[發明專利]輻射交聯聚丙烯發泡材料、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201710428752.1
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN109021379B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 楊晨光;吳國忠;邢哲;趙全;王洪龍;張茂江
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/06;C08L23/08;C08J3/28;C08J3/24;C08J9/12
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;余化鵬

本發明提供一種輻射交聯聚丙烯發泡材料、制備方法及其應用。該輻射交聯聚丙烯發泡材料的制備方法如下：其由下述原料制得，原料包括如下質量分數的各組分：聚丙烯60％～99％和輻射交聯型聚合物1％～40％；制備方法包括如下步驟：將聚丙烯和輻射交聯型聚合物制得的混合物片材，在惰性氣氛下輻照后，在超臨界二氧化碳條件下，進行發泡即可。該制備方法，簡單方便、成功率高、環境友好，使得發泡溫度窗口得到了大大提高，也使得所得發泡材料的力學性能得到提高，適于工業化應用。該輻射交聯聚丙烯發泡材料的泡孔孔徑小、孔密度大、質量輕，力學性能好、隔音降噪效果好，且無氣味、環境友好。

技術領域

本發明涉及一種輻射交聯聚丙烯發泡材料、制備方法及其應用。

背景技術

目前，汽車行業的大量內外飾配件的材料主要為聚氨酯(PU)板、聚苯乙烯(PS)發泡板材、改性聚丙烯(PP)板材以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)板材等。

現有技術中的PU板材和PS板材，脆性大、抗沖擊力比較差，故其在汽車行業應用中受到限制。現有技術中的ABS板材，密度比較大、質量重、隔音降噪效果比較差、隔熱性能較差，故其在汽車行業的應用中也受到限制。

現有技術中，對PP進行輻照改性的研究結果表明：輻照會導致PP分子鏈斷裂、PP熔體強度大幅降低、機械性能下降，且不利于PP的發泡。此外，現有技術中的改性PP板材，熱變形負荷溫度低(僅為85～90℃)、力學性能比較差、收縮率高、質量重、隔音降噪效果差。因此，現有的改性PP板材也不是制作汽車內外飾配件的最佳板材。

現有技術中，聚丙烯發泡材料的制備過程中，熔體強度低、發泡溫度較高，進而使得制備過程比較困難，且常規聚丙烯為長鏈型聚合物，在高速泄壓過程中容易造成泡孔的合并及塌陷、不容易形成良好的泡孔結構，進而嚴重影響聚丙烯發泡材料的力學性能。此外，純聚丙烯的發泡溫度窗口比較小，僅有4℃，大大增加了工業發泡過程中操作控制的難度。

基于上述分析，為制備可回收利用、環保清潔、不易變形、輕量化的能滿足當今汽車行業技術發展要求的聚丙烯發泡材料，尋找具有一定支化度、且熔體強度高的聚丙烯是目前亟須解決的問題。

中國專利文獻CN1346843A公開了耐輻照聚丙烯與聚乙烯在低劑量下制備高發泡倍率的發泡聚丙烯材料；中國專利文獻CN106317612A公開了以高熔體強度抗沖聚丙烯為基體樹脂制備的發泡材料；中國專利申請CN201110205602.7公開了一種無鹵阻燃聚丙烯發泡材料及制備方法；王謀華等(輻射改性聚丙烯的超臨界二氧化碳發泡性能研究，輻射研究與輻射工藝學報，2014，32，020303(6))對超臨界二氧化碳發泡輻射改性聚丙烯的研究表明，輻照可以改善PP發泡性能。

然而，現有技術中通過輻射交聯制備的聚丙烯發泡材料存在力學性能不佳、且發泡溫度窗口較窄的缺陷。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是為了克服現有技術中的聚丙烯發泡材料制備過程中熔體強度低、發泡溫度高、物理發泡溫度窗口較小、發泡過程操作難度大，所得聚丙烯發泡材料的泡孔結構不均勻、孔徑較大、孔密度小、力學性能不佳等缺陷，而提供一種輻射交聯聚丙烯發泡材料、制備方法及其應用。該制備方法，簡單方便、成功率高、環境友好，使得發泡溫度窗口得到了大大提高，也使得所得發泡材料的力學性能得到提高，適于工業化應用。該聚丙烯發泡材料的泡孔孔徑小、孔密度大、質量輕，力學性能好、隔音降噪效果好，且無氣味、環境友好。

本發明通過以下技術方案解決上述技術問題：

本發明提供了一種輻射交聯聚丙烯發泡材料的制備方法，其由下述原料制得，所述原料包括如下質量分數的各組分：聚丙烯60％～99％和輻射交聯型聚合物1％～40％；所述制備方法包括如下步驟：將所述聚丙烯和所述輻射交聯型聚合物制得的混合物片材，在惰性氣氛下輻照后，在超臨界二氧化碳條件下，進行發泡即可。