一种新型微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法，由以下重量百分比计的原料组成：聚丙烯40‑80wt％，增韧剂5‑30wt％，微胶囊发泡剂0‑10wt％，无机填料0‑30wt％以及热稳定剂0‑1wt％。本发明专利技术通过挤出和注塑成型，工艺简单，设备投入少，克服了化学发泡发泡剂和聚丙烯材料的分离和超临界发泡工艺复杂、控制困难、设备投入高，可以制备不同发泡倍率的聚丙烯发泡材料，方便客户注塑成型，生产效率高，制得的微发泡聚丙烯密度为0.05～1.0g/cm3。

Novel micro foaming polypropylene composite material and preparation method thereof

The invention discloses a novel micro foaming polypropylene composite material and its preparation method comprises the following raw materials in percentage by weight: 40 polypropylene 80wt%, toughening agent 5 30wt%, 0 10wt% microcapsule foaming agent, inorganic filler and stabilizer 0 30wt% 0 1wt%. The present invention by extrusion and injection molding, simple process, less equipment investment, overcome the chemical foaming agent and foaming polypropylene material separation and supercritical foaming process is complex and difficult to control, the equipment investment is high, can be prepared with different polypropylene foam foaming ratio, convenient customer molding, high production efficiency, prepared micro foaming PP density is 0.05 ~ 1.0g/cm3.

【技术实现步骤摘要】
一种新型微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种泡沫聚烯烃材料及其制备方法，具体涉及一种新型微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法，属于材料科学领域。
技术介绍
近年来，聚丙烯(简称PP)发泡材料由于具有优异的机械性能、突出的耐高温稳定性、耐环境应力开裂性和良好的降解性能而引起人们更为广泛的关注；尤其在“轻量化、节能环保”趋势的汽车领域更受青睐。发泡聚丙烯材料在注塑过程中通入一定量气体，将制品的密度降低，从而达到减重的目的，可在现有制件基础上进行降本，从模具结构上解决刚性问题，且不影响汽车制品皮纹外观，既保证了制品性能，又保持了外观的美观性。但是，聚丙烯属于结晶聚合物，其发泡只能在结晶熔点附近进行，超过熔点，熔体粘度迅速下降。PP熔体强度很低，发泡成型非常困难。尽管如此，聚丙烯具有较高的刚性、优良的力学性能、良好的热和化学稳定性以及发泡PP具有可降解性、环保性而倍受重视。由于聚丙烯的内在特性，所以聚丙烯发泡材料开发较晚，直到1980年PP发泡材料才实现工业化。目前国外只有美国、意大利、日本等少数几个国家生产。意大利AMUT公司的挤出发泡PP片材是PP泡沫塑料产品的最新进展，它应用比利时Montel公司的高熔体强度聚丙烯、聚丙烯以及低臭氧消耗潜值(ODP)化学发泡剂，生产具有细小微孔而且均匀分布的发泡聚丙烯片材，具有较大的经济意义和环保意义。国内发泡聚丙烯的研制及开发是近年才开始，但都未取得令人满意的效果。所以，目前我国发泡聚丙烯的工业化生产基本处于空白，所需材料仍然依赖进口，价格昂贵。采用物理发泡或者超临界发泡，其工艺都比较复杂，设备投入较大，产品质量控制比价困难，而且需要特殊的高熔体强度聚丙烯作为发泡基材。采用化学发泡，发泡剂与基材分离，通过注塑机加料口处添加，同时需要使用失重秤，同时提高设备投入。发泡剂与基材分别加入，分散性较差。因此对于制备性能优异，设备投入低、工艺简单的发泡工艺是非常迫切。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种新型微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法，由于工艺简单，可以制备不同发泡倍率的聚丙烯发泡材料。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种新型微发泡聚丙烯复合材料，由以下重量百分比计的原料组成：聚丙烯40-80wt％；增韧剂5-30wt％；微胶囊发泡剂0-10wt％；无机填料0-30wt％；其他添加剂0-1wt％。所述的微胶囊发泡剂壁材由以丙烯腈为主要单体合成的共聚物，芯材是异丁烷和异戊烷混合组成，市售可得。所述的聚丙烯为230℃，2.16kg的测试条件下，熔融指数为30-120g/10min的共聚聚丙烯。所述的增韧剂为线性乙烯/辛烯共聚物，密度在0.86～0.90g/cm3之间，在190℃，2.16kg的测试条件下，熔融指数在0.5～30g/10min之间。所述的无机填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡或它们的混合物。所述的无机填料粒径在1～10微米之间。所述的其他添加剂为抗氧剂、润滑剂、抗紫外线剂或它们的混合物。所述的新型微发泡聚丙烯复合材料的制备方法，其步骤如下：(1)根据所述的比例称取聚丙烯、增韧剂、微胶囊发泡剂、无机填料和其他添加剂；(2)将称好的原料放入高速混合器中干混3～5min；(3)将步骤(2)中的混合物加入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出造粒，挤出温度必须在低于发泡剂发泡温度，挤出机各段温度如下：一区150～160℃，二区160～165℃，三区160～165℃，四区160～165℃，五区160～165℃，六区160～165℃，七区160～165℃，机头160℃，压力5～10MPa，物料在挤出机中停留1～2min。(4)将步骤(3)中获得的聚丙烯复合材料加入到注塑机中，在高于发泡剂分解温度之上采用二次开模技术进行微发泡注塑，注塑机各段温度如下：一区160～165℃，二区175～180℃，三区200～210℃，四区210～220，五区175～180℃。所述的其他添加剂为抗氧剂、润滑剂、抗紫外线剂或它们的混合物。本专利技术中，用普通的聚丙烯、增韧剂、微胶囊发泡剂、无机填料和其他添加剂为原料，通过挤出和注塑成型，工艺简单，设备投入少，克服了化学发泡发泡剂和聚丙烯材料的分离和超临界发泡工艺复杂、控制困难、设备投入高，可以制备不同发泡倍率的聚丙烯发泡材料，方便客户注塑成型，生产效率高，制得的微发泡聚丙烯密度为0.05～1.0g/cm3。具体实施方式本专利技术可通过下面优选方案获得进一步的阐述，但这些实施例仅在于举例说明,不对本专利技术的范围做出界定。在实施例和对比例的复合材料配方中，所用聚丙烯为大韩油化工业株式会社提供的共聚聚丙烯，商品牌号为CB5290；无机填料选取10000目的超细滑石粉，粒径在1～2微米之间；增韧剂由三井化学提供，商品牌号为DF610；微胶囊发泡剂是由积水化学提供，商品牌号ADVANCELLEM501。其他添加剂使用的是抗氧剂，由BASF公司及英国ICE公司提供，商品牌号为Irganox3114和NegonoxDSTP。实施例1将聚丙烯64.1％，乙烯/辛烯共聚物DF61015％，滑石粉20％，微胶囊发泡剂0.5％，抗氧剂1680.3％，抗氧剂DSTP0.1％投入高速混合机中混合3～5min，待混合均匀后，将混合物加入到双螺杆挤出机总，进行熔融共混、挤出造粒。挤出温度必须在低于发泡剂发泡温度，挤出机各段温度如下：一区150～160℃，二区160～165℃，三区160～165℃，四区160～165℃，五区160～165℃，六区160～165℃，七区160～165℃，机头160℃，压力5～10MPa，物料在挤出机中停留1～2min。将获得的聚丙烯复合材料加入到注塑机中，在高于发泡剂分解温度之上采用二次开模技术进行微发泡注塑，注塑机各段温度如下：一区160～165℃，二区175～180℃，三区200～210℃，四区210～220℃，五区175～180℃。注塑所得制品的密度为0.95g/cm3。实施例2将聚丙烯63.6％，乙烯/辛烯共聚物DF61015％，滑石粉20％，微胶囊发泡剂1％，抗氧剂1680.3％，抗氧剂DSTP0.1％投入高速混合机中混合3～5min，待混合均匀后，将混合物加入到双螺杆挤出机总，进行熔融共混、挤出造粒。挤出温度必须在低于发泡剂发泡温度，挤出机各段温度如下：一区150～160℃，二区160～165℃，三区160～165℃，四区160～165℃，五区160～165℃，六区160～165℃，七区160～165℃，机头160℃，压力5～10MPa，物料在挤出机中停留1～2min。将获得的聚丙烯复合材料加入到注塑机中，在高于发泡剂分解温度之上采用二次开模技术进行微发泡注塑，注塑机各段温度如下：一区160～165℃，二区175～180℃，三区200～210℃，四区210～220℃，五区175～180℃。注塑所得制品的密度为0.86g/cm3。实施例3将聚丙烯63.1％，乙烯/辛烯共聚物DF61015％，滑石粉20％，微胶囊发泡剂1.5％，抗氧剂1680.3％，抗氧剂DSTP0.1％投入高速混合机中混合3～5min，待混合均匀后，将混合物加入到双螺杆挤出机总，进行熔融共混、挤出造粒。挤出温度必须在低于发泡剂发泡温度，挤出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型微发泡聚丙烯复合材料，其特征在于：由以下重量百分比计的原料组成：聚丙烯 40‑80wt％；增韧剂 5‑30wt％；微胶囊发泡剂 0‑10wt％；无机填料 0‑30wt％；其他添加剂 0‑1wt％。

【技术特征摘要】
1.一种新型微发泡聚丙烯复合材料，其特征在于：由以下重量百分比计的原料组成：聚丙烯40-80wt％；增韧剂5-30wt％；微胶囊发泡剂0-10wt％；无机填料0-30wt％；其他添加剂0-1wt％。2.根据权利要求1所述的一种新型微发泡聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的微胶囊发泡剂壁材由以丙烯腈为主要单体合成的共聚物，芯材是异丁烷和异戊烷混合组成，市售可得。3.根据权利要求1所述的一种新型微发泡聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的聚丙烯为230℃，2.16kg的测试条件下，熔融指数为30-120g/10min的共聚聚丙烯。4.根据权利要求1所述的一种新型微发泡聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的增韧剂为线性乙烯/辛烯共聚物，密度在0.86～0.90g/cm3之间，在190℃，2.16kg的测试条件下，熔融指数在0.5～30g/10min之间。5.根据权利要求1所述的一种新型微发泡聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的无机填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡或它们的混合物。6.根据权利要求1所述的一种新型微发泡聚丙烯复合材料，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丽萍，张祥福，周文，
申请(专利权)人：浙江普利特新材料有限公司，上海普利特化工新材料有限公司，上海普利特复合材料股份有限公司，重庆普利特新材料有限公司，上海普利特材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33