发泡聚丙烯组合物、发泡聚丙烯板材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚丙烯发泡材料领域，公开了一种发泡聚丙烯组合物、发泡聚丙烯板材及其制备方法。组合物，包含：高熔体强度聚丙烯100重量份、胍盐复合抗菌剂0.05‑2重量份、防霉剂0.05‑5重量份和发泡剂1‑15重量份；其中，所述高熔体强度聚丙烯包含以下组分：聚丙烯100重量份、抗氧剂0.1‑0.3重量份、混合丁烯‑马来酸酐共聚物微球0.25‑10重量份；其中，所述共聚物微球的粒径为0.1‑10μm。可以实现通过挤出成型的方式制备得到泡孔致密、孔径分布均匀且表面平整，同时耐热氧老化性能高，非交联可回收利用的发泡聚丙烯。

【技术实现步骤摘要】
发泡聚丙烯组合物、发泡聚丙烯板材及其制备方法
本专利技术涉及聚丙烯发泡材料领域，具体地，涉及发泡聚丙烯组合物、发泡聚丙烯板材及其制备方法。
技术介绍
聚合物发泡体由极小的气泡和包裹该气泡的薄的气泡膜所构成，由于气体所占的体积比率高，隔热性、缓冲性、漂浮性良好且性价比高，因此应用领域广泛。近年来，聚丙烯类树脂发泡体以其良好的性能和成本平衡性，且可被循环利用等特点，广泛应用于隔热建筑用材，汽车构件，包装缓冲材料等领域。例如，作为隔热建材用途，聚丙烯类树脂发泡板材用于建筑物地板或墙壁内部，呈现出良好的隔热性能，在市场上广泛得到认可和使用。制备聚丙烯发泡体的方法主要包括板材法和挤出法。前者利用在加压密闭容器中使用二氧化碳或者烃类等发泡剂在高温高压下浸渍分散于水中的聚丙烯颗粒中，在大气压下急速放出后得到发泡板材，后利用模压成型得到成型物。但该方法为分批次生产，制造工序繁杂，能好多，无法连续生产，所以存在制造成本高的特点。后者是在挤出机中投入聚丙烯组合物粒子，根据需要使用二氧化碳，烃类、化学发泡剂或交联剂，在加热加压下进行熔融混炼后挤出发泡，但使用二氧化碳为发泡剂得到的发泡板材开孔率高，力学性能不佳；使用化学发泡剂的得到的发泡板材发泡倍率低，减重不明显，应用领域较窄。CN101175801A公开了一种交联聚烯烃类树脂发泡体，由聚烯烃类树脂组合物形成，所述聚烯烃类树脂组合物含有20-50重量％通过差示扫描量热计测定的至少1个吸热峰为160℃以上的聚丙烯类树脂(A)、20-50重量％通过差示扫描量热计测定的吸热峰小于160℃的聚丙烯类树脂(B)和20-40重量％聚乙烯类树脂(C)。虽然该发泡体具有良好的耐热性，但是由于发泡过程使用了交联助剂使得该聚丙烯泡沫不能回收利用易于造成环境污染。CN1944032A公开了一种聚丙烯发泡片材制造方法，步骤如下：含有均聚聚丙烯、碳酸硅、AC发泡剂，按重量比分别为70-80、10-20、10-15的聚丙烯发泡料，投入挤塑机的料斗内，将挤塑机的温度升到100℃-280℃，使聚丙烯发泡料熔炼，启动挤塑机的螺杆旋转，使熔炼的聚丙烯发泡料从机内向100℃-280℃的T型头口模挤出，挤出已发泡的聚丙烯发泡料流向挤板机组两辊筒缝楔中去，经辊压成片状材，自然冷却到室温后，按需要切成一定规格片材，即成成品。但是该方法使用AC发泡剂等化学发泡剂，发泡倍率较低，不适用于对减重要求高的发泡材料领域。因此，聚丙烯发泡材料需要提供更好的方法以制备。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服聚丙烯发泡材料成型泡孔质量差，影响材料力学性能，且需要改进耐热氧老化性能的问题，提供了发泡聚丙烯组合物、发泡聚丙烯板材及其制备方法。提供的发泡聚丙烯可以具有致密泡孔，孔径分布均匀且表面平整。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种发泡聚丙烯组合物，包含：高熔体强度聚丙烯100重量份、胍盐复合抗菌剂0.05-2重量份、防霉剂0.05-5重量份和发泡剂1-15重量份；其中，所述高熔体强度聚丙烯包含以下组分：聚丙烯100重量份、抗氧剂0.1-0.3重量份、混合丁烯-马来酸酐共聚物微球0.25-10重量份；其中，所述共聚物微球的粒径为0.1-10μm。优选地，所述混合丁烯-马来酸酐共聚微球中，马来酸酐结构单元的含量为30-70摩尔％。优选地，所述混合丁烯-马来酸酐共聚微球是通过在氮气、引发剂和有机溶剂存在下，由混合碳四与马来酸酐进行共聚反应制得的马来酸酐与碳四烯烃的共聚物。优选地，所述混合碳四与马来酸酐的重量比为(0.2-3)：1。优选地，所述引发剂的用量为马来酸酐的0.05-20摩尔％。优选地，共聚反应温度为50-100℃，共聚反应压力为0.2-2MPa，共聚反应时间为5-10h。本专利技术第二方面提供一种发泡聚丙烯的制备方法，包括：(1)将聚丙烯100重量份、抗氧剂0.1-0.3重量份、混合丁烯-马来酸酐共聚物微球0.25-10重量份进行混合得到共混物；再将所述共混物进行挤出造粒，得到高熔体强度聚丙烯；(2)将所述高熔体强度聚丙烯100重量份、胍盐复合抗菌剂0.05-2重量份、防霉剂0.05-5重量份和发泡剂1-15重量份进行混料，得到预混料；将所述预混料进行挤出发泡成型，得到发泡聚丙烯。本专利技术第三方面提供一种前述的制备方法制得的发泡聚丙烯板材。通过上述技术方案，本专利技术提供的发泡聚丙烯组合物可以通过挤出成型的方式制备得到泡孔致密、孔径分布均匀且表面平整，同时耐热氧老化性能高的发泡聚丙烯。附图说明图1为本专利技术实施例15制得的发泡聚丙烯的横截面的SEM图像；图2为实施例23制得发泡聚丙烯的横截面的SEM图像。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术第一方面提供一种发泡聚丙烯组合物，包含：高熔体强度聚丙烯100重量份、胍盐复合抗菌剂0.05-2重量份、防霉剂0.05-5重量份和发泡剂1-15重量份；其中，所述高熔体强度聚丙烯包含以下组分：聚丙烯100重量份、抗氧剂0.1-0.3重量份、混合丁烯-马来酸酐共聚物微球0.25-10重量份；其中，所述共聚物微球的粒径为0.1-10μm。混合丁烯-马来酸酐共聚物微球所述粒径可以通过扫描电镜方法测得。所述共聚物微球的粒径优选为0.2-2μm。本专利技术中，优选地，所述混合丁烯-马来酸酐共聚微球是通过在氮气、引发剂和有机溶剂存在下，由混合碳四与马来酸酐进行共聚反应制得的马来酸酐与碳四烯烃的共聚物微球。所述共聚反应可以是采用沉淀聚合法的一步反应。优选地，所述混合丁烯-马来酸酐共聚微球为马来酸酐与正丁烯、异丁烯的共聚物微球。本专利技术中，优选地，所述混合丁烯-马来酸酐共聚微球中，马来酸酐结构单元的含量为30-70摩尔％。优选地，马来酸酐结构单元的含量为48-55摩尔％。所述混合丁烯-马来酸酐共聚微球中，马来酸酐结构单元可以在主链、侧链，也可以在端基。马来酸酐结构单元的含量可以通过1H和13C核磁测定。所述混合丁烯-马来酸酐共聚微球中，还可以含有来自1-丁烯、1,3-丁二烯和异丁烯中的至少一种所形成的烯烃结构单元。烯烃结构单元在所述混合丁烯-马来酸酐共聚微球中的含量可以通过1H和13C核磁测定。烯烃结构单元含量可以为30-70摩尔％。优选地，烯烃结构单元含量为45-52摩尔％。本专利技术中，优选地，所述混合丁烯-马来酸酐共聚微球中主要含有来自正丁烯和异丁烯的结构单元，含量为30-70摩尔％，优选地，正丁烯和异丁烯的结构单元含量为45-52摩尔％。本专利技术中使用的所述混合丁烯-马来酸酐共聚微球可以利用混合碳四为原料，所述混合碳四可以来自多种石油加工炼制过程，可以是C4烃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发泡聚丙烯组合物，包含：高熔体强度聚丙烯100重量份、胍盐复合抗菌剂0.05-2重量份、防霉剂0.05-5重量份和发泡剂1-15重量份；其中，所述高熔体强度聚丙烯包含以下组分：聚丙烯100重量份、复合抗氧剂0.1-0.3重量份、混合丁烯-马来酸酐共聚物微球0.25-10重量份；其中，所述共聚物微球的粒径为0.1-10μm。/n

【技术特征摘要】
1.一种发泡聚丙烯组合物，包含：高熔体强度聚丙烯100重量份、胍盐复合抗菌剂0.05-2重量份、防霉剂0.05-5重量份和发泡剂1-15重量份；其中，所述高熔体强度聚丙烯包含以下组分：聚丙烯100重量份、复合抗氧剂0.1-0.3重量份、混合丁烯-马来酸酐共聚物微球0.25-10重量份；其中，所述共聚物微球的粒径为0.1-10μm。


2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述混合丁烯-马来酸酐共聚微球中，马来酸酐结构单元的含量为30-70摩尔％；优选地，马来酸酐结构单元的含量为48-55摩尔％。


3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述混合丁烯-马来酸酐共聚微球是通过在氮气、引发剂和有机溶剂存在下，由混合碳四与马来酸酐进行共聚反应制得的马来酸酐与碳四烯烃的共聚物；
优选地，所述混合丁烯-马来酸酐共聚微球为马来酸酐与正丁烯、异丁烯的共聚物微球。


4.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述混合碳四与马来酸酐的重量比为(0.2-3)：1；优选为(0.8-3)：1；
优选地，所述引发剂的用量为马来酸酐的0.05-20摩尔％。


5.根据权利要求3所述的组合物，其中，马来酸酐在所述有机溶剂中的浓度为5重量％-25重量％；优选为10重量％-20重量％。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭鹏，吕明福，张师军，解娜，徐耀辉，陈若石，白弈青，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11