[發(fā)明專利]一種聚丙烯丁烷發(fā)泡材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710521034.9
• 申請(qǐng)日: 2017-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN107434884A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫和永
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞市和永包裝有限公司
• 主分類號(hào): C08L23/14
• 分類號(hào): C08L23/14;C08L23/16;C08L23/20;C08K3/34;C08K5/103;C08J9/14
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚丙烯發(fā)泡材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚丙烯丁烷發(fā)泡材料及其制備方法。

背景技術(shù)

泡沫塑料具有質(zhì)輕、隔熱、隔音、緩沖、比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。因此在包裝、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、軍事工業(yè)、航天工業(yè)及日用品等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。我國(guó)自20世紀(jì)90年代以來泡沫塑料的發(fā)展也十分迅速，主要品種有聚氨酯(PU)軟、硬質(zhì)泡沫塑料，聚苯乙烯(Ps)和聚烯烴發(fā)泡材料。然而PU在發(fā)泡過程中會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的異氰酸酯殘留物，同時(shí)無法回收利用；而發(fā)泡Ps制品廢棄物不腐爛、難回收，造成“白色污染”，1991年歐洲共同體制定了強(qiáng)制性的“包裝規(guī)則”，將發(fā)泡Ps列入“避免使用”范圍。聯(lián)合國(guó)環(huán)保組織已決定到2005年全世界范圍內(nèi)停止生產(chǎn)和使用發(fā)泡Ps。此時(shí)人們采用性能優(yōu)異、便于回收利用的發(fā)泡聚丙烯(PP)在很多領(lǐng)域來取代其他泡沫材料。

聚丙烯是一種結(jié)晶聚合物,其發(fā)泡只能在結(jié)晶熔點(diǎn)附近進(jìn)行,超過熔點(diǎn)熔體粘度迅速下降通用聚丙烯樹脂的熔體強(qiáng)度很低,發(fā)泡成型非常困難。聚丙烯發(fā)泡技術(shù)的研究、開發(fā)和推廣應(yīng)用,已成為各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。

聚丙烯發(fā)泡方法通常可以分為物理發(fā)泡和化學(xué)發(fā)泡兩種方法?；瘜W(xué)發(fā)泡法是利用化學(xué)方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡：對(duì)加入塑料中的化學(xué)發(fā)泡劑進(jìn)行加熱使之分解釋放出氣體而發(fā)泡；另外也可以利用各塑料組分之間相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放出的氣體而發(fā)泡。化學(xué)發(fā)泡聚丙烯泡沫可以按類似聚乙烯的發(fā)泡工藝,采用普通的擠出法制造。制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，但是化學(xué)發(fā)泡聚丙烯發(fā)泡倍率比較低，一般只能達(dá)到1-5倍。

物理發(fā)泡法所用的物理發(fā)泡劑一般為惰性氣體如二氧化碳和氮?dú)猓虻头悬c(diǎn)氣體如丁烷和戊烷等，物理發(fā)泡聚丙烯發(fā)泡倍率較高，一般可達(dá)15-40倍，但是它對(duì)制備材料和制備工藝要求較高，難度很大。特別是丁烷發(fā)泡，目前尚無可以工業(yè)化的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種聚丙烯丁烷發(fā)泡材料，其發(fā)泡倍率高、發(fā)泡均勻。

本發(fā)明的另一發(fā)明目的是提供一種聚丙烯丁烷發(fā)泡材料的制備方法，其工藝簡(jiǎn)便，容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種聚丙烯丁烷發(fā)泡材料，由以下重量份的物質(zhì)組成：

無規(guī)共聚聚丙烯100份

丁烷0.5-1.5份

滑石粉0.5-1.5份

單硬脂酸甘油酯1-2份。

所述無規(guī)共聚聚丙烯選用高熔體聚丙烯。

所述無規(guī)共聚聚丙烯的熔體流動(dòng)速率 (210℃/2,16 kg) 為1.4-1.6 g/10min 。

所述無規(guī)共聚聚丙烯中乙烯的含量為2%-10%。

所述滑石粉的粒徑在3000目以上。

一種聚丙烯丁烷發(fā)泡材料的制備方法，包括以下步驟：

將無規(guī)共聚聚丙烯、滑石粉加入到擠出機(jī)中，先注入單硬脂酸甘油酯，再注入丁烷，經(jīng)擠出發(fā)泡，得到聚丙烯丁烷發(fā)泡材料。

優(yōu)選的，所述擠出機(jī)為單螺桿擠出機(jī)，該單螺桿擠出機(jī)分為擠出混溶段和冷卻段。

優(yōu)選的，擠出混溶段溫度為130-140℃、185-195℃、195-205℃、205-215℃，模頭溫度155-175℃，冷卻段溫度100-110℃。

本發(fā)明所用無規(guī)共聚聚丙烯，克服了普通聚丙烯的泡孔聚集較為嚴(yán)重、且大多數(shù)泡孔為開孔結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。在緩慢冷卻的擠出發(fā)泡制品中，泡孔結(jié)構(gòu)易于破壞受損，本發(fā)明所用無規(guī)共聚聚丙烯可增強(qiáng)氣泡的穩(wěn)定性,獲得更多更好的閉孔泡孔結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明在限定無規(guī)共聚聚丙烯的熔體流動(dòng)速度和乙烯的含量后，該產(chǎn)品具有較高的熔體強(qiáng)度；改善的加工性能；較寬的加工窗口等。

本發(fā)明所用單硬脂酸甘油酯可與無規(guī)共聚聚丙烯很好的配合，可有效防止產(chǎn)品冷卻后的嚴(yán)重收縮。

以上方案僅使用了4種原料，就可以取得好的技術(shù)效果，這種原料組成少的配方不僅避免了添加各種助劑帶來的負(fù)面影響，而且節(jié)約了生產(chǎn)成本，具有工藝簡(jiǎn)單、工作效率高的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的另一優(yōu)選方案，一種聚丙烯丁烷發(fā)泡材料，由以下重量份的物質(zhì)組成：

無規(guī)共聚聚丙烯100份

丁烷0.5-1.5份

滑石粉0.5-1.5份

單硬脂酸甘油酯1-2份

聚乙烯基環(huán)己烷1-1.5份。

所述無規(guī)共聚聚丙烯210℃時(shí)的熔體流動(dòng)速率(MFR)與210℃時(shí)的熔化張力(MT)的關(guān)系滿足下述的式：-1.35Log(MFR)+1.9＞Log(MT)＞-1.35Log(MFR)+1.1。