一种新型聚丙烯发泡材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于聚烯烃发泡材料技术领域，具体涉及一种新型聚丙烯发泡材料及其制备方法和应用，以重量份计，该材料原料包括：无规共聚聚丙烯

【技术实现步骤摘要】
一种新型聚丙烯发泡材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于聚烯烃发泡材料
，具体涉及一种新型聚丙烯发泡材料及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]聚丙烯发泡材料，保持了聚丙烯的优异性能，不仅能够减轻重量，同时材料有比较良好的物理性能
、
热性能以及可回收性，可以广泛用于汽车的内部件
、
隔音
、
隔热件，也可以用于食品
、
化妆品
、
电子产品的包装材料等
。
发泡
PS
耐热温度为
80℃
，发泡
PE
耐热温度只有
70
～
80℃
，而发泡
PP
的耐热温度可以高达
120℃
，发泡
PP
材料在
120℃
下放置
22
小时，尺寸收缩率只为2％，因此发泡
PP
材料比较适合在温度较高的场合下使用
。
此外，聚丙烯不仅吸水性低，而且还具有良好的绝缘性
、
化学稳定性和较低的介电常数
。
[0003]与此同时，聚苯乙烯泡沫材料以烷烃为发泡剂不利于环境保护，且回收困难；另一方面，以聚氨酯为原料的塑料泡沫，在发泡加工过程中会产生部分有毒的附生物质，而且聚氨酯泡沫材料不能实现回收再利用，所以相比而言，聚丙烯泡沫塑料具有非常明显的优势，聚丙烯二氧化碳发泡技术由于绿色
、
无污染
、
可回收等特点，在未来将逐渐的替代传统的聚乙烯
、
聚苯乙烯和聚氨酯泡沫塑料
。
[0004]但聚丙烯发泡材料在应用中也存在着抗紫外老化性能差
、
耐磨性能不好
、
使用寿命短
、
黏结强度等问题，比如，抗紫外性能较差，在室外场合使用时寿命较短，主要原因是在光
、
氧
、
热的综合作用下，聚丙烯分子发生
β
键断裂，产生烷基自由基
、
羟基自由基及过氧化物，使得分子链段连锁分解；无规共聚聚丙烯摩擦系数较大，因此耐摩擦耐刮痕性较差，在聚丙烯发泡材料在海上浮标应用过程中，海洋潮水冲击以及鱼类虾蟹等海洋生物对材料进行啃噬，聚丙烯发泡材料出现磨损或缺陷，降低产品使用寿命
。
[0005]目前，主要是通过紫外线吸收剂或受阻胺光稳定剂来提高聚丙烯的抗紫外性能，但紫外线吸收剂及受阻胺光稳定剂均为有机小分子，存在着易挥发
、
易降解的缺点
。
提高聚丙烯材料的耐摩擦性主要是加入金属氧化物
、
矿物粉等，但对于聚丙烯发泡材料，金属氧化物或矿物粉的过多加入会对泡孔的成核
、
泡孔生长以及泡孔均匀分布产生不利影响
。

技术实现思路

[0006]为了解决以上技术问题，本专利技术提供了一种新型聚丙烯发泡材料及其制备方法和应用，该
EPP
发泡材料具有优良的抗紫外性能
、
高黏结强度
、
良好的抗摩擦性，同时由于聚丁烯组分的存在，蒸汽成型能耗降低，材料收缩率低
、
泡孔尺寸
、
冲泡孔分布均匀，是一种综合性能优异的功能型高分子发泡材料
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0008]一种新型聚丙烯发泡材料，以重量份计，原料包括：
[0009][0010]优选地，耐摩擦助剂为聚苯硫醚
、
聚酮
、
苯并噁嗪中的一种或几种
。
聚苯硫醚
、
聚酮
、
苯并噁嗪为高分子聚合物，具有良好的耐摩擦性能，与无机耐摩擦剂相比，与体系的相容性较好，高分子聚合物在熔融过程中与聚丙烯
、
聚丁烯链段物理缠绕在一起形成空间网络结构，在发泡过程中，有利于提高泡孔结构骨架的稳定性，不易产生泡孔合并
、
坍塌现象，从而有利于增强发泡材料的力学性能
。
[0011]优选地，无规共聚聚丙烯为乙丙共聚聚丙烯
、
丙丁共聚聚丙烯
、
乙丙丁共聚聚丙烯中的一种或几种，无规共聚聚丙烯的数均分子量为6～
12
×
104，熔融指数为6～
10g/10min。
无规共聚聚丙烯是聚丙烯单体与聚乙烯单体或聚丁烯单体共聚而成，具有较宽的分子量分布，熔程较宽，在釜式发泡过程中熔点较低的部分作为发泡相，熔点较高的部分作为结构相以支撑泡孔
。
单一的均聚聚丙烯分子量分布窄，熔程短，发泡温度低于熔点时泡孔生长阻力较大，发泡温度升高时熔体强度急剧下降，泡孔破裂坍塌，很难实现发泡
。
[0012]优选地，聚丁烯数均分子量为6～
15
×
104，熔融指数为
0.5
～
2.5g/10min。
[0013]优选地，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯
、
丙烯酸接枝聚丙烯
、
环氧树脂接枝聚丙烯中的一种或几种；相容剂主要是提高聚丙烯与聚丁烯以及耐摩擦助剂之间的相容性，与现有技术中的其他相容剂，本专利技术的相容剂具有良好的提高相容性的效果
。
[0014]优选地，泡孔调节剂为碳酸钙
、
滑石粉
、
高岭土
、
蒙脱土
、
二氧化硅中的一种或几种
。
[0015]优选地，聚丁烯组分的晶型为晶型
I
＇
。
[0016]优选地，发泡材料的熔融曲线为双峰结构，耐黄变等级4以上，黏结强度
≥1.3MPa
，耐摩擦性能
△
L≤1.1。
[0017]聚丁烯是一种高分子惰性聚合物材料，是1‑
丁烯单体通过立构聚合反应而成，其分子链为直链结构，与聚丙烯相比，不易发生
β
键断裂，具有优异的抗紫外老化性能
。
由于共混物中聚丁烯以晶型
I
＇存在，晶型
I
＇晶粒尺寸更小，聚丁烯较小的晶粒填充在聚丙烯较大晶粒之间，填补了聚丙烯晶粒之间的孔隙，更加致密，减少了阳光
、
氧
、
热的综合作用产生的活性自由基，进一步增强了其抗紫外老化效果
。
由于聚丁烯与聚丙烯相容性良好，用聚丁烯替代紫外线吸收剂以及光稳定剂来提高聚丙烯的抗紫外老化性能，还能带来其它功效，聚丁烯具有良好的冲击性能，能提高聚丙烯的韧性
。
[0018]一种新型聚丙烯发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
[0019]S1.
将无规共聚聚丙烯
、
聚丁烯<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种新型聚丙烯发泡材料，其特征在于，以重量份计，原料包括：所述耐摩擦助剂为聚苯硫醚
、
聚酮
、
苯并噁嗪中的一种或几种
。2.
根据权利要求1所述的一种新型聚丙烯发泡材料，其特征在于，所述无规共聚聚丙烯为乙丙共聚聚丙烯
、
丙丁共聚聚丙烯
、
乙丙丁共聚聚丙烯中的一种或几种，所述无规共聚聚丙烯的数均分子量为6～
12
×
104，熔融指数为6～
10g/10min。3.
根据权利要求1所述的一种新型聚丙烯发泡材料，其特征在于，所述聚丁烯数均分子量为6～
15
×
104，熔融指数为
0.5
～
2.5g/10min。4.
根据权利要求1所述的一种新型聚丙烯发泡材料，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯
、
丙烯酸接枝聚丙烯
、
环氧树脂接枝聚丙烯中的一种或几种
。5.
根据权利要求1所述的一种新型聚丙烯发泡材料，其特征在于，所述泡孔调节剂为碳酸钙
、
滑石粉
、
高岭土
、
蒙脱土
、
二氧化硅中的一种或几种
。6.
根据权利要求1所述的一种新型聚丙烯发泡材料，其特征在于，所述聚丁烯的晶型为晶型
I
＇
。7.
根据权利要求1所述的一种新型聚丙烯发泡材料，其特征在于，所述发泡材料的熔融曲线为双峰结构，耐黄变等级4以上，黏结强度
≥1.3MPa
，耐摩擦性能
△
L≤1.1。8.
任一权利要求1‑7所述的一种新型聚丙烯发泡材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

【专利技术属性】
技术研发人员：孙浩杰，王奇，杨熙，舒孟鑫，
申请(专利权)人：黄河三角洲京博化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：