[發明專利]一種高倍聚丙烯發泡板材的連續制備方法

在審

• 申請號: 201711225984.3
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107972297A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 康海波
• 申請（專利權）人: 湖南吉永盛汽車零部件有限公司
• 主分類號: B29D7/00
• 分類號: B29D7/00;C08J9/12;C08L23/12
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 伍傳松

技術領域

本發明屬于高分子技術領域，具體涉及一種高倍聚丙烯發泡板材的連續制備方法。

背景技術

各種通用塑料及工程塑料在汽車上的應用越來越廣泛，它們不僅可以減輕零部件及整車重量，同時也可以降低原材料成本及整車價格。在應用眾多的塑料家族中，聚丙烯材料由于其質輕、價廉以及優異的性能更是得到了廣泛的應用。無論是在汽車內飾、汽車外飾、發動機艙以及底盤等各個系統，隨處可見聚丙烯材料的應用實例。隨著科技的發展，人們對汽車也有更多的需求，節能、環保、舒適、美觀、低成本等等都使得聚丙烯材料的應用有著更廣闊的前景。

聚丙烯發泡板也稱PP發泡板，是以聚丙烯為原料，經發泡等工藝制備得到的，密度通常為0.19-0.024g/cm³，厚度為2-10mm，具有優異的熱穩定性、化學穩定性和高溫下制品的尺寸穩定性，優異的微波適應性以及可降解性，同時還具有極佳的可加工性。能夠根據產品性能用途調整相關性能，可以被廣泛的應用于汽車零部件和設備制造業。作為汽車內飾材料，聚丙烯板材需要具備的性能包括：耐刮擦、抗白痕、耐熱老化、散發性能達標、耐光老化和抗發黏，同時還需要具有良好的抗靜電性能。泡沫塑料的發泡過程一般可以分為二個階段：首先是在塑料熔體或液體中形成大量均勻、細密的氣泡核，然后再膨脹成為所要求的泡體結構，最后固化定型將泡體結構固定下來，得到泡沫塑料。聚丙烯常用的成型方法有擠出、注塑及模壓成型等。

根據發泡成型中發泡動力的來源，一般可分為機械發泡、物理發泡、化學發泡三種類型。機械發泡是借助于機械的強力攪拌，在材料呈液體或糊狀體時，通過加氣攪拌，使空氣進入液體或糊狀體樹脂中，這些混入的空氣在材料凝結過程中，存留在其中，待凝固成固態后，成為孔洞。物理發泡則是借助于發泡劑在樹脂中物理狀態的改變，形成大量氣泡，比如煤氣發泡，采用的是以煤氣為介質的發泡工藝，由于煤氣存在易燃易爆的隱患，在生產時比較危險，另外還會使產品的揮發性有機化合物含量超標。物理發泡通常需要額外添加發泡劑輔助發泡，比如輻照發泡，需要先添加發泡劑進行改性，經過擠出造粒后，再用高溫輻照進行發泡，添加發泡劑也會使造粒改性后的材料揮發性有機化合物含量超標。化學發泡是依靠發泡劑發生化學變化時產生的氣體使樹脂發泡。聚丙烯發泡大多采用化學發泡，使用的發泡劑有偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸二異丙酯等，化學發泡的常見問題是易造成VOC含量超標，不環保，在汽車零件領域里很難得到應用。

中國發明專利CN103497280A公開了一種交聯聚丙烯微孔發泡材料，通過原料混合、CO₂氣體浸漬基材、基材發泡、發泡材料輻照處理、高溫退火、發泡材料檢測等工藝生產聚丙烯微孔發泡材料，該發明制備得到的交聯聚丙烯微孔發泡材料，具有回彈性好、手感細膩、無毒無味的特點，然而該發明所提供的方法需要通過原料混合、CO₂氣體浸漬基材、基材發泡、發泡材料輻照處理、高溫退火、發泡材料檢測等多個步驟依次進行，各步驟獨立運行，沒有實現連續化生產。中國發明專利CN104250326A提供了一種聚丙烯發泡板材或片材的制備方法，通過該發明的方法可以得到表面自結皮光滑，泡孔直徑均勻，閉孔硬質結構的聚丙烯發泡板材或片材，然而該發明所提供的方法需要兩個或以上串聯操作的反應器，進行兩階段或以上的丙烯均聚反應，需要的設備較多、成本較高。

綜上所述，目前尚缺乏一種連續制備高倍聚丙烯發泡板材的方法。

發明內容

一種高倍聚丙烯發泡板材的連續制備方法，包括以下步驟：

(1)原料塑化：將聚丙烯原料通過塑料擠出機塑化擠出；

(2)料坯發泡：將模具預熱后，擠入步驟(1)的原料，同時向模具中注入特殊介質進行發泡，得到平面發泡料坯并從模具出口輸出；

(3)壓光定型：將步驟(2)所得平面發泡料坯通過光面輥壓光和冷卻；

(4)剪切：按尺寸對步驟(3)得到的板材進行剪切，即得成品；

所述特殊介質包括二氧化碳、氮氣、氬氣中的至少一種。

優選地，步驟(1)所述的聚丙烯原料選自均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的至少一種。

優選地，所述的二氧化碳為超臨界二氧化碳。

優選地，步驟(1)所述的塑料擠出機的機頭溫度為190-200℃，螺桿旋轉速度為300-1200rpm。

優選地，步驟(2)所述的模具預熱的溫度為180-190℃。

優選地，步驟(2)所述的發泡的壓力為12-21MPa。

優選地，步驟(3)所述的光面輥為雙輥。