[發明專利]一種高性能發泡聚丙烯材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010191824.7
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111471235A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 虞振勇;虞丐旦;李秉文;余輝;李成強;董子利
• 申請（專利權）人: 溫州華邦安全封條股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L83/08;C08K13/02;C08K3/36;C08K5/5399;C08K5/098;C08K5/20;C08K5/315;C08K5/107;C08J9/10
• 代理公司: 溫州新甌專利事務所 33210
• 代理人: 陳旭宇

本發明公開了一種高性能發泡聚丙烯材料及其制備方法，所述的高性能發泡聚丙烯材料，以重量份為單位，包括以下原料：聚丙烯70?92份、二氧化硅2?4份、聚硅氧烷氨酯丙烯酸酯3?6份、六溴環三聚磷腈1?2份、2?氰基丙烯酸甲酯3?5份、硬脂酸鎂0.3?0.7份、乙撐基雙硬脂酰胺0.4?0.9份、發泡劑0.5?1份、穩泡劑0.2?0.4份、紫外線吸收劑0.1?0.2份；所述的高性能發泡聚丙烯材料是經過多級混合、擠出等步驟制得的。本發明制得的發泡聚丙烯材料阻燃性能和機械性能優異，氧指數達到40.6%以上，斷裂伸長率達15.62%以上，能滿足在包裝、汽車、家具、建筑、玩具等領域的應用需求。

技術領域

本發明屬于發泡材料制備技術領域，具體涉及一種高性能發泡聚丙烯材料及其制備方法。

背景技術

發泡聚丙烯材料不僅具有泡沫材料的優異品質，如質量輕、吸收沖擊載荷能力和隔熱、隔音能力較強，而且繼承了聚丙烯樹脂的許多優良性能，如性價比、耐熱性、力學性能優良，易于回收等特點。因此發泡聚丙烯材料在包裝、汽車、家具、建筑、玩具等領域的應用發展潛力巨大。聚丙烯屬于結晶性聚合物，在結晶熔點以下幾乎不流動，結晶熔點以上其熔體黏度急劇變小，所以發泡過程中產生的氣體很難被包住。同時，聚丙烯從熔融態轉變為結晶態釋放出大量的熱量，結晶過程所需的時間較長，適宜聚丙烯發泡的溫度較窄，為了制得發泡倍率高的聚丙烯泡沫塑料需要提高聚丙烯的熔體強度。目前制備聚丙烯發泡粒子所采用的聚丙烯近熔點發泡技術是指聚丙烯釜壓發泡的溫度窗口在其熔點附近。并且目前市場上已有的發泡聚丙烯材料阻燃性能較差，產品使用性能較差，為了進一步擴大聚丙烯材料的使用范圍，有必要對其性能進行改性，以滿足應用需求。

發明內容

本發明提供一種高性能發泡聚丙烯材料及其制備方法，以解決現有的發泡聚丙烯材料阻燃性能、斷裂伸長率較差的實際技術問題。

為了解決以上技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種高性能發泡聚丙烯材料，以重量份為單位，包括以下原料：聚丙烯70-92份、二氧化硅2-4份、聚硅氧烷氨酯丙烯酸酯3-6份、六溴環三聚磷腈1-2份、2-氰基丙烯酸甲酯3-5份、硬脂酸鎂0.3-0.7份、乙撐基雙硬脂酰胺0.4-0.9份、發泡劑0.5-1份、穩泡劑0.2-0.4份、紫外線吸收劑0.1-0.2份。

技術原理：一方面聚硅氧烷氨酯丙烯酸酯含有硅氧鍵，當發泡聚丙烯材料被點燃時，硅氧烷快速鋪蓋到發泡聚丙烯材料的表面，起到保護層作用，使發泡聚丙烯材料隔熱、隔氧，從而阻止其燃燒。另一方面，六溴環三聚磷腈具有Br-P-N的協同效應，其與聚硅氧烷氨酯丙烯酸酯配合使用，可大大提高發泡聚丙烯材料的阻燃效果，進而提高發泡聚丙烯材料的氧指數。2-氰基丙烯酸甲酯可改善發泡聚丙烯材料的黏結層韌性，另外硬脂酸鎂可降低2-氰基丙烯酸甲酯的熱膨脹性能，乙撐基雙硬脂酰胺的加入，可以提高聚硅氧烷氨酯丙烯酸酯、六溴環三聚磷腈、2-氰基丙烯酸甲酯和硬脂酸鎂之間的的分散性、相容性和加工流動性，使得組分原料之間混合得更加均勻，形成網絡結構，提高發泡聚丙烯材料體系界面粘結力，進而提高發泡聚丙烯材料的斷裂伸長率。

進一步地，所述的高性能發泡聚丙烯材料，以重量份為單位，包括以下原料：聚丙烯85份、二氧化硅3份、聚硅氧烷氨酯丙烯酸酯5份、六溴環三聚磷腈1.6份、2-氰基丙烯酸甲酯4份、硬脂酸鎂0.5份、乙撐基雙硬脂酰胺0.7份、發泡劑0.8份、穩泡劑0.3份、紫外線吸收劑0.2份。

進一步地，所述聚丙烯為高熔體強度聚丙烯，高熔體強度聚丙烯的分子量分布M_w/M_n＝12-13。

進一步地，所述聚丙烯的熔體流動速率為70-90g/10min。

進一步地，所述發泡劑為偶氮二甲酰胺。

進一步地，所述穩泡劑為硅酮酰胺。

進一步地，所述紫外線吸收劑為單苯甲酸間苯二酚酯。