一种聚丙烯发泡材料、制品及制品的制备方法技术

技术编号:9985889 阅读:92 留言:0更新日期:2014-05-01 12:16
一种聚丙烯发泡材料,以重量分数计由以下原料构成:聚丙烯(A)100;乙烯丙烯酸共聚物(B)1-30;促进剂(C)0.5-5%;引发剂(D)0.01-1;抗氧剂(E)0.1-0.5;润滑剂(F)?????????????0.1-2;发泡剂(G)0.2-2.0,采用本发明专利技术聚丙烯发泡材料生产的聚丙烯发泡板材,采用一步法挤出成型,方法简单,便捷,提高了生产效率,降低了生产成本,本发明专利技术采用乙烯丙烯酸聚合物作为聚丙烯的接枝单体,避免了共轭双烯化合物易交联的缺点,熔体强度高,延展性能优良。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种聚丙烯发泡材料,以重量分数计由以下原料构成:聚丙烯(A)100;乙烯丙烯酸共聚物(B)1-30;促进剂(C)0.5-5%;引发剂(D)0.01-1;抗氧剂(E)0.1-0.5;润滑剂(F)------------?0.1-2;发泡剂(G)0.2-2.0,采用本专利技术聚丙烯发泡材料生产的聚丙烯发泡板材,采用一步法挤出成型,方法简单,便捷,提高了生产效率,降低了生产成本,本专利技术采用乙烯丙烯酸聚合物作为聚丙烯的接枝单体,避免了共轭双烯化合物易交联的缺点,熔体强度高,延展性能优良。【专利说明】—种聚丙烯发泡材料、制品及制品的制备方法本专利技术属于高分子发泡材料生产
,具体涉及聚丙烯发泡材料、制品及制品的制备方法,更详细而言,涉及用单螺杆挤出机将聚丙烯及改性剂反应改性提高聚丙烯熔体强度同时完成发泡过程的一步法挤出成型聚丙烯发泡材料及其制备方法。
技术介绍
泡沫塑料具有质轻、隔热、隔音、缓冲、比强度高等优点。因此在包装、工业、农业、交通运输、军事工业、航天工业及日用品等领域得到广泛应用。我国自20世纪90年代以来泡沫塑料的发展也十分迅速,主要品种有聚氨酯(PU)软、硬质泡沫塑料,聚苯乙烯(Ps)和聚烯烃发泡材料。然而PU在发泡过程中会产生对人体有害的异氰酸酯残留物,同时无法回收利用;而发泡Ps制品废弃物不腐烂、难回收,造成“白色污染”,1991年欧洲共同体制定了强制性的“包装规则”,将发泡Ps列入“避免使用”范围。发泡PE耐温低,模量小,限制了它的应用领域。而发泡聚丙烯除了具有一般发泡材料的优点外,还具有良好的热稳定性(最高使用温度可达120°C),较高的韧性及拉伸强度。由于聚丙烯分子存在一个甲基,其化学结构决定了聚丙烯本身的降解性能明显优于聚苯乙烯和聚乙烯,使其可代替发泡聚苯乙烯制备绿色包装材料。基于上述优点,聚丙烯发泡材料在许多工业领域尤其在汽车和包装领域应用极具竞争力,可替代现有的聚苯乙烯和聚乙烯发泡材料,应用前景非常广阔。PP发泡板材主要采用挤出方法进行成型加工。挤出成型具有很高的生产效率,并且容易实现自动化。早期的PP发泡板材多为采用交联工艺的两步挤出发泡成型方法所制备。即将PP树脂与发泡剂、交联剂、成核剂等进行充分混合,然后在挤出机上挤出为板材,随后将未发泡的PP板材进行交联,再在发泡炉中进行发泡成型。这种方法将混料和发泡分开进行,挤出机仅仅进行发泡组分的混合,且该方法得到的聚丙烯发泡材料由于交联不可重复利用,对环境容易造成污染。中国专利CN201010134664.9(2010年3月26日申请)公开了一种新型的高倍率交联发泡聚丙烯板材及其制备方法。该高倍率交联发泡聚丙烯板材包括聚丙烯树脂、交联剂 、抗老化剂和发泡剂母粒,利用辐照法克服了温度高于熔点后聚丙烯熔体强度迅速下降的趋势,制备出了性能优良的产品。但该方法是一种交联法制备聚丙烯发泡材料,得到发泡聚丙烯不具有可回收性,作为包装及汽车材料使用不可回收,将造成环境污染。类似专利还有中国专利CN101081914A、CN1131277C。中国专利CN102115561 B公开了一种物理发泡聚丙烯片材的方法,该方法采用高熔体强度聚丙烯,添加成核剂和气泡稳定剂等助剂。但高熔体强度聚丙烯制备过程复杂,价格高,国内市场接受能力有限。类似的专利还有CN102295807 A、CN101352945 B及US6251319(1999 年 4 月 30 日申请)等。中国专利CN 102504325 A公开了采用普通聚丙烯和碳5馏分反应接枝挤出发泡的制备方法。碳5馏分气味重,不环保,而且碳5馏分中以烷烃为主,烯烃双键含量稀少,接枝反应的机会少,制备发泡聚丙烯的加工工艺要求会相对严格,对挤出发泡带来不便。中国专利CN99111834.0(1999年7月30日申请)公开了一种生产非交联聚丙烯基树脂泡沫片的方法,该专利技术使用设在挤出机与模头间并由模头接管连接的齿轮泵的挤出发泡装置,使得有可能生产出细泡沫与良好外观的泡沫片。但在口模前增加齿轮泵,提高了发泡板材的工艺复杂性,不利于熔体挤出过程的压力控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种成本低廉,加工工艺简单的一步法聚丙烯挤出发泡材料及其制备方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的: 一步法聚丙烯挤出发泡材料,其原料组成的重量份数为: 聚丙烯(A)100重量份 乙烯丙烯酸共聚物(B) 1-30重量份,优选10-15%重量份 促进剂(C)0.5-5% 引发剂(D)0.01~I重量份 抗氧剂(E)0.1-0.5重量份 润滑剂(F)0.1-2重量份。发泡剂(G) 0.2-2.0重量份 所述的聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯或其组合,要求聚丙烯熔体流动速率为 1.0-10g/10min,优选 2_4g/10min。所述乙烯丙烯酸共聚物为聚合度为1000-10000,丙烯酸含量6-15%,优选丙烯酸含量9-11%的乙烯丙烯酸共聚物。乙烯丙烯酸共聚物在金属盐或金属氧化物作用下,形成乙烯丙烯酸星型接枝物,该接枝物在过氧化物作用下与聚丙烯接枝,形成聚丙烯长支链,从而产生高熔体强度聚丙烯。所述促进剂为金属氧化物、金属氢氧化物及其硬脂酸盐组合物,具体为氧化锌、氧化钙、氧化镁、氧化铝、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸铝及其组合。所述引发剂选自过氧化物类、偶氮类自由基引发剂或其组合;具体为氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、偶氮二异丁腈或其组合。所述抗氧剂为3,5- 二叔丁基-4-羟基苯丙酸十八酯、2,6-叔丁基_4_甲基苯酚、2,6-叔丁基-a-二甲胺基对苯酚、三(2,4_叔丁基苯基)亚磷酸酯、四季戊四醇酯和硫代二丙酸二月桂酸酯中的一种或几种复配物。所述润滑剂为单硬脂酸甘油脂、芥酸酰胺、硬脂酸、乙撑双硬脂酰胺、乙撑双月桂酸酰胺中的一种或几种复配物。所述发泡剂为偶氮类发泡剂,优选偶氮二甲酰胺(AC)。一种聚丙烯发泡板材,包括三层,其中芯层采用本专利技术组合物制成,皮层为非发泡的聚丙烯,皮层料可采用纯聚丙烯,皮层料中也可添加不同的性能的改性母料,获得不同物理性能的发泡板材。添加色母料,可以制得彩色聚丙烯发泡板;添加抗静电剂,可以制得抗静电聚丙烯发泡板;添加高刚性母料,如增刚聚丙烯、玻纤增强聚丙烯,滑石粉增强聚丙烯等可以制得高刚性聚丙烯发泡板;添加弹性体,如POE、EVA、乙丙橡胶等可以制得高韧性聚丙烯发泡板;添加马来酸接枝PP等极性材料,可以制得表面有一定极性的聚丙烯发泡板坐寸O制得的发泡板材厚度0.5_5mm。所述的聚丙烯发泡板材,凝胶含量为0,发泡层泡孔直径不大于IOOum ;密度≥0.6g/cm3,横向拉伸强度≥12.5MPa,纵向拉伸强度≥8MPa,横向断裂伸长率> 150%,纵向断裂伸长率> 100%。本专利技术步聚丙烯发泡板材制备方法如下: I)混合:按比例称取各组分,放入高速搅拌机中充分混合5-6分钟,保证混合温度不低于50度。2)冷却吸收:将混好的原料在密封的环境下冷却放置至少24小时。3)挤出发泡:挤出设备采用ABC三机共挤,其中挤出机B作为发泡层挤出机,A、C作为非发泡的皮层挤出机。将混合物加入单螺杆本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张庆录王加亮徐建明田相松王世修杜鹏杨秀涛
申请(专利权)人:山东中宏塑业有限公司
类型:发明
国别省市:

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