一种微孔发泡低密度聚丙烯材料及其制备方法技术

该发明专利技术涉及一种微孔发泡低密度聚丙烯材料，包括以下原料组分：聚丙烯、多孔碳酸钠、多孔磷酸二氢钠、S‑甲基异硫脲硼酸盐、硼酸乙酯、十二烷基苯磺酸酯、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钾，多孔碳酸钠由碳酸氢钠、氯化铵、乙醇、水和干冰反应制得，多孔磷酸二氢钠由五氧化二磷、乙酸铵、油酸钠、乙醇和水反应制得，S‑甲基异硫脲硼酸盐由S‑甲基异硫脲盐酸盐、硼酸铵、乙醇和异丙醇反应制得，十二烷基苯磺酸酯由十二烷基苯磺酸、1‑羟基‑1,3‑环氧丙烷、磷酸镁和硫酸锌反应制得。该发明专利技术具有优异的低密度。

【技术实现步骤摘要】
一种微孔发泡低密度聚丙烯材料及其制备方法
该专利技术涉及一种微孔发泡低密度聚丙烯材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯是由丙烯聚合而得到的高分子树脂。由于制备聚丙烯的原材料丰富，合成工艺简单，与其他通用热塑性塑料相比，聚丙烯具有密度低、价廉、加工成型性好、透明度高、耐化学腐蚀、力学强度高、耐磨性好等优势。聚丙烯被广泛应用于汽车保险杠、汽车仪表板、汽车座椅、管道、板材、日用品、包装材料、薄膜等领域。目前，聚丙烯材料在低密度需要进一步提升。该专利技术采用聚丙烯、多孔碳酸钠、多孔磷酸二氢钠、S-甲基异硫脲硼酸盐、硼酸乙酯、十二烷基苯磺酸酯制备了微孔发泡低密度聚丙烯材料，通过挤出、注塑、模压、吹塑等工艺制备成各种塑料制品，该方法制备的微孔发泡低密度聚丙烯材料具有优异的低密度。
技术实现思路
该专利技术的目的在于提供一种微孔发泡低密度聚丙烯材料的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的低密度。为了实现上述目的，该专利技术的技术方案如下。一种微孔发泡低密度聚丙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将十二烷基苯磺酸、1-羟基-1,3-环氧丙烷、磷酸镁和硫酸锌按照质量份数比为100：35～53：11～18：15～23加入到反应器中，搅拌速度为97～110r/min，维持体系温度135～158℃、-0.05MPa条件下回流反应5～10h，产物经6000r/min离心分离5min，去上层清液过滤、于125℃，-0.07MPa减压蒸馏40min，得到十二烷基苯磺酸酯；(2)、将S-甲基异硫脲盐酸盐、硼酸铵、乙醇和异丙醇按照质量份数比90：170～178：216～238：52～66加入到反应器中，搅拌速度为96～125r/min，维持体系温度85～98℃、-0.07MPa条件下回流反应0.5～1.5h，产物经105℃、-0.06MPa减压蒸馏30min，得到S-甲基异硫脲硼酸盐；(3)、将五氧化二磷、乙酸铵、油酸钠、乙醇和水按照质量份数比50：67～83：104～110：178～205：94～110加入到反应釜中，搅拌速度为87～106r/min，维持体系温度52～73℃、-0.08MPa条件下回流反应0.5～2h，产物经128℃、-0.05MPa减压蒸馏55min，于300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧3h，产物经1L乙醇震荡洗涤3次，于55℃、-0.06MPa真空干燥16min，即得到多孔磷酸二氢钠；(4)、将碳酸氢钠、氯化铵、乙醇、水和干冰按照质量份数比30：65～77：155～175：70～92：17～26加入到反应釜中，搅拌速度为83～98r/min，维持体系温度45～62℃、-0.06MPa条件下反应0.5～1.5h，产物经98℃、-0.08MPa减压蒸馏45min，于300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧3h，产物经1L乙醇震荡洗涤3次，于62℃、-0.05MPa真空干燥21min，即得到多孔碳酸钠；(5)、将聚丙烯、多孔碳酸钠、多孔磷酸二氢钠、S-甲基异硫脲硼酸盐、硼酸乙酯、十二烷基苯磺酸酯、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钾按照质量份数比100：29～37：33～39：19～32：12～23：9～19：2～6：3～7加入到开炼机中，用开炼机在温度198～209℃混合反应3～7min，用挤出机在温度206～230℃挤出造粒，即得到微孔发泡低密度聚丙烯材料。该专利技术所述的微孔发泡低密度聚丙烯材料的制备方法，包括下列步骤：(1)、将十二烷基苯磺酸、1-羟基-1,3-环氧丙烷、磷酸镁和硫酸锌按照质量份数比为100：35～53：11～18：15～23加入到反应器中，搅拌速度为97～110r/min，维持体系温度135～158℃、-0.05MPa条件下回流反应5～10h，产物经6000r/min离心分离5min，去上层清液过滤、于125℃，-0.07MPa减压蒸馏40min，得到十二烷基苯磺酸酯；所述的磷酸镁和硫酸锌的目的为了吸附反应生成的水。(2)、将S-甲基异硫脲盐酸盐、硼酸铵、乙醇和异丙醇按照质量份数比90：170～178：216～238：52～66加入到反应器中，搅拌速度为96～125r/min，维持体系温度85～98℃、-0.07MPa条件下回流反应0.5～1.5h，产物经105℃、-0.06MPa减压蒸馏30min，得到S-甲基异硫脲硼酸盐；所述的S-甲基异硫脲盐酸盐的目的为了提高聚丙烯的孔隙及发泡倍率。(3)、将五氧化二磷、乙酸铵、油酸钠、乙醇和水按照质量份数比50：67～83：104～110：178～205：94～110加入到反应釜中，搅拌速度为87～106r/min，维持体系温度52～73℃、-0.08MPa条件下回流反应0.5～2h，产物经128℃、-0.05MPa减压蒸馏55min，于300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧3h，产物经1L乙醇震荡洗涤3次，于55℃、-0.06MPa真空干燥16min，即得到多孔磷酸二氢钠；所述的乙酸铵的目的为了提高磷酸二氢钠的孔隙率。(4)、将碳酸氢钠、氯化铵、乙醇、水和干冰按照质量份数比30：65～77：155～175：70～92：17～26加入到反应釜中，搅拌速度为83～98r/min，维持体系温度45～62℃、-0.06MPa条件下反应0.5～1.5h，产物经98℃、-0.08MPa减压蒸馏45min，于300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧3h，产物经1L乙醇震荡洗涤3次，于62℃、-0.05MPa真空干燥21min，即得到多孔碳酸钠；所述的氯化铵和干冰的目的为了提高碳酸钠的孔隙率。(5)、将聚丙烯、多孔碳酸钠、多孔磷酸二氢钠、S-甲基异硫脲硼酸盐、硼酸乙酯、十二烷基苯磺酸酯、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钾按照质量份数比100：29～37：33～39：19～32：12～23：9～19：2～6：3～7加入到开炼机中，用开炼机在温度198～209℃混合反应3～7min，用挤出机在温度206～230℃挤出造粒，即得到微孔发泡低密度聚丙烯材料；所述的硼酸乙酯的目的为了提高聚丙烯的孔隙率。该专利技术的有益效果在于：1、十二烷基苯磺酸和1-羟基-1,3-环氧丙烷能发生醇酸脱水成酯反应；磷酸镁和硫酸锌具有较强的吸附结晶水的作用，能快速转移酯化反应生成的水，缩短十二烷基苯磺酸和1-羟基-1,3-环氧丙烷的酯化反应时间，生成的十二烷基苯磺酸酯能提高物料间的相容性和发泡倍率；2、S-甲基异硫脲盐酸盐和硼酸铵两种盐在受热情况时，氯化铵易于通过加热抽真空操作分离，从而制备出S-甲基异硫脲硼酸盐；S-甲基异硫脲硼酸盐在聚丙烯加工成型过程中，能分解释放出气体，从而提高聚丙烯的孔隙率及发泡倍率，赋予聚丙烯低密度；3、以乙酸铵作为造孔剂制备多孔磷酸二氢钠；以氯化铵和干冰为造孔剂制备多孔碳酸钠；在聚丙烯加工过程中，与多孔碳酸钠能发生酸碱中和反应，生成的气体作为聚丙烯的造孔剂，不仅能提高聚丙烯的孔隙率，还能降低聚丙烯的密度；4、硼酸乙酯在聚丙烯加工成型过程中，因温度高于其沸点而挥发，能提高聚丙烯的孔隙率及发泡倍率，赋予聚丙烯低密度；5、在聚丙烯、多孔碳酸钠、多孔磷酸二氢钠、S-甲基异硫脲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微孔发泡低密度聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：聚丙烯、多孔碳酸钠、多孔磷酸二氢钠、S‑甲基异硫脲硼酸盐、硼酸乙酯、十二烷基苯磺酸酯、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钾，所述的聚丙烯、多孔碳酸钠、多孔磷酸二氢钠、S‑甲基异硫脲硼酸盐、硼酸乙酯、十二烷基苯磺酸酯、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钾的质量份数比为100：29～37：33～39：19～32：12～23：9～19：2～6：3～7，其中，所述的多孔碳酸钠由碳酸氢钠、氯化铵、乙醇、水和干冰反应制得，所述的碳酸氢钠、氯化铵、乙醇、水和干冰的质量份数比为30：65～77：155～175：70～92：17～26，所述的多孔磷酸二氢钠由五氧化二磷、乙酸铵、油酸钠、乙醇和水反应制得，所述的五氧化二磷、乙酸铵、油酸钠、乙醇和水的质量份数比为50：67～83：104～110：178～205：94～110，所述的S‑甲基异硫脲硼酸盐由S‑甲基异硫脲盐酸盐、硼酸铵、乙醇和异丙醇反应制得，所述的S‑甲基异硫脲盐酸盐、硼酸铵、乙醇和异丙醇的质量份数比为90：170～178：216～238：52～66，所述的十二烷基苯磺酸酯由十二烷基苯磺酸、1‑羟基‑1,3‑环氧丙烷、磷酸镁和硫酸锌反应制得，所述的十二烷基苯磺酸、1‑羟基‑1,3‑环氧丙烷、磷酸镁和硫酸锌的质量份数比为100：35～53：11～18：15～23。...

【技术特征摘要】
1.一种微孔发泡低密度聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：聚丙烯、多孔碳酸钠、多孔磷酸二氢钠、S-甲基异硫脲硼酸盐、硼酸乙酯、十二烷基苯磺酸酯、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钾，所述的聚丙烯、多孔碳酸钠、多孔磷酸二氢钠、S-甲基异硫脲硼酸盐、硼酸乙酯、十二烷基苯磺酸酯、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钾的质量份数比为100：29～37：33～39：19～32：12～23：9～19：2～6：3～7，其中，所述的多孔碳酸钠由碳酸氢钠、氯化铵、乙醇、水和干冰反应制得，所述的碳酸氢钠、氯化铵、乙醇、水和干冰的质量份数比为30：65～77：155～175：70～92：17～26，所述的多孔磷酸二氢钠由五氧化二磷、乙酸铵、油酸钠、乙醇和水反应制得，所述的五氧化二磷、乙酸铵、油酸钠、乙醇和水的质量份数比为50：67～83：104～110：178～205：94～110，所述的S-甲基异硫脲硼酸盐由S-甲基异硫脲盐酸盐、硼酸铵、乙醇和异丙醇反应制得，所述的S-甲基异硫脲盐酸盐、硼酸铵、乙醇和异丙醇的质量份数比为90：170～178：216～238：52～66，所述的十二烷基苯磺酸酯由十二烷基苯磺酸、1-羟基-1,3-环氧丙烷、磷酸镁和硫酸锌反应制得，所述的十二烷基苯磺酸、1-羟基-1,3-环氧丙烷、磷酸镁和硫酸锌的质量份数比为100：35～53：11～18：15～23。2.根据权利要求1所述一种微孔发泡低密度聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：所述的微孔发泡低密度聚丙烯材料是由以下制备方法制得的：(1)、将十二烷基苯磺酸、1-羟基-1,3-环氧丙烷、磷酸镁和硫酸锌按照质量份数比为100：35～53：11～18：15～23加入到反应器中，搅拌速度为97～110r/min，维持体系温度135～158℃、-0.05MPa条件下回流反应5～10h，产物经6000r/min离心分离5min，去上层清液过滤、于125℃，-0.07MPa减压蒸馏40min，得到十二烷基苯磺酸酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆叶锋，
申请(专利权)人：陆叶锋，
类型：发明
国别省市：浙江,33