一种皮芯结构的灰色抗静电聚丙烯复合发泡珠粒及其模塑制品制造技术

本发明专利技术公开了一种皮芯结构的灰色抗静电聚丙烯复合发泡珠粒，由发泡芯层和不发泡的皮层组成，发泡芯层由聚丙烯、泡孔成核剂、抗氧化剂、着色炭黑及润滑剂组成，皮层由聚丙烯、聚醚嵌段共聚物抗静电剂、马来酸酐接枝改性聚丙烯及多壁碳纳米管组成；所述复合发泡珠粒是采用共挤出挤出机挤出造粒后经过高压发泡釜发泡得到的。皮层含有复合抗静电剂及低熔点聚丙烯，保证了模塑制品的良好熔结、表观质量及稳定的永久抗静电性；芯层发泡效果优异，保证了模塑制品的发泡倍率可调性及优异的力学性能。模塑制品不仅具有永久抗静电性，还具有很好的刚性。刚性。刚性。

【技术实现步骤摘要】
一种皮芯结构的灰色抗静电聚丙烯复合发泡珠粒及其模塑制品


[0001]本专利技术属于高分子材料加工
，具体涉及一种皮芯结构的灰色抗静电聚丙烯复合发泡珠粒及其模塑制品。

技术介绍

[0002]发泡聚丙烯珠粒(EPP)及其模塑制品材料具有优异的力学性能，而且比传统发泡材料更易于回收，在发泡塑料领域有举足轻重的作用，EPP模塑制品已经在包装保护材料、隔音隔热材料、汽车零部件材料等领域大量应用。
[0003]降低EPP材料的表面电阻，有利于疏散材料表面电子的集中，尤其是对于精密电子设备、液晶显示屏等的包装材料，更需要用到抗静电型的EPP材料。目前，抗静电性的EPP材料主要通过两种方式来实现，一是采用两亲性有机分子的添加方式，但其抗静电性能随环境湿度和温度变化大，且表面电阻一般只能在10
9-12
Ω；二是采用导电炭黑、石墨及碳纳米管等物质为导电有效成分，尽管此类产品表面电阻可以达到10
5-10
Ω，但其添加量比较大且颜色均为黑色，在一定程度上削弱了EPP的发泡性能，且填充过多的无机粉末填充容易导致脱粉，在运输过程中存在损伤电子器件表面的风险。
[0004]本专利技术旨在得到一种无机粉末添加量较少，灰色永久型抗静电聚丙烯复合发泡珠粒及其模塑制品。该模塑制品表面电阻稳定在10
6-9
Ω，内部熔结良好，表观质量优异，在作为抗静电包装材料时没有掉粉的担忧。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有抗静电发泡聚丙烯材料的不足，生产一种皮芯结构的灰色抗静电聚丙烯复合发泡珠粒及其模塑制品，其熔结压力低于2.0bar，成型件表面质量饱满美观，表面电阻10
6-9
Ω且不随温度及湿度变化。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种皮芯结构的灰色抗静电聚丙烯复合发泡珠粒，由发泡芯层及包覆在发泡芯层表面的不发泡的皮层组成，所述的发泡芯层由聚丙烯、泡孔成核剂、抗氧化剂、着色炭黑及润滑剂组成；皮层由聚丙烯、聚醚嵌段共聚物抗静电剂、马来酸酐接枝改性聚丙烯及多壁碳纳米管组成；
[0008]所述复合发泡珠粒是采用共挤出挤出机挤出造粒后经过高压发泡釜发泡得到的，所述的共挤出机包含2台挤出机Ⅰ、Ⅱ和一个共挤模头Ⅲ；挤出机I将发泡芯层的物料熔融塑化成熔体后导入共挤模头Ⅲ，挤出机Ⅱ将皮层的物料熔融塑化成熔体后导入共挤模头Ⅲ，通过共挤模头Ⅲ内部的流道结构，将皮层的熔体物料包覆在发泡芯层的熔体物料表面，然后经过直径为0.5-3.5mm的圆形口模出丝，经过牵引及冷却后，细丝条被切粒机切割，得到长度为 1.0-2.5mm、重量为0.5-1.5mg的皮芯结构的复合微粒；
[0009]所述的皮芯结构的复合微粒的发泡过程是：(1)将皮芯结构的复合微粒、水性分散
介质和分散助剂投入到高压发泡釜中并密封；(2)在机械搅拌作用下，将高压发泡釜加热到发泡温度T2，通过增压泵向密闭的分散体系中通入CO2至发泡压力P，T1-8℃≤T2≤T1+15℃， 0.5MPa≤P≤5.5MPa；(3)在皮芯结构的复合微粒被气体浸润后，瞬间将分散体系排放至低于P的气压环境中，得到膨胀的一次发泡珠粒；(4)将一次发泡珠粒经过预压罐进行空气载压后，保持内压的珠粒在热空气的加热作用下膨胀，得到密度更低、发泡倍率为20-50倍的皮芯结构的灰色抗静电聚丙烯复合发泡珠粒。
[0010]进一步地，发泡芯层的聚丙烯是无规共聚聚丙烯，熔点为145℃-158℃，熔融指数为5-9.5 g/10min；泡孔成核剂为粒径5-10微米的滑石粉或硼酸锌；以发泡芯层总重量计，聚丙烯含量为95.0％-99.50％，着色炭黑含量为0.5％-2.4％，泡孔成核剂含量为0.1％-0.5％，抗氧化剂含量为0.1％-1.5％，润滑剂含量为0.1％-1.5％。
[0011]进一步地，皮层的聚丙烯是无规共聚聚丙烯，熔点为120℃-150℃，熔融指数为 6-10g/10min；马来酸酐接枝改性聚丙烯熔点为120℃-145℃，熔融指数为6-15g/10min；多壁碳纳米管长径比为1000以上；以皮层总重量计，聚丙烯含量为60-80％，聚醚嵌段共聚物抗静电剂含量为12％-24％，马来酸酐接枝改性聚丙烯含量为8％-18％，多壁碳纳米管含量为 0.2％-1.5％。
[0012]进一步地，发泡芯层的聚丙烯熔点为148℃-153℃，熔融指数为6-8g/10min；以发泡芯层总重量计，聚丙烯含量为97.0％-98.0％，着色炭黑含量为0.8％-1.2％，抗氧化剂含量为 0.05％-0.5％；；皮层的聚丙烯熔点为125℃-140℃，熔融指数为7-9g/10min；马来酸酐接枝改性聚丙烯熔点为125℃-140℃，熔融指数为7-12g/10min；以皮层总重量计，聚丙烯含量为 60-75％，马来酸酐接枝改性聚丙烯含量为10％-15％，多壁碳纳米管含量为0.4％-1.2％。
[0013]进一步地，多壁碳纳米管先与马来酸酐接枝改性聚丙烯制成改性发泡母料，具体步骤为：将90-95wt％的马来酸酐接枝改性聚丙烯和5-10wt％的多壁碳纳米管机械混合后，经双螺杆挤出、切粒机拉丝牵引并切割造粒，得到单颗重量1-5mg的微颗粒母粒；称取微颗粒母粒15kg、去离子水20kg、高岭土0.2kg、十二烷基苯磺酸钠0.1kg，加入到容积为60L的高压发泡釜中；在搅拌作用下，釜内温度升高到低于马来酸酐接枝改性聚丙烯熔点3℃-8℃，用增压泵通入 8-10MPa的CO2，分散体在高温高压下保持20min，开启排料阀，将物料排出到常压环境中，得到发泡倍率为20-45倍的膨胀体，该膨胀体经过清水冲洗后烘干，经过双螺杆脱泡挤出造粒，得到改性发泡母料。
[0014]进一步地，所述皮层由60wt％-75wt％的聚丙烯、10wt％-15wt％的改性发泡母料、 12wt％-24wt％的聚醚嵌段共聚物抗静电剂以及抗氧化剂和润滑剂制成。
[0015]进一步地，以复合发泡珠粒总重量计，皮层占比为8wt％-15wt％，无机填充物占比低于 1.5wt％。
[0016]一种灰色永久抗静电发泡聚丙烯模塑制品，采用所述的皮芯结构的灰色抗静电聚丙烯复合发泡珠粒通过水蒸气熔结成型得到，具体步骤为：经过预压罐载压后的复合发泡珠粒，经过真空管道填充到模具型腔中，在高温水蒸气的作用下，复合发泡珠粒膨胀且表皮熔结，然后经过模具表面的冷却介质冷却定型、出模；出模后的制件在50-110℃的热空气熟化室中进一步熟化定型，得到灰色永久抗静电发泡聚丙烯模塑制品。
[0017]进一步地，水蒸气熔结成型的压力低于2.0bar，成型件表面电阻为10
6-9
Ω，不随温
度及湿度变化。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019](1)芯层聚丙烯树脂熔点高，有利于EPP模塑制品获得高刚性的力学性能，高刚性不易变形的EPP模塑制品包装材料对于尺寸较大的电子器件有更优的防扭曲或折弯作用。皮层聚丙烯树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
10MPa的CO2，分散体在高温高压下保持20min，开启排料阀，将物料排出到常压环境中，得到发泡倍率为20-45倍的膨胀体，该膨胀体经过清水冲洗后烘干，经过双螺杆脱泡挤出造粒，得到改性发泡母料。6.如权利要求5所述的一种皮芯结构的灰色抗静电聚丙烯复合发泡珠粒，其特征在于：所述皮层由60wt％-75wt％的聚丙烯、10wt％-15wt％的改性发泡母料、12wt％-24wt％的聚醚嵌段共聚物抗静电剂以及抗氧化剂和润滑剂制成。7.如权利要求1所述的一种皮芯结构的灰色抗静电聚丙烯复合发泡珠粒，其特征在于：以复合发泡珠粒总重量计，皮层占比为8wt％-15wt％，无机填充物占比低于1.5wt％。8.一种灰...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊业志，何若虚，曾佳，刘缓缓，蒋璠晖，
申请(专利权)人：无锡会通轻质材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：