[發明專利]一種聚烯烴發泡產品專用均泡劑的制備與應用

有效

• 申請號: 201910998044.0
• 申請日: 2019-10-21
• 公開（公告）號: CN110724271B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 鄒威;郭俊毅;馬育紅;張晨
• 申請（專利權）人: 北京化工大學常州先進材料研究院
• 主分類號: C08G81/02
• 分類號: C08G81/02;C08J9/00;C08J9/12;C08L23/12
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本發明提供了一種可用于聚烯烴發泡產品均泡劑的合成。本發明的聚烯烴發泡產品均泡劑的結構為一側是長碳鏈，另外一側是有機硅側鏈。所述均泡劑的制備方法，包括如下步驟：將長碳鏈脂肪酸或者是酸酐改性的聚烯烴和氨基硅油反應，以N,N?二環己基碳酰亞胺和4?二甲氨基吡啶為催化劑，以二氯甲烷作為溶劑，制得有機硅縮合長碳鏈脂肪酸或酸酐改性的聚烯烴的均泡劑。此類均泡劑在發泡過程中能使泡沫混合均勻，降低泡孔內壁的應力，防治泡沫塌陷，具有良好的成核和穩泡作用，提高閉孔率，提升回彈性能，制備高性能的聚烯烴發泡產品。

技術領域

本發明涉及用于制備高性能的均泡劑，特別涉及用于制備聚烯烴發泡時所需的均泡劑，以及該均泡劑的應用效果和性能。

背景技術

泡沫塑料是以塑料為基本組分并含有大量氣泡的聚合物材料,因此也可以說是以氣體為填料的復合塑料。與純塑料相比,它具有很多優良的性能,如質輕、比強度高、可吸收沖擊載荷、隔熱和隔音性能好等。因而在工業、農業、建筑、交通運輸等領域得到了廣泛應用。泡沫塑料自問世以來,其用途日益廣泛,品種不斷豐富,其中較為常見的傳統泡沫塑料主要有聚丙烯(PP)聚氨酯(PUR)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、酚醛樹脂(PF) 等品種。

均泡劑是泡沫塑料發泡工藝過程中必不可少的組分之一，它是一種高效表面活性劑,具有成核、乳化配方中各個組分、穩定泡沫、使泡沫開孔和沖孔等作用。有機硅表面活性劑是泡沫塑料中最重要的穩定劑,在硬質和軟質泡沫塑料制造中具有廣泛的應用。20世紀50年代初,硅氧烷表面活性劑作為泡沫塑料均泡劑開始研究和應用，隨著一步法生產工藝要求,聚醚改性聚硅氧烷以其優異的穩泡性能得到了迅速發展和應用，其中Si─C型耐水解均泡劑是聚醚改聚硅氧烷中的主要品種。

聚烯烴材料發泡過程中氣孔的塌落，孔粗，開裂是影響產品性能的關鍵因素。鑒于此，目前有待合成一種聚烯烴發泡產品專用均泡劑，能夠起到均勻泡孔結構，提高閉孔率，提升回彈性能，制備高性能的聚烯烴發泡產品。本發明通過有機硅縮合長碳鏈的脂肪酸或酸酐改性的聚烯烴，得到了適用于聚烯烴發泡產品的均泡劑，具有良好的使用效果。

發明內容

本發明的目的在于合成一種聚烯烴發泡產品專用均泡劑，以解決聚烯烴材料發泡過程中氣孔的塌落，孔粗，開裂問題，有效的降低了發泡過程中固-氣兩相的表面張力，達到均勻、細化泡孔的目的。

為了解決上述問題，本發明提供聚烯烴發泡產品專用均泡劑，本發明的聚烯烴發泡產品專用均泡劑其中一端是長碳鏈，以提供與聚烯烴熔體良好的相容性；另外一端為有機硅，有效的降低了發泡過程中固-氣兩相的界面張力，達到均勻、細化泡孔的目的。十八酸和氨基硅油在N,N-二環己基碳酰亞胺和4-二甲氨基吡啶做催化劑，二氯甲烷作為溶劑的條件下反應，得到均泡劑。

優選地，所述聚烯烴發泡產品專用均泡劑包括如下原料：十八酸，酸酐改性的聚烯烴，氨基硅油，N,N-二環己基碳酰亞胺和4-二甲氨基吡啶，二氯甲烷。

優選地，所述聚烯烴發泡產品專用均泡劑包括如下重量份的原料：所述脂肪酸中羧基和氨基硅油中氨基的摩爾比2：1～1：1，所述酸酐改性的烯烴中酸酐與氨基硅油中的氨基比為2：1～1：1，N,N-二環己基碳酰亞胺添加量為脂肪酸的1～2wt％，4-二甲氨基吡啶為脂肪酸質量的1～2wt％。

優選地，所述的長碳鏈的酸為十八酸。

優選地，所述氨基硅油的粘度為500～100000mPa.s。

優選地，所述聚烯烴發泡產品的發泡劑為超臨界CO_2。

優選地，將合成的均泡劑運用在聚烯烴泡棉中，與不加入均泡劑的聚烯烴泡棉進行對比，通過比較泡孔直徑，產物密度，閉孔率，斷裂伸長率等來顯示出均泡劑的效果。

本發明所述的聚烯烴均泡劑的制備方法，包括以下步驟：