放熱平衡復(fù)合發(fā)泡劑，但是此類發(fā)泡劑在使用成型過程中經(jīng)常出現(xiàn)串泡、并泡等問題，其原因大多數(shù)是發(fā)泡劑分散不良造成的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種流動性好、分散均勻、分解緩慢的發(fā)泡母粒及其制備方法。本發(fā)明設(shè)計1、一種用于聚苯乙烯微孔發(fā)泡母粒，其特征在于：各原料組分按重量比為：低分子量聚苯乙烯載體10-80份，碳酸氫鹽5-40份，偶氮二甲酰胺5-40份，有機羧酸1-5份，氧化鋅1-5份，偶聯(lián)劑0.1-2份，白油0.1-2份。聚苯乙烯載體的重均分子量為4-8萬。偶氮二甲酰胺、碳酸氫鹽、氧化鋅粉體材料的粒徑為1-10μm。碳酸氫鹽可以是碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫銨一種或其混合物。有機羧酸1-5份可以是檸檬酸、硬脂酸一種或其混合物。偶聯(lián)劑是硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑的一種或其混合物。一種用于聚苯乙烯微孔發(fā)泡母粒的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）將各組分經(jīng)過高速混合工藝混合10-30min；

（2）將步驟（1）得到的混合物，經(jīng)過雙螺桿熔融擠出機的剪切、熔融和分散勻化，最后擠出造粒制成發(fā)泡母粒。擠出工藝的各區(qū)的溫度為90-110℃，螺桿轉(zhuǎn)速為100-500r/min。本發(fā)明的優(yōu)點是：其外觀與聚苯乙烯粒子近似，在使用過程可直接通過計量螺桿自動均勻的加入到發(fā)泡機，具有極低的計量誤差。發(fā)泡母粒產(chǎn)品具有分散均勻；發(fā)泡母粒產(chǎn)品均有分解緩慢；所述的發(fā)泡母粒產(chǎn)品在使用過程解決了粉塵飛揚的問題；發(fā)泡母粒的加工產(chǎn)品具有尺寸精確度高；發(fā)泡母粒的加工產(chǎn)品均有較高的綜合力學(xué)性能。

具體實施方式

實施例1

A、配方

重均分子量為5萬的聚苯乙烯載體10kg，碳酸氫納40kg，偶氮二甲酰胺40kg，檸檬酸4kg，氧化鋅4kg，硅烷偶聯(lián)劑1kg，白油1kg。

B、制備方法

1、將計量好的低分子量聚苯乙烯投入到混料機中，高速攪拌下再加入計量好的偶聯(lián)劑和白油，攪拌20分鐘，然后再加入計量好碳酸氫鈉、偶氮二甲酰胺、有機羧酸、氧化鋅，攪拌5分鐘后出料。

2、將混合好的物料放入同向雙螺桿擠出機中進行造粒，擠出溫度控制在80-100℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min，熔體壓力控制在4.5MPa，即可制得發(fā)泡母粒。

3、聚苯乙烯微孔發(fā)泡工藝過程中添加6.25%的該發(fā)泡母粒，制備的微孔發(fā)泡材料的性能見表1。

實施例2

A、配方

重均分子量為6萬的聚苯乙烯載體30kg，碳酸氫鈉30kg，偶氮二甲酰胺30kg，檸檬酸4kg，氧化鋅3kg，硅烷偶聯(lián)劑1.5kg，白油1.5kg。

B、制備方法

1、將計量好的低分子量聚苯乙烯投入到混料機中，高速攪拌下再加入計量好的偶聯(lián)劑和白油，攪拌15分鐘，然后再加入計量好碳酸氫鈉、偶氮二甲酰胺、有機羧酸、氧化鋅，攪拌5分鐘后出料。

2、將混合好的物料放入同向雙螺桿擠出機中進行造粒，擠出溫度控制在80-100℃，螺桿轉(zhuǎn)速為400r/min，熔體壓力控制在4.5MPa，即可制得發(fā)泡母粒。

3、聚苯乙烯微孔發(fā)泡工藝過程中添加8.33%的該發(fā)泡母粒，制備的微孔發(fā)泡材料的性能見表1。

實施例3

A、配方

重均分子量為4萬的聚苯乙烯載體51kg，碳酸氫鉀20kg，偶氮二甲酰胺20kg，硬脂酸2kg，氧化鋅2kg，鈦酸酯偶聯(lián)劑1.5kg，白油1.5kg。