[發明專利]一種電子加速器輻照交聯純聚丙烯發泡片材及制備方法

有效

• 申請號: 201310370426.1
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103467842A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 魏瓊;段賢安
• 申請（專利權）人: 湖北祥源新材科技有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08K13/02;C08K5/103;C08K3/34;C08J9/10;C08J3/28;C08J3/24;C08J3/22;B29C44/00;B29C35/08;B29B9/06;B29B7/00
• 代理公司: 武漢荊楚聯合知識產權代理有限公司 42215
• 代理人: 王健

技術領域

本發明涉及一種電子加速器輻照交聯純聚丙烯發泡片材及制備方法。?

背景技術

目前，交聯發泡聚丙烯片材的生產技術難度非常大，市場上所謂的交聯聚丙烯發泡片材只不過是采用聚丙烯（PP）與聚乙烯（PE）共混法做的發泡片材，嚴格意義上不能稱作聚丙烯發泡片，且發泡后的性能與聚丙烯相差很遠，耐熱性、尺寸穩定性均達不到聚丙烯發泡材料的要求。我公司研發生產了一種電子加速器輻照交聯純聚丙烯發泡片材，基材樹脂采用的是純聚丙烯樹脂。?

聚丙烯發泡材料不僅具有泡沫材料的優異品質，如質輕高強、耐熱、隔熱、隔音、而且繼承了聚丙烯樹脂的許多優良性能，如性價比高、耐熱性強、力學性能優異、無毒無味、尺寸穩定性高。?

近年來泡沫塑料的需求量持續增長。國內主要品種有聚乙烯(PE)泡沫塑料、聚氨酯(PU)軟質和硬質泡沫塑料和聚苯乙烯(PS)泡沫塑料三大類。但以上三類材料在使用上都有一定的局限性。?

交聯聚乙烯泡沫塑料剛性較低，最高使用溫度為80℃；聚苯乙烯（PS）發泡過程中通常會使用到氟氯烴化合物或丁烷，對環境有不利影響，產品降解困難且容易形成“白色污染”，聯合國環保組織已停止使用，我國目前已全面消除泡沫生產中使用的氟氯碳化合物，同樣，聚苯乙烯泡沫被加熱到它的玻璃化溫度105℃時軟化變形。聚氨酯泡沫片材在發泡過程中存在對人體有害的異氰酸酯殘留物，并且發泡材料無法回收利用。?

因此發泡聚丙烯材料應運而生。聚丙烯樹脂具有質輕、原料來源豐富、性能價格比優越以及優良的耐熱性、耐化學腐蝕性、尺寸穩定性、易于回收等特點，是世界上產量增長量最快的通用熱塑性樹脂，對聚丙烯泡沫的研究開發也成了近年來的熱點，目前一些發達國家正在大力發展并作為替代發泡聚苯乙烯的綠色包裝材料。聚丙烯發?泡材料的主要優點如下：1、發泡聚丙烯的熱導率比發泡聚乙烯低，熱絕熱性好，因此將作為高級保溫材料應用；2、聚丙烯的彎曲強度高于PE，發泡聚丙烯的彎曲強度明顯優于發泡聚乙烯；3、聚丙烯的玻璃化溫度低于室溫；4、聚丙烯有較高的熱變形溫度，可以在一些高溫領域中應用，發泡聚丙烯通常能耐130℃的高溫，比聚乙烯泡沫的最高使用溫度80℃高得多；5、能量吸收：由于PP發泡制品具有很好的吸收能量特性；6、尺寸形狀恢復穩定性：PP發泡制品受多次連續撞擊和撓曲變形后會很快恢復原始形狀，而不產生永久形變；7、質量輕且能夠反復使用：PP發泡制品的密度能夠達到很低水平，因此能大幅度降低重量，同時PP發泡制品柔韌性好，可反復使用，不易破碎；8、具有良好的表面保護性和隔音性能：PP發泡制品是半硬質成形，具有適度的硬度、柔軟性，不會擦傷、碰傷與其接觸的物體，具有較好的表面保護性。?

由此可見，聚丙烯發泡產品具有良好的性能和應用前景，但聚丙烯泡沫的開發難度很大，目前國內尚未掌握其相關的、可工業化的核心技術。就國外而言，發泡聚丙烯的核心技術也掌握在少數幾個國家的少數幾個大公司手上，其主要原因為：聚丙烯屬結晶型聚合物，在結晶熔點以下幾乎不流動，但結晶熔點以上則熔體粘度急劇變小，較低的熔體強度無法保證起泡增長時泡孔壁所承受的拉伸應力的作用，導致氣泡發生塌陷和破裂，發泡過程產生的氣體很難被包住；此外，聚丙烯從熔融態轉變為結晶態會放出大量的熱量，由熔體轉變為固體所需時間較長；加之聚丙烯透氣率高，發泡氣體易逃逸，故適于聚丙烯發泡的溫度區間窄，發泡過程較難控制。所以要得到泡孔均勻細密、發泡倍率高的聚丙烯發泡制品，通常需使PP樹脂在發泡之前交聯，以使其熔融粘度的降低速度變慢，從而在較寬的溫度范圍內具有合適的發泡粘度。但由于聚丙烯的結晶度高，在主鏈旁有甲基，很難發生交聯反應，且聚丙烯大分子自由基很容易發生斷鏈而導致降解，因此PP的交聯擠出發泡技術需要非常嚴格的工藝控制，具有較高的難度。?

為提高PP熔體強度，國內基本采用化學交聯共混PP工藝，采用PP與PE共混法做的發泡片材，嚴格意義上不能稱作PP發泡片，共混法發泡片混彈性能低，耐溫低，不具備PP發泡片的有勢，而且泡孔散亂大，發泡片材性能較差，也不具備良好的成型能力。?

我公司研發了高熔體強度的純發泡聚丙烯并獲得了成功，采用電子加速器輻照交聯來提高聚丙烯熔融時的粘彈性，特殊的發泡劑，特殊的加工助劑，在合適的條件下制備出結構規整、泡孔均勻的聚丙烯發泡材料。?