[發明專利]一種聚丙烯發泡材料的改性發泡劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201410112802.1
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN103881238A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 汪理文;姚斯嘉;翁永華;周竹發;丁賢麟
• 申請（專利權）人: 蘇州潤佳工程塑料股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08J9/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;郭曉敏

技術領域

本發明涉及一種發泡劑及其制備方法，尤其涉及一種聚丙烯發泡材料的改性發泡劑及其制備方法，屬于化工材料技術領域。

背景技術

聚丙烯材料綜合力學性能好，熱變形溫度高，化學穩定性好，易加工，并且成本較低，因而在汽車、家電、化工及包裝等領域得到廣泛應用。由于發泡聚丙烯比發泡聚苯乙烯有更優異的性能，在包裝領域有取代發泡聚苯乙烯的趨勢。

聚丙烯軟化溫度較高，所用發泡劑主要為偶氮二甲酰胺（AC）和偶氮二異丁腈（AIBN）等分解溫度在200℃左右的化合物，現在也有使用超臨界二氧化碳（scC0₂）的發泡聚丙烯。但由于應用scCO₂對設備要求較高，而AC、AIBN具有一定環保和健康風險，因此，無法應用于汽車和生活用品等領域。

碳酸氫鈉是一種可分解放出CO₂氣體的化合物，具有加工制備方便、生產成本低和分解產物無毒無污染等特點。但碳酸氫鈉的分解起始溫度低，分解溫度區間寬，在聚丙烯軟化溫度前易揮發，難以滿足聚丙烯發泡材料的生產要求。因此，有必要對碳酸氫銨進行一定的改性處理。

曹賢武[1]等曾使用硬脂酸、芥酸作為改性劑對碳酸氫鈉進行改性，在一定程度上提升了熱分解溫度和縮小了分解溫度區間，但是效果仍然不是很理想。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種制備方法簡單易行、便于批量生產的聚丙烯發泡材料的改性發泡劑及其制備方法。

為達到上述目的，本發明是通過以下的技術方案來實現的：

一種聚丙烯發泡材料的改性發泡劑，其特征在于，包括碳酸氫鈉和檸檬酸，所述的碳酸氫鈉與檸檬酸的質量比為1:0.2~2，且所述的檸檬酸通過溶液包覆法包覆在碳酸氫鈉的外部。

且所述的碳酸氫鈉的粉末的粒徑為過100目篩。

一種聚丙烯發泡材料的改性發泡劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）制備檸檬酸溶液：將檸檬酸加入到無水乙醇中，攪拌至檸檬酸全部溶解；

（2）制備改性發泡劑：將與步驟（1）所述的檸檬酸的質量比為1:0.2~2的碳酸氫鈉加入步驟（1）制備的檸檬酸溶液中，攪拌溶液至無水乙醇全部揮發，得到聚丙烯發泡材料的改性發泡劑。

進一步，步驟（2）中還包括加熱的步驟，且加熱的溫度低于100℃。

本發明的有益效果是：本發明所述的改性碳酸氫鈉與純碳酸氫鈉比較，其分解溫度有明顯的提升，且分解溫度范圍較窄，有利于碳酸氫鈉迅速分解，更接近于聚丙烯加工成型溫度和發泡工藝要求，其分解溫度和分解區間更適合聚丙烯發泡材料的生產，且制備的聚丙烯發泡材料具有泡孔大小事宜，均勻性高的優勢。此外，本發明所使用的原料以及分解產物均為無毒、無害物質，在汽車和生活用品等領域有很好的應用前景。

附圖說明

圖1為本發明實施例1所述的碳酸氫鈉改性前后的DSC曲線圖；

圖2為本發明實施例1所述的發泡聚丙烯制品的截面示意圖。

圖3為本發明實施例2所述的碳酸氫鈉改性前后的DSC曲線圖；

圖4為本發明實施例2所述的發泡聚丙烯制品的截面示意圖。

圖5為本發明實施例3所述的碳酸氫鈉改性前后的DSC曲線圖；

圖6為本發明實施例3所述的發泡聚丙烯制品的截面示意圖。

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具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明進行具體的介紹。

實施例1：

步驟（1）：稱取50g無水的檸檬酸顆粒，加入盛有500ml無水乙醇溶液的帶有攪拌的容器中，開啟攪拌，直至檸檬酸完全溶解。

步驟（2）：將碳酸氫鈉粉末經100目標準篩過篩處理后，稱取100g篩下料，加入步驟（1）的容器中，調節溫度為60℃，充分攪拌至燒杯中的無水乙醇完全揮發完，稍加研磨后得到改性碳酸氫鈉粉末。

步驟（3）：制備發泡母粒：按下列配比（質量百分比）：低密度聚乙烯(?LDPE)50%，EVA20%，改性碳酸氫鈉20%，硬脂酸鋅（ZnSt）5%和超微細碳酸鈣（CaCO₃）5%，120℃在塑料造粒機中造粒。

步驟（4）：聚丙烯發泡材料制備：按下列配比（質量百分比）：聚丙烯（PP）98%，發泡母粒2%，210℃注塑成型，得到聚丙烯發泡材料。

圖1為本發明實施例1所述的碳酸氫鈉改性前后的DSC曲線圖；圖2為本發明實施例1所述的發泡聚丙烯制品的截面示意圖。

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