一种丙烯共聚物微孔发泡材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种丙烯共聚物微孔发泡材料及其制备方法，所述丙烯共聚物为丙烯与1-丁烯或α-烯烃二元共聚物，或者丙烯-乙烯-1-丁烯三元共聚物，并将所得的丙烯共聚物与0-50份增韧剂，0-100份填料，0-80份导电填料，0-100份补强剂，0-80份阻燃剂，0-20份抗静电剂，0-3份偶联剂共混后，通过间歇式或连续式物理发泡方法，得到不同功能微孔发泡材料。本发明专利技术方法制备的丙烯共聚物发泡材料，是一种环保抗压缓冲隔热材料，具有优异的抗震吸能性、耐热性、耐油性，并且其质量轻，粘合性和印染性好，同时具有成本低、周期短，且密度可控等优点，可广泛用于汽车、建筑、食品包装材料、家用电器包装等领域。

Propylene copolymer microporous foaming material and preparation method thereof

The invention provides a propylene copolymer foaming material and preparation method thereof, the propylene copolymer of propylene and butylene or 1- alpha olefin copolymer two yuan, or three yuan -1- propylene ethylene butene copolymer, and the propylene copolymer and 0-50 toughening agent, 0-100 filler, 0-80 conductive filler. 0-100 reinforcing agent, 0-80 copies of 0-20 copies of flame retardant, antistatic agent, 0-3 coupling agent after blending, through intermittent or continuous physical foaming method, different functions of microcellular foam materials. Propylene copolymer foam material prepared by the method of the invention is a kind of environmentally friendly insulation material has excellent compressive buffer, the seismic energy absorption, heat resistance, oil resistance, and its light weight, good adhesion and dyeing, and has the advantages of low cost, short cycle, and controllable density etc., can be widely used in automobile, construction, food packaging materials, household appliances, packaging and other fields.

【技术实现步骤摘要】
一种丙烯共聚物微孔发泡材料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种丙烯共聚物微孔发泡材料及其制备方法。
技术介绍
发泡塑料具有质轻、隔热、缓冲、绝缘、比强度高等优点，已广泛应用于汽车、建筑、食品包装材料、家用电器包装等领域。传统的泡沫塑料品种主要有聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料和聚乙烯泡沫塑料三大类。聚氨酯泡沫在发泡过程中存在对人体有害的异氰酸酯残留物，并且发泡材料无法回收利用。聚苯乙烯(PS)发泡过程中通常会使用到氟氯烃化合物或丁烷，对环境有不利影响。发泡聚苯乙烯制品废弃物体积大、产品含苯，不能降解，易形成“白色污染”，且在回收加工过程中易释放出有毒的苯乙烯单体。聚乙烯在交联后得到的发泡材料同样存在无法回收利用。聚丙稀(PP)发泡材料具有优越的性能和广阔的应用前景，目前，美国与日本将发泡PP主要用于汽车零部件的制造及高档电子产品的包装，欧洲将60％的发泡PP用于制造汽车零部件，其余40％主要用于包装等行业。目前，世界上已商品化的聚丙烯的发泡技术(制备泡沫密度100kg/m3以下的聚丙烯泡沫塑料)是利用高熔体强度聚丙烯经烷烃发泡来实现的。但是由于高熔体强度聚丙烯树脂的价格较高且使用易燃的发泡剂，设备要求高，因此聚丙烯发泡材料的成本较高，从而限制了其生产及应用。乙烯、丁烯或α－烯烃(5-10个碳原子)与丙烯共聚合，得到长支链的丙烯-1丁烯共聚物、丙烯-α－烯烃共聚物(5-10个碳原子)或丙烯-乙烯-1-丁烯三元共聚物，相比线性聚丙烯，具有高熔体强度，结晶度低，易发泡和成本低的特点，本专利技术就是提供一种丙烯共聚物微孔发泡材料及其制备方法。专利
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种丙烯共聚物微孔发泡材料及其制备方法，本专利技术采用氮气或二氧化碳为物理发泡剂，采用间歇式微孔发泡、连续式挤出发泡、注塑微孔发泡技术，制备得到丙烯共聚物微孔发泡材料可以代替传统的泡沫塑料品如聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料和聚乙烯泡沫塑料，可用于汽车、建筑、食品包装材料、家用电器包装等领域。一种丙烯共聚物微孔发泡材料，其特征在于：其配方如下：丙烯共聚物100份，增韧剂0-50份，填料0-100份，导电填料0-80份，补强剂0-100份，阻燃剂0-80份，抗静电剂0-20份，偶联剂0-3份。其中，所述丙烯共聚物为丙烯与1－丁烯共聚物(1－丁烯在共聚物中摩尔含量为15％－45％)、丙烯与5－10个碳原子的α－烯烃共聚物(1－戊烯、1－己烯、1－庚烯、1－辛烯、1－壬烯、1－癸烯在共聚物中摩尔含量为0.1－15％)、丙烯－乙烯－1－丁烯三元共聚物(丙烯、乙烯、1－丁烯在共聚物中的摩尔含量分别为50％－99％，0.1％－20％，1％－40％)一种或几种的共混物，共聚物分子量分布Mw/Mn＝2-20，熔融流动指数(190℃,2.16Kg)0.05～20g/10min。其中，所述增韧剂优选为POE、EPDM、CPE、LDPE、SEBS以及这些材料的马来酸酐接枝物的一种或多种并用；所述填料优选为碳酸钙、炭黑、木粉；所述导电填料优选为碳纳米管、石墨烯中的一种或几种；所述补强剂优选为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种或几种；所述阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、膨胀型阻燃剂DTPB中的一种或几种；所述抗静电剂优选为烷醇酰胺、聚环氧乙烷、聚醚酯酰胺、和含亲水基的有机硅中的一种；所述偶联剂优选为硅烷偶联剂。本专利技术还提供了上述丙烯共聚物的微孔发泡材料的制备方法，其步骤如下：1)将丙烯共聚物，增韧剂，填料或导电填料，补强剂，阻燃剂，抗静电剂，偶联剂，成核剂按比例配备并通过高速混合机混合均匀，得到混合物料，并通过双螺杆挤出机或单螺杆挤出机挤出造粒，得到聚合物粒料；将得到的粒料通过挤出机挤出板材或通过注塑机注塑板材或热压机模压，得到丙烯共聚物板材。2)将丙烯共聚物(粒料或板材)放入高压反应釜中，通入物理发泡剂，在一定温度和压力下饱和，当物理发泡剂在聚合物中达到饱和后，泄压，冷却制得丙烯共聚物发泡粒料或板材，或泄压后将丙烯共聚物转移到一定温度的烘箱内继续发泡后再冷却，制得丙烯-丁烯微孔发泡材料；优选的，所述物理发泡剂为二氧化碳或者氮气，发泡温度范围为50-170℃，压力为10-60Mpa。本专利技术还提供了采用同时采用二氧化碳和氮气进行发泡的方法，包括如下的步骤：1)将丙烯共聚物，增韧剂，填料或导电填料，补强剂，阻燃剂，抗静电剂，偶联剂，按比例配备并通过高速混合机混合均匀，得到混合物料，并通过双螺杆挤出机或单螺杆挤出机挤出造粒，得到聚合物粒料；将得到的粒料通过挤出机挤出板材或通过注塑机注塑板材或热压机模压，得到丙烯共聚物板材。2)将丙烯共聚物共聚物(粒料或板材)放入高压反应釜中，先通入二氧化碳，在一定温度和压力下饱和，当二氧化碳在聚合物中达到饱和后，泄压，得到一次发泡材料，然后将此一次发泡材料放入另一高压反应釜中，通入氮气，在一定温度和压力下饱和，当氮气在聚合物中达到饱和后，泄压，冷却后制得丙烯共聚物发泡粒料或板材。本专利技术还提供了采用连续式挤出发泡制备上述丙烯共聚物微孔发泡材料的方法，所述方法包括如下的步骤：1)将丙烯共聚物，增韧剂，填料或导电填料，补强剂，阻燃剂，抗静电剂，偶联剂，成核剂按比例配备并通过高速混合机混合均匀，得到混合物料，并通过双螺杆挤出机或单螺杆挤出机挤出造粒，得到聚合物粒料；2)挤出发泡采用单螺杆挤出机或双螺杆机挤出，发泡剂在均化段与剪切段的交界处注入；所述进料段和压缩段的温度均设定为170-200℃，均化段和剪切段的温度均设定为180-210℃，均化推动段的温度设定为180-200℃，机头温度170-190℃。；物理发泡剂的注入压力为15-40Mpa；挤出模头的挤出压力20-40Mpa。物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；过饱和熔体进入均化推动段后经齿轮泵将熔体增压，经板材或管材机头挤出，得到丙烯共聚物发泡片材；本专利技术还提供了采用注塑机制备上述丙烯共聚物微孔发泡材料的方法，所述方法包括如下的步骤：1)将丙烯共聚物，增韧剂，填料或导电填料，补强剂，阻燃剂，抗静电剂，偶联剂，成核剂按比例配备并通过高速混合机混合均匀，得到混合物料，并通过双螺杆挤出机或单螺杆挤出机挤出造粒，得到聚合物粒料；2)丙烯聚合物粒料投入注塑机料筒，注塑机配有物理发泡剂计量系统、注入系统、后止回阀、前止回阀，物料熔融后在螺杆端部与物理发泡剂充分混合均匀，并经过喷嘴注塑到模具内得到丙烯共聚物微孔发泡材料；所述料筒温度为170－200℃，喷嘴温度170-190℃。；物理发泡剂的注入压力为20－40Mpa；注塑压力80-130MPa，模具温度40-80℃，保压时间20-80s，冷却时间20-60s，螺杆转速30-60rpm。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术所采用的丙烯与1－丁烯共聚物、丙烯与α－烯烃共聚物(1－戊烯、1－己烯、1－庚烯、1－辛烯、1－壬烯、1－癸烯)共聚物，以及丙烯－乙烯－1－丁烯三元共聚物，与传统聚丙烯相比具有熔体强度高，结晶度低，发泡温度范围宽的优点。2.本专利技术丙烯共聚物的微孔发泡材料为一种环保新型抗压缓冲隔热材料，其具有十分优异的抗震吸能性能、形变后回复率高、很好的耐热性、耐化学品、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丙烯共聚物微孔发泡材料，其特征在于：其配方如下：丙烯共聚物100份，增韧剂0‑50份，填料0‑100份，导电填料0‑80份，补强剂0‑100份，阻燃剂0‑80份，抗静电剂0‑20份，偶联剂0‑3份。

【技术特征摘要】
1.一种丙烯共聚物微孔发泡材料，其特征在于：其配方如下：丙烯共聚物100份，增韧剂0-50份，填料0-100份，导电填料0-80份，补强剂0-100份，阻燃剂0-80份，抗静电剂0-20份，偶联剂0-3份。2.根据权利要求1所述的丙烯共聚物微孔发泡材料，其特征在于：所述丙烯共聚物为丙烯与1－丁烯共聚物(1－丁烯在共聚物中摩尔含量为15％－45％)、丙烯与5－10个碳原子的α－烯烃共聚物(1－戊烯、1－己烯、1－庚烯、1－辛烯、1－壬烯、1－癸烯在共聚物中摩尔含量为0.1－15％)、丙烯－乙烯－1－丁烯三元共聚物(丙烯、乙烯、1－丁烯在共聚物中的摩尔含量分别为50％－99％，0.1％－20％，1％－40％)一种或几种的共混物，共聚物分子量分布Mw/Mn＝2-20，熔融流动指数(190℃，2.16Kg)0.05～20g/10min。3.根据权利要求1所述的一种丙烯共聚物微孔发泡材料，其特征在于，所述增韧剂为POE、EPDM、EVA、CPE、LDPE、LLDPE、SEBS、SBS、SIS以及这些材料的马来酸酐接枝物中的一种或几种并用；所述填料为碳酸钙、炭黑、白炭黑、高岭土、木粉；所述导电填料为导电炭黑、金属粉末、碳纳米管、石墨烯中的一种或几种；所述补强剂为玻璃纤维、聚酯纤维、碳纤维、芳纶纤维、植物纤维中的一种或几种；所述阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、膨胀型阻燃剂DTPB中的一种或几种；所述抗静电剂为非离子型抗静电剂，如脂肪酸多元醇酯、烷醇胺、烷醇酰胺等，高分子永久型抗静电剂如聚环氧乙烷、聚醚酯酰胺、含季铵盐的(甲基)丙烯酸酯共聚物和含亲水基的有机硅等；所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种。4.一种制备权利要求1-3任一所述丙烯共聚物微孔发泡材料的方法，其特征在于：包括如下步骤：1)将丙烯共聚物，增韧剂，填料或导电填料，补强剂，阻燃剂，抗静电剂，偶联剂按比例配备并通过高速混合机混合均匀，得到混合物料，并通过双螺杆挤出机或单螺杆挤出机挤出造粒，得到聚合物粒料；将得到的粒料通过挤出机挤出板材或通过注塑机注塑板材或热压机模压，得到丙烯共聚物板材。2)将丙烯共聚物(粒料或板材)放入高压反应釜中，通入物理发泡剂，在一定温度和压力下饱和，当物理发泡剂在聚合物中达到饱和后，泄压，冷却制得丙烯共聚物发泡粒料或板材，或泄压后将丙烯共聚物转移到一定温度的烘箱内继续发泡后再冷却，制得丙烯共聚物微孔发泡材料。5.根据权利要求4所述的丙烯共聚物微孔发泡材料的方法，其特征在于：所述物理发泡剂为二氧化碳、氮气中的一种或两种...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振秀，姜秀波，王一鸣，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37