[發(fā)明專(zhuān)利]聚烯烴發(fā)泡材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810135220.3
• 申請(qǐng)日: 2018-02-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110128693B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龐永艷;鄭文革;黃朋科;劉偉;吳明輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C08J9/12
• 分類(lèi)號(hào): C08J9/12;C08L23/12;C08L23/06;C08L23/16;C08L23/08;C08K3/22;C08K3/26;C08K3/34;C08K3/38;C08K3/24;C08K7/24;C08K3/32
• 代理公司: 杭州華進(jìn)聯(lián)浙知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33250
• 代理人: 李麗華

本發(fā)明涉及聚烯烴發(fā)泡材料及其制備方法，所述制備方法包括如下步驟：(a)稱(chēng)取聚烯烴80～120重量份、無(wú)機(jī)阻燃劑40～220重量份、協(xié)效劑0～20重量份，混合后加入擠出機(jī)中熔融擠出得到預(yù)混物；(b)將預(yù)混物加入到單螺桿擠出機(jī)內(nèi)，擠出發(fā)泡得到聚烯烴發(fā)泡材料；其中，單螺桿擠出機(jī)包括串聯(lián)的上階螺桿和下階螺桿，上階螺桿的溫度為140℃～230℃，下階螺桿的溫度為90℃～180℃，擠出口模的溫度為90℃～175℃，在上階螺桿的1/5～1/3處注入超臨界二氧化碳。所得到的聚烯烴發(fā)泡材料的泡孔密度為10⁴cell/cm³～10¹²cell/cm³，膨脹倍率為1.05～25。該制備方法改善了阻燃劑的分散效果，得到的聚烯烴發(fā)泡材料泡孔結(jié)構(gòu)均勻、發(fā)泡倍率高、取向度可控，具有優(yōu)異的阻燃性能和力學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及聚烯烴發(fā)泡材料及其制備方法。

背景技術(shù)

聚烯烴發(fā)泡材料僅由碳和氫元素構(gòu)成，極易燃燒，并且，相對(duì)于未發(fā)泡聚烯烴材料，發(fā)泡聚烯烴材料更容易燃燒，因而對(duì)其進(jìn)行阻燃處理尤為重要。

相比較于聚氨酯、聚苯乙烯、三聚氰胺等阻燃發(fā)泡材料，聚烯烴發(fā)泡材料的阻燃化處理起步相對(duì)較晚，存在發(fā)泡倍率較低、阻燃劑分散效果不好、發(fā)泡材料的泡孔結(jié)構(gòu)不均勻、力學(xué)性能較差、生產(chǎn)相率較低等缺陷，技術(shù)難度較大，至今國(guó)內(nèi)外鮮有相關(guān)核心技術(shù)的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種聚烯烴發(fā)泡材料及其制備方法，該制備方法操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，制得的聚烯烴發(fā)泡材料泡孔結(jié)構(gòu)均勻、發(fā)泡倍率高、阻燃效果好、力學(xué)性能優(yōu)異。

一種聚烯烴發(fā)泡材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

(a)稱(chēng)取聚烯烴80～120重量份、無(wú)機(jī)阻燃劑40～220重量份、協(xié)效劑0～20重量份，混合后加入擠出機(jī)中熔融擠出得到預(yù)混物；

(b)將所述預(yù)混物加入到單螺桿擠出機(jī)內(nèi)，擠出發(fā)泡得到聚烯烴發(fā)泡材料；其中，所述單螺桿擠出機(jī)包括串聯(lián)的上階螺桿和下階螺桿，所述上階螺桿的溫度為140℃～230℃，所述下階螺桿的溫度為90℃～180℃，擠出口模的溫度為90℃～175℃，在所述上階螺桿的1/5～1/3處注入超臨界二氧化碳。

上述聚烯烴發(fā)泡材料的制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

第一、該制備方法集加工與發(fā)泡為一體，可以連續(xù)、高效地制備發(fā)泡材料，滿(mǎn)足聚烯烴發(fā)泡材料日益增長(zhǎng)的需求。第二、單螺桿擠出機(jī)包括串聯(lián)的上階螺桿和下階螺桿，上階螺桿主要起到對(duì)聚合物塑化、熔融及聚合物熔體與超臨界二氧化碳初步混合的作用，下階螺桿則主要起到聚合物熔體與超臨界二氧化碳充分混合及通過(guò)溫度控制從而有利于聚合物在擠出口模發(fā)泡的作用。第三、采用超臨界二氧化碳作為發(fā)泡劑，其不僅綠色環(huán)保、價(jià)格低廉，而且具有較強(qiáng)的塑化能力和擴(kuò)散能力。超臨界二氧化碳的塑化和傳質(zhì)作用能夠改善阻燃劑的分散，進(jìn)一步改善發(fā)泡材料的泡孔結(jié)構(gòu)。因此，上述制備方法有效解決了無(wú)機(jī)阻燃劑易團(tuán)聚和添加量大時(shí)易導(dǎo)致難加工的問(wèn)題，改善了阻燃劑的分散效果，提高了阻燃劑的阻燃效率。

本發(fā)明還提供一種上述制備方法得到的聚烯烴發(fā)泡材料，所述聚烯烴發(fā)泡材料的泡孔密度為10⁴cell/cm³～10¹²cell/cm³，膨脹倍率為1.05～25。

通過(guò)上述制備方法得到的聚烯烴發(fā)泡材料密度可控，泡孔結(jié)構(gòu)均勻，發(fā)泡倍率高，最終可以獲得優(yōu)異的阻燃性能和力學(xué)性能。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的聚烯烴發(fā)泡材料泡孔結(jié)構(gòu)的掃描電鏡照片；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制備的聚烯烴發(fā)泡材料的力學(xué)性能展示照片。

具體實(shí)施方式