发泡材料及其制备方法、发泡制品技术

本发明专利技术涉及发光材料及其制备方法、发泡制品，该发泡材料主要由聚‑4‑甲基‑1‑戊烯和补强剂经超临界发泡工艺制备而成，所述补强剂的粒径为40‑100nm。该发泡材料具有优异抗冲击强度和压缩强度。

Foaming materials, preparation methods and products

【技术实现步骤摘要】
发泡材料及其制备方法、发泡制品
本专利技术涉及高分子材料
，特别涉及发光材料及其制备方法、发泡制品。
技术介绍
聚-4-甲基-1-戊烯(TPX)分子内部的链段堆积不紧密，排列不规则，填充密度低，聚合物的密度低至0.83，相对通用塑料聚乙烯和聚丙烯等具有质量轻的优势。TPX侧链体积大，分子链的运动受到限制，因此其维卡软化点高至113℃，熔点高达220-240℃，良好的热性能使得其相对聚乙烯类、聚丙烯类、聚苯醚类的聚合物具有更广泛的使用范围。TPX的化学结构单元是聚丙烯的二聚，主链由C-C键结合，所以TPX材料的性质稳定，不会出现PS、PMMA等因聚合物内部应力集中而失效的情况。TPX结晶部分和非结晶部分密度差小，具有光学一致性，有极佳的透光性，经过加工成型后也不会引起透明性的变化，故TPX具有较优的应用潜能，目前逐渐应用于制备发泡制品。但目前市场上的TPX发泡制品存在抗冲击强度和压缩强度较差的问题，严重限制了其应用前景。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种具有优异抗冲击强度和压缩强度的发泡材料及其制备方法。一种发泡材料，主要由聚-4-甲基-1-戊烯和补强剂经超临界发泡工艺制备而成，所述补强剂的粒径为40nm-100nm。在其中一实施例中，所述聚-4-甲基-1-戊烯和所述补强剂的质量比为100：(0.05-5)；和/或所述补强剂选自二氧化硅、银纳米粒子、金纳米粒子、二氧化锆、碳纳米管、石墨烯、碳酸钡、纤维素纳米晶和甲壳素纳米晶中的一种或多种。在其中一实施例中，所述补强剂为棒状结构纳米粒子。在其中一实施例中，所述补强剂为所述碳纳米管、纤维素纳米晶和甲壳素纳米晶中一种或多种。在其中一实施例中，制备所述发泡材料的原料还包括着色剂，所述超临界发泡工艺所采用的发泡剂为二氧化碳。在其中一实施例中，制备所述发泡材料的原料还包括：分散剂、润滑剂、荧光增白剂和发泡剂中可接受其它聚烯烃中的一种或多种；在所述发泡材料中，以重量份计，所述聚-4-甲基-1-戊烯为1000份，所述补强剂为0.5-50份，所述着色剂为0.1-30份，所述分散剂为0.1-10份，所述润滑剂为0.1-10份，所述荧光增白剂为0.1-10份，所述其它聚烯烃为0.1-10份。在其中一实施例中，所述着色剂选自：铁黑、铁黄、铁红、铁黑、铁绿、铁棕，铁紫、铅铬绿、锌绿、锡绿、铁绿、铅铬橙、铅铬红、锡红、铁红、红丹、铬黄、福黄、锌黄、铁蓝、群青、氧化锌、锌钡白、钛白、碳黑、酞青颜料、还原颜料、杂环颜料、偶氮颜料、硝基颜料和亚硝基颜料中的一种或多种；所述分散剂选自：聚丙烯酸钠、羟乙基淀粉、硅酸钠、醚、羟甲基纤维素、脂肪醇、六偏磷酸钠、焦磷酸钠和木质素磺酸钠中的一种或多种；所述润滑剂选自：硬脂酸钙乳液、石油烃蜡、微晶蜡和氧化聚乙烯蜡中一种或多种；所述荧光增白剂选自：吡唑啉型增白剂、二苯乙烯型增白剂、丙苯氧氮茂型增白剂、豆香素型增白剂和苯二甲酸酰胺型增白剂中的一种或多种；所述其他烯烃选自：聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚丙烯腈、聚氧化乙烯、聚甲基丙烯酸、聚1-丁烯和聚丁二烯中的一种或多种。在其中一实施例中，所述发泡材料的反射波长为400-100nm。上述发泡材料的制备方法，包括以下步骤：将各原料熔融共混，得到改性材料；采用超临界发泡工艺对所述改性材料进行处理，制得所述发泡材料。在其中一实施例中，所述超临界发泡工艺的工艺条件为：均相体系发泡压力为10-40MPa，发泡温度为220-280℃，均相体系的饱和时间为5-200min，泄压速率为50-500MPa/s，反应釜冷却速率为1-20℃/min。一种发泡制品，主要由上述发泡材料制成。本专利技术技术人员经过大量研究发现通过在TPX中加入特定粒径的补强剂，并结合超临界发泡工艺可以使制品内部的泡孔直径控制在500nm左右，表现出更高的压缩强度、冲击强度等优异的力学性能。且补强剂的添加还可以调控发泡的成核过程，降低成核能垒，使发泡材料的泡孔尺寸均匀。附图说明图1为实施例1的发泡材料的扫描电镜图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述，并给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本专利技术提供了一种发泡材料，主要由聚-4-甲基-1-戊烯(TPX)和补强剂经超临界发泡工艺制备而成，补强剂的粒径为40nm-100nm。进一步地，补强剂的粒径为40nm-90nm。更进一步为，补强剂的粒径为40nm-80nm。进一步地，补强剂选自二氧化硅、银纳米粒子(即纳米银)、金纳米粒子(即纳米金)、二氧化锆、碳纳米管(包括单臂碳纳米管和多臂碳纳米管)、石墨烯、碳酸钡、纤维素纳米晶和甲壳素纳米晶中一种或多种。更进一步地，补强剂为棒状结构纳米粒子。棒状结构的纳米粒子在发泡制品中有助于形成串晶的结构，制品会具有更高的强度。更进一步地，补强剂为棒状结构的碳纳米管、纤维素纳米晶和甲壳素纳米晶中一种或多种，以进一步提高材料的机械性能。本专利技术中超临界发泡工艺是指采用超临界气体进行发泡的工艺。超临界气体是指一定温度和压力的条件下，超过物质气液的临界温度、压力、体积状态的气体。超临界状态的气体具有与液体相近的密度、表面张力几乎为零、导热系数比常压气体大、粘度低，并且易于通过压力、温度的调节来控制超临界状态气体的物理性能。超临界发泡技术，是一种新型环保的物理发泡技术，发泡剂主要是超临界二氧化碳(CO2)、超临界氮气(N2)等。进一步地，发泡剂为二氧化碳。更进一步地，形成所述发泡材料的原料还包括着色剂。通过采用添加着色剂可以形成具有各种颜色的发泡材料，有利于制备各类家居产品。更进一步地，着色剂为无机颜料或有机颜料，无机颜料包括但不限于：盐类、氧化物类、碳等，例如铁黑、铁黄、铁红、铁黑、铁绿、铁棕，铁紫、铅铬绿、锌绿、锡绿、铁绿、铅铬橙、铅铬红、锡红、铁红、红丹、铬黄、福黄、锌黄、铁蓝、群青、氧化锌、锌钡白、钛白、碳黑等；有机颜料包括但不限于：酞青颜料、还原颜料、杂环颜料、偶氮颜料、硝基颜料、亚硝基颜料等。更进一步地，着色剂为弱极性的染色助剂，且超临界发泡工艺的发泡剂为二氧化碳。CO2是非极性分子，TPX也是由非极性结构单元组成，因此在超临界的体系中易于添加各种弱极性的染色助剂，有利于制备颜色均匀的TPX发泡材料，使用在日常生活中的家居等领域，具有重要的应用潜力。更进一步地，添加的着色剂为无机金属类着色剂，无机金属类着色剂的加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发泡材料，其特征在于，主要由聚-4-甲基-1-戊烯和补强剂经超临界发泡工艺制备而成，所述补强剂的粒径为40nm-100nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种发泡材料，其特征在于，主要由聚-4-甲基-1-戊烯和补强剂经超临界发泡工艺制备而成，所述补强剂的粒径为40nm-100nm。


2.根据权利要求1所述的发泡材料，其特征在于，所述聚-4-甲基-1-戊烯和所述补强剂的质量比为100：(0.05-5)；和/或
所述补强剂选自二氧化硅、银纳米粒子、金纳米粒子、二氧化锆、碳纳米管、石墨烯、碳酸钡、纤维素纳米晶和甲壳素纳米晶中的一种或多种。


3.根据权利要求2所述的发泡材料，其特征在于，所述补强剂为棒状结构纳米粒子。


4.根据权利要求3所述的发泡材料，其特征在于，所述补强剂为碳纳米管、纤维素纳米晶和甲壳素纳米晶中一种或多种。


5.根据权利要求1-4任一项所述的发泡材料，其特征在于，制备所述发泡材料的原料还包括着色剂，所述超临界发泡工艺所采用的发泡剂为二氧化碳。


6.根据权利要求5所述的发泡材料，其特征在于，制备所述发泡材料的原料还包括：分散剂、润滑剂、荧光增白剂和发泡剂中可接受其它聚烯烃中的一种或多种；
在所述发泡材料中，以重量份计，所述聚-4-甲基-1-戊烯为1000份，所述补强剂为0.5-50份，所述着色剂为0.1-30份，所述分散剂为0.1-10份，所述润滑剂为0.1-10份，所述荧光增白剂为0.1-10份，所述其它聚烯烃为0.1-10份。


7.根据权利要求6所述的发泡材料，其特征在于，所述着色剂选自...

【专利技术属性】
技术研发人员：金亚东，杨承翰，别大奎，朱正平，杨帆，
申请(专利权)人：宁波长阳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33