[發明專利]一種基于拉伸流變技術發泡聚丙烯板材的制備方法

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• 申請號: 201810307360.4
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108530746A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 張偉明
• 申請（專利權）人: 廣東星聯科技有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/14;C08L23/08;C08K3/34;C08K5/098;C08J9/06;C08J9/00;B29C44/02
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本發明公開一種基于拉伸流變技術發泡聚丙烯板材的制備方法，包括如下步驟：①預混：將均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、熔體增強母粒、發泡成核劑、化學發泡劑、潤滑劑等加入高混機預混合；②發泡成型：將預混合的物料加入到拉伸流變塑化擠出設備從而予以塑化，并讓發泡劑分解后的氣體均勻分散在聚丙烯熔體中，經發泡片材口模擠出后經三輥輥壓即可得到發泡聚丙烯板材。通過本發明方法制備的發泡聚丙烯板材，較傳統螺桿設備擠出制得的發泡材料，其泡孔均勻細密、發泡倍率高和開孔率低，同時產品的力學性能優異，生產工藝簡單，成本低，適用于工業大規模生產。

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，具體涉及一種基于拉伸流變技術發泡聚丙烯板材的制備方法。本發明高分子材料的加工設備是華南理工大學聚合物新型成型裝備國家工程研究中心瞿金平教授最新發明專利——基于拉伸流變的高分子材料塑化輸運方法及設備（專利號CN100496927C）。其與傳統的螺桿塑化設備相比，具有低能耗、弱剪切、輸送能力強、混合分散均勻等特點。

背景技術

發泡聚苯乙烯和聚乙烯的耐熱溫度為80℃左右，而發泡聚丙烯(PP)以其良好的力學性能、優良的耐熱性能(最高使用溫度達120℃)及利于環境保護的性質，目前被作為替代發泡聚苯乙烯的綠色環保材料，并已應用于包裝、隔熱材料和汽車等領域。

但由于PP是半結晶型聚合物,與無定形聚合物泡沫相比,其泡孔結構難以控制；此外,PP的熔體強度很低,對溫度變化非常敏感；且不具有很高的應變硬化,而這又是后期泡孔生長所必須的。因此,采用PP很難制得泡孔均勻細密、發泡倍率高和開孔率低的泡沫。目前,國內外PP泡沫的制備多采用多階工藝、間歇法，或采用復雜的擠出裝置如串聯擠出機，或帶有加長機頭口模的特殊擠出機，或通過交聯、共混、接枝等方法高PP的熔體強度，或用物理發泡劑通過計量泵在擠出機中間高壓泵入氣體進行發泡；這些技術工藝流程長、工藝復雜、設備專用性強、生產環節多、技術難度大、不利于推廣。中國專利CN1346843A中公布了一種輻照交聯聚丙烯發泡材料的制備用的聚丙烯樹脂為一種特質的耐輻照聚丙烯，共混溫度較高為160-200℃后的片材放置一段時間才能進行發泡，周期較長，規模化生產較困難。中國專利CN101538387A公開了一種聚丙烯發泡材料及其生產方法，該方法使用超臨界流體作為發泡劑，由于超臨界流體狀態不穩定，難以用于輸送和計量，因此擠出發泡過程不夠穩定，難以保證規模化生產。

因此，需要開發一種材料性能優異、加工性能良好、工藝流程簡單、生產效率高的微發泡聚丙烯板材及其制備方法以解決現有的問題。

發明內容

針對現有的技術不足，本發明的目的在于提供一種基于拉伸流變技術發泡聚丙烯板材的制備方法，其材料性能優異、加工性能良好、工藝流程簡單、生產效率高。

為了實現上述目的，本發明基于拉伸流變技術發泡聚丙烯板材的制備方法，具體步驟如下：

①將重量份為100的均聚聚丙烯或無規共聚丙烯或均聚聚丙烯與無規共聚丙烯的混合物、重量份為1～10的熔體增強母粒、重量份為0.1～2的發泡成核劑、重量份為0.1～2的化學發泡劑、重量份為0.1～1的潤滑劑預混合；

②發泡成型：將預混合的物料加入到拉伸流變塑化擠出設備予以塑化，經發泡片材口模擠出后，再經三輥輥壓得到發泡聚丙烯板材。

所述拉伸流變塑化擠出設備為偏心轉子拉伸流變塑化擠出設備, 轉子直徑為60mm，長徑比為20～25，輔助設備采用片材擠出模頭及壓延成型設備，擠出機溫度為150～250℃，模頭溫度為150～200℃,轉子轉速為10～150轉/分鐘，喂料機轉速為10～100轉/分鐘。

基于所述均聚聚丙烯與無規共聚丙烯的混合體總量為100重量%，所述均聚聚丙烯的重量比（含量范圍）為0.1重量%～99.9重量%，所述無規共聚丙烯的重量比（含量范圍）為99.9重量%～0.1重量%。

所述熔體增強母粒為乙烯-辛烯共聚物、聚乙烯的復合物，通過拉伸流變塑化擠出設備制得。