[發明專利]發泡組合物、發泡材料及其制備方法、用途

有效

• 申請號: 201911374687.4
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111087705B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 范宇;王炳德
• 申請（專利權）人: 深圳漢唐材料有限責任公司
• 主分類號: C08L23/14
• 分類號: C08L23/14;C08L23/08;C08L23/06;C08L23/12;C08L53/00;C08K13/02;C08K5/18;C08K5/3472;C08J9/10;B29C48/08;B29C48/41;B29C48/625
• 代理公司: 深圳市金信啟明知識產權代理有限公司 44484
• 代理人: 張瑋

本發明提供一種發泡組合物、以及由該組發泡合物制備得到的發泡材料，以及包含該發泡材料的制品。所述發泡組合物，以按質量百分比計，包括：丙烯聚合物21?93.6％、聚乙烯5?35％、彈性體0?20％、發泡劑1?20％、成核劑0.1?1％、交聯助劑0.1?5％、抗氧劑0.2?3％；其中，所述交聯助劑選自苯胺及其衍生物、三氮唑及其衍生物、苯胺及其衍生物與丙烯酸酯類化合物的組合、三氮唑及其衍生物與丙烯酸酯類化合物的組合中的至少一種。本發明還提供發泡材料的制備方法。所述能夠解決現有的同向雙螺桿側喂料擠出輻射交聯發泡工藝存在的發泡劑易分解、設備要求精度高、鹽浴發泡工藝制備的發泡材料氣味和VOC超標等問題。

技術領域

本發明涉及發泡材料技術領域，具體涉及一種發泡組合物、以及由該組發泡合物制備得到的發泡材料，以及包含該發泡材料的制品。

背景技術

與目前通常使用的聚苯乙烯和聚乙烯發泡材料相比，發泡聚丙烯具有顯著的優點，例如力學性能更加優異，具有更高的耐溫性和保溫隔熱性，彈性回復更好，另外它還是一種在自然界中可以降解的綠色環保材料等，諸多優點決定了聚丙烯泡沫材料可以應用于更廣泛的領域，例如可應用于制造行李箱體、空調保溫材料、建筑隔音地板、汽車儀表臺，門扶手、頂棚、風管、運動器材等，用其制備出的復合材料可替代皮革、結構件等。

常規聚丙烯泡沫制備方法主要有以下四種：超臨界氣體擠出發泡、化學發泡劑擠出發泡、間歇方式模壓發泡、同向雙螺桿側喂料擠出輻射交聯發泡。

超臨界氣體擠出發泡將聚丙烯，成核劑，彈性體，氣體(二氧化碳、氮氣、丁烷、含氟烷烴類，組合)，高壓混合，通過模具泄壓制備聚丙烯發泡材料，常常應用于杯子、包裝行業；化學發泡劑擠出發泡將聚丙烯，彈性體，成核劑，化學發泡劑，交聯劑通過螺桿擠出，發生交聯，分解反應形成高壓混合物通過模具泄壓紙杯聚丙烯發泡片材，應用于行李箱，廣告牌等結構件行業；間歇模壓發泡制備聚丙烯，主要將聚丙烯及其共混改性物通過擠出成型，切割成片或粒子，放入高溫高壓的釜體內，保溫高壓充氣，形成超臨界的混合物，然后泄壓制備出發泡聚丙烯片材或者顆粒；同向雙螺桿側喂料擠出輻射交聯發泡將聚丙烯，彈性體，化學發泡劑，交聯劑，成核劑通過分段喂料擠出制備塑膠混合片材，然后通過輻射交聯，通過鹽浴進行高溫發泡，清洗泡棉表面制備得到一種聚丙烯發泡材料。

但上述制備方法均存在一定的缺陷：超臨界氣體擠出發泡制備聚丙烯泡沫材料，泡空不均勻，性脆，對原料聚丙烯熔體強度要求高，因此鮮有商業應用；化學發泡劑擠出發泡制備聚丙烯泡沫材料，泡孔粗大，密度大，工藝極限只能做到250kg/m³的密度，性脆，主要作為結構材料使用；間歇式模壓發泡制備聚丙烯發泡材料，泡空細膩，抗沖性能好，但只能制備很厚的片材，依賴模切設備，對于設備抗高溫，高壓要求高，投資較大，成本高，限制其商業應用；同向雙螺桿側喂料擠出輻照交聯發泡制備聚丙烯材料，工藝控制難度大，同向雙螺桿內剪切高，發泡劑易分解，液體、粉料側喂料對于喂料設備精度高，投入大，特別是鹽浴發泡工藝，鹽類物質清洗，回收等均會導致環境污染，同時發泡材料完全侵沒于鹽浴中，高溫分解小分子極易殘留在泡棉材料中，氣味和VOC超標，不能滿足環保、舒適度越來越高的汽車行業要求。

因此，需要開發一種克服上述缺陷的聚丙烯發泡材料的制備方法。

發明內容

本申請是發明人根據以下問題和認知做出的：

現有的輻射交聯發泡工藝都采用同向雙螺桿側喂料擠出發泡，工藝控制難度大，同向雙螺桿內剪切高，發泡劑易分解，液體、粉料側喂料對于喂料設備精度高，投入大。如果采用與同向雙螺桿相同的原料加工體系，直接將同向雙螺桿改為異向平行雙螺桿，則導致交聯不均勻，泡孔粗大，且交聯度較低。因此，發明人對加工原料進行了大量的研究，最終通過選擇合適的交聯助劑，解決了上述問題，從而完成了本發明。

具體地，本發明提供了以下技術方案：