[發明專利]一種清潔環保型聚偏氟乙烯發泡片材的制備方法

有效

• 申請號: 202010440014.0
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111574744B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 楊兆平;魏立東;李志興
• 申請（專利權）人: 常州長園特發科技有限公司;深圳市沃爾核材股份有限公司
• 主分類號: C08J9/12
• 分類號: C08J9/12;C08J7/12;C08J5/18;C08L27/16
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國

本發明公開一種清潔環保型聚偏氟乙烯發泡片材的制備方法，包括如下步驟：擠出步驟：首先將聚偏氟乙烯添加入雙螺桿擠出機中擠出形成聚偏氟乙烯片材；輻照步驟：對聚偏氟乙烯片材進行電子束輻照交聯；氣體飽和步驟：將上述片材放入升溫后的高壓釜中，向高壓釜中注入超臨界氮氣，使輻照交聯偏氟乙烯片材被超臨界氮氣完全飽和；成核步驟：將輻照交聯偏氟乙烯片材在氣體飽和步驟的高壓釜中泄壓并成核，待高壓釜冷卻后泄壓開釜，取出成核輻照交聯偏氟乙烯片材；發泡步驟：待成核輻照交聯偏氟乙烯片材冷卻到室溫后重新放入高壓釜進行發泡，發泡后取出即可。本發明使用超臨界氮氣作為發泡劑，獲得的泡沫片材清潔無味，泡孔均勻細膩，力學性能優良。

技術領域

本發明涉及材料成型技術領域，特別涉及聚偏氟乙烯發泡片材的制備方法。

背景技術

聚合物泡沫材料具有質輕、隔熱、隔音、緩沖、減震等功能，廣泛應用于交通、建筑、包裝、日常用品、運動器械等領域。高性能的泡沫材料還可用于軍事、航空航天等尖端領域。目前常用的泡沫材料有聚苯乙烯泡沫(EPS)，聚氨酯泡沫(EPU)及聚乙烯泡沫(EPE)等。這些傳統的泡沫材料在耐熱性、耐化學藥品性、耐候性及阻燃性等方面存在諸多不足，無法滿足航空航天、微電子和半導體工業、石油化學工業、制藥業對泡沫材料耐化學藥品性、阻燃性等方面的要求。

含氟聚合物具有優異的耐熱性、耐化學藥品性、耐候性、阻燃性等特性。屬于非污染性原材料。這些特性主要與含氟聚合物結構中的氟原子極化率低，電負性強，范德華半徑小，氟碳鍵能高等因素有關。由于含氟聚合物的優異特性，其被廣泛應用于國防軍工、航空航天、電子電器、機械、化工、紡織、醫學等眾多行業和領域。聚偏氟乙烯樹脂(PVDF)是20世紀70年代發展起來的具有優良綜合性能的新材料，年增長速率10％以上，產量約占全部含氟塑料總量的14％左右，是年產量僅次于聚四氟乙烯(PTFE)的第二大含氟樹脂。PVDF是由偏氟乙烯單體通過均聚或共聚而成的含氟樹脂，兼有含氟樹脂和普通樹脂的長處。以PVDF為基體的泡沫材料，兼具了PVDF和泡沫材料的優良性能，可用于許多傳統泡沫材料無法滿足使用條件的領域。

目前市場上應用的PVDF泡沫片材多采用偶氮二甲酰胺等化學發泡劑制備，化學發泡劑在受熱分解時會產生可能導致癌癥的物質—氨基脲，這種物質會進入食品，并且在嬰兒食品中含量最高。因此歐盟2005年8月2日起已禁止AC發泡劑作為食品包裝或與食品接觸的塑料材料和產品的銷售與進口。2010年底歐盟開始對以AC為發泡劑的發泡制品中甲酰胺的含量進行限值。這一發泡技術限制了PVDF在許多特殊領域的應用。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種超臨界氮氣發泡聚偏氟乙烯材料的制備方法。

為實現上述目的，本發明提供一種清潔環保型聚偏氟乙烯發泡片材的制備方法，包括如下步驟：

擠出步驟S1：首先將聚偏氟乙烯添加入雙螺桿擠出機中擠出形成聚偏氟乙烯片材；

輻照步驟S2：對聚偏氟乙烯片材進行電子束輻照交聯；

氣體飽和步驟S3：將上述輻照交聯偏氟乙烯片材放入升溫后的高壓釜中，用高壓泵向高壓釜中注入超臨界氮氣，使輻照交聯偏氟乙烯片材被超臨界氮氣完全飽和；

成核步驟S4：將輻照交聯偏氟乙烯片材在氣體飽和步驟S3的高壓釜中泄壓，使輻照交聯偏氟乙烯片材成核，待高壓釜冷卻后泄壓開釜，取出成核輻照交聯偏氟乙烯片材；

發泡步驟S5：待成核輻照交聯偏氟乙烯片材冷卻到室溫后重新放入高壓釜進行發泡，發泡后取出即可。

優選地，所述擠出步驟S1中的擠出溫度為150-210℃。

優選地，所述輻照步驟S2中的輻照劑量為20-100kGy。