[發明專利]一種采用輻照交聯技術制備聚丙烯發泡材料的方法

有效

• 申請號: 201710497327.8
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107118374B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 萬利秀;鄒偉權;辜英杰;彭志剛
• 申請（專利權）人: 廣州華大生物科技有限公司
• 主分類號: C08J3/24
• 分類號: C08J3/24;C08J9/12;C08J3/11;C08J3/07;C08L23/12;C08K5/55
• 代理公司: 廣州勝沃園專利代理有限公司44416
• 代理人: 張帥

技術領域

本發明涉及一種制備聚丙烯發泡材料的方法。

背景技術

我國是發展中國家，面對著巨大的發展壓力，人口、經濟的持續增長和民眾生活水平的提升必然導致能源消費的增長幅度加大。對高碳能源煤炭的依賴在短期內無法改變，加之減排所需的技術和資金缺乏，以及作為“世界工廠”承擔的來自發達國家的“轉移排放”規模龐大等因素，都決定了中國在2020年之前減少溫室氣體排放總量面臨巨大的壓力，發展具有中國特色的低碳經濟道路是未來我國可持續發展戰略的方向。

未來的節能減排將圍繞清潔能源的生產、減少能源在輸送環節的損耗、以及在終端能源的高效利用而開展。簡單的物理學定理表明，能量的消耗與物質的質量成正比，如何減少能量在終端上的消耗是目前節能減排上的又一個重要的研究領域。而節能環保、輕量化、高強度的新材料的研發將成為提高終端能源利用效率的至關重要的研究方向。

高分子泡沫塑料是主要的節能環保輕量化材料，能夠被廣泛應用于工業、農業、交通運輸業、軍事航天工業等國民經濟各個部門。特別在車輛、日用品、船舶、建筑、包裝等方面更是受到了青睞，尤其在結構泡沫塑料問世之后，它己經成為以塑代木的主要材料，隨著對高分子泡沫材料的認識的和改進，其應用范圍正在不斷擴大。

高分子泡沫材料不僅品種多樣而且性能優越。總體來說，這類材料有以下一些共同的特性：(l)質量輕，可比純高分子材料輕幾倍，甚至十幾倍。(2)具有較強的吸收沖擊載荷的能力，泡沫塑料受到外界沖擊載荷時，泡孔中的氣體通過滯留和壓縮，能即時耗散外界能量，具有較好的緩沖能力。(3)具有較強的隔熱能力，由于泡沫材料中氣體的熱導率要比純聚合物材料低接近一個數量級，使得高分子發泡材料具有比普通聚合物材料具有更加優越的隔熱能力。(4)具有較強的隔音能力，高分子泡沫材料通過吸收聲波的能量以及消除共振來減少噪音。

常見的泡沫塑料主要包括聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(PS)和聚烯烴三大類。其中聚苯乙烯發泡制品難降解、回收困難，是世界公認的“白色污染”，聯合國環保組織已于2005年宣布在全世界范圍內停止它的生產和使用。而以聚氨酯為材料的發泡塑料，由于在發泡過程中會產生有毒的異氰酸酯殘留物、不能回收也限制了它的發展。聚丙烯發泡珠粒(EPP)以聚丙烯PP為主要原料，采用物理發泡技術制成發泡珠粒，主要通過模具燒結成型為各種各樣的形狀和尺寸以供在不同場合使用。采用聚丙烯發泡珠粒及用聚丙烯發泡珠粒模具燒結成型的聚丙烯發泡產品，和常用的發泡材料如EPS和EPE相比較，具有許多優秀的性能：

1、優良的耐熱性能：最高使用溫度在130℃，遠遠高于EPS和EPE的使用溫度。

2、良好的尺寸穩定性：EPP的熱收縮率小，尺寸穩定。

3、重量輕：因EPP的相對密度小，相同發泡倍率下比其它發泡材料輕。

4、優良的緩沖性能：EPP具有非常好的韌性和適當的硬度，在負荷較大的范圍內具有優良的緩沖性。

5、良好的低溫特性：在-30℃下，仍具有良好的緩沖性能。

6、發泡倍數范圍大：從低倍數15倍到高發泡倍數35倍，而且都具有良好的緩沖性能和絕熱性能。

7、絕熱性、飄浮性：EPP是閉孔式獨立泡孔結構，熱傳導率低，吸水率低，可用于絕熱材料及飄浮材料。

8、耐油性、耐化學品性優良。

9、無毒性，不含在毒的發泡濟和助劑，對人的生理無害。

10、高能量吸收性：EPP具有強韌性，反復使用而不出現疲勞現象。

11、環保性：EPP是非交聯發泡體，無毒、100％可回收再利用，節省能源和資源。

12、優良的二次加工性：可沖壓、切割、焊接、熱熔粘接等進行二次加工。

作為發泡PS的優良替代品，美國、歐洲、日本等一些發達國家正大力發展發泡PP以替代傳統發泡PU、PS及PE，隨著現代社會對發泡高分子材料需求量的增大，其應用前景十分廣闊。

EPP用的原材料聚丙烯(PP)是結晶性高聚物，傳統PP的發泡溫度范圍窄，發泡難度大。在熔點以下，體系黏度大，氣泡難以生成。而在熔點以上，體系黏度迅速下降，熔體強度低，導致氣體在體系中逃逸難以形成封閉的氣泡，同時，在冷卻階段，由于PP結晶放熱量大，體系黏度變低，使得形成的氣泡可能被進一步破壞。人們采用了各種方法來改進PP的這種缺點，所有的方法都具有相同的目的，即提高體系在發泡時的熔體強度。目前主要采用的方法有：直接使用高熔體強度PP、共混改性、交聯和接枝。