物理发泡制备微孔聚碳酸酯复合片材的方法技术

本发明专利技术涉及一种物理发泡制备微孔聚碳酸酯复合片材的方法，属于塑料发泡复合材料技术领域。本发明专利技术预先将聚碳酸酯片材衬在模具内，然后在聚烯烃物理发泡过程中，在高温高压下，使超临界二氧化碳和助剂与熔融态的聚烯烃原料形成均一相的熔料，然后通过泄压口模，将熔料注入模具内，进行发泡与复合，出模即得。本发明专利技术利用新型微孔发泡工艺使气泡在PC体系中的分散速度加快，缩短发泡时间，从而制得微孔发泡PC片材，达到降低PC材料用量与生产成本，减轻PC箱的重量，同时保留PC材料原有的耐寒耐热、耐磨、抗冲等特性，可广泛应用于箱包制造、汽车、电子、电器等工业，开创微孔发泡塑料制备的新途径，具有明显的经济和社会效益。

Preparation of microporous polycarbonate composite sheet by physical foaming

The invention relates to a method for preparing microporous polycarbonate composite sheet by physical foaming, which belongs to the technical field of plastic foaming composite materials. In the process of polyolefin physical foaming, the invention makes the supercritical carbon dioxide and the auxiliary and the molten polyolefin raw material formed in a homogeneous phase during the physical foaming process of polyolefin. Then the molten material is injected into the mold by the pressure relief die, and the foam is made and compound, the out die is obtained. . The invention makes use of the new microcellular foaming technology to speed up the dispersing speed of the bubbles in the PC system, shorten the foaming time and make the microporous foam PC sheet, which can reduce the amount of PC material and the production cost, reduce the weight of the PC box, and retain the original cold resistance, wear-resistance and impact resistance of the PC material, and can be widely applied to the original PC material. Bags, automobiles, electronics, electrical appliances and other industries create new ways to prepare microcellular foam plastics with obvious economic and social benefits.

【技术实现步骤摘要】
物理发泡制备微孔聚碳酸酯复合片材的方法
本专利技术涉及一种物理发泡制备微孔聚碳酸酯复合片材的方法，属于塑料发泡复合材料

技术介绍
微孔发泡塑料具有质轻、冲击强度高、韧性高、比强度高、比刚性高、疲劳寿命长，较低的介电常数和热导系数等性能被称为“21世纪的新材料”。自上世纪八十年代以来，国内外研究报道了利用超饱和气体法、超临界流体沉析法、单体聚合法、热致相分离法、热分解法、烧结法、粉末熔结法、蚀刻痕迹法等多种方法制备，从成型工艺上分可分为间歇法、半连续法和连续法。虽然以上的各种方法都能制备出微孔发泡塑料，但能实现工业化生产的方法却很少，如：间歇法和半连续法生产周期长、产量低，只能生产小批量的微孔发泡产品，综合成本更高；连续法，虽然提高了加工效率，降低了生产费用，但是设备投入大，成本回收期长，且不适合生产熔体强度低的薄型聚合物片材，旅行拉杆箱的PC面料片材就属于这种。聚碳酸酯(PC)旅行拉杆箱具有外观靓丽、无毒无臭不透水、抗污耐擦洗、耐磨、抗冲强度高、耐寒耐热性佳等特性，属拉杆箱中的高端产品,但由于PC材料价格昂贵且密度较大（＞1.20g/cm3）导致生产成本居高不下，PC拉杆箱市场售价偏高，仅属于精英人士的消费产品，市场消费群体较小。因此，本领域希望亟需制造出一种能够降低PC材料用量与生产成本，减轻PC箱的重量，同时保留PC材料原有的耐寒耐热、耐磨、抗冲等特性的一种材料。
技术实现思路
本专利技术要解决上述问题，从而提供一种物理发泡制备微孔聚碳酸酯复合片材的方法本专利技术解决上述问题的技术方案如下：物理发泡制备微孔聚碳酸酯复合片材的方法，预先将聚碳酸酯片材衬在模具的内面，然后在聚烯烃物理发泡过程中将聚烯烃原料、超临界二氧化碳及助剂注入螺杆挤出机中，在高温高压下，使聚烯烃原料形成熔融态，使超临界二氧化碳和助剂与熔融态的聚烯烃原料形成均一相的熔料，然后通过泄压口模，将所述熔料注入所述的预先衬有聚碳酸酯片材的模具内，同步进行发泡与复合；待发泡与复合完成后，出模即得。作为上述技术方案的优选，在将所述熔料注入模具时，所述模具通过连接压缩空气罐冲有背压；当注入完成时，卸去背压，使发泡与复合完成；所述背压压力为5~10MPa。作为上述技术方案的优选，所述助剂为作为润滑剂的硬脂酸类物质，所述硬脂酸类物质的添加量为所述聚烯烃原料质量的0-0.5%。硬脂酸类物质的添加量比常规少，也可以不加，优点是增强熔料输送的顺滑性。如果用量太多影响与所述聚碳酸酯片材之间的复合性。作为上述技术方案的优选，所述硬脂酸类物质选自硬脂酸、硬脂酸镁、硬脂酸钙或硬脂酸锌中的一种或多种。作为上述技术方案的优选，所述助剂包括填料，所述填料选自碳酸钙、玻璃空心微珠、云母、高岭土、滑石粉、蒙脱石中的一种或多种。作为上述技术方案的优选，所述助剂包括增强剂，所述增强剂选自玻璃纤维、碳纤维、氧化钛纤维、纳米Al2O3中的一种或多种。作为上述技术方案的优选，所述助剂包括增韧剂，所述增韧剂选自EVA、三元乙丙橡胶、POE、PHB、EPDM、ESI、PE-PP共聚物中的一种或多种。作为上述技术方案的优选，所述助剂包括抗氧化剂，所述抗氧化剂选自抗氧剂1010、抗氧剂DSTP、抗氧剂DLTP中的一种或多种。作为上述技术方案的优选，所述助剂包括改性剂，所述改性剂选自PP-g-MAH、PE-g-MAH（聚乙烯接枝马来酸酐）、PE-g-MAZn（聚乙烯接枝马来酸锌）、PE-g-GMA（聚乙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯）、PE-g-AA(聚乙烯接枝丙烯酸)、PE-g-MMA(聚乙烯接枝甲基丙烯酸)一种或多种。作为上述技术方案的优选，所述助剂包括偶联剂，所述偶联剂选自偶联剂KH-550、偶联剂KH-560、偶联剂KH-570、偶联剂KH-151、偶联剂KH-171、偶联剂KH-602、偶联剂KH-792、偶联剂TTS中的一种或多种。作为上述技术方案的优选，所述聚碳酸酯片材一面为光滑面，另一面为粗糙面；所述粗糙面是与所述聚烯烃片材复合的面。作为上述技术方案的优选，所述粗糙面为空心平面蜂窝结构或者为空心的四方连续正四边形结构。作为上述技术方案的优选，所述空心平面蜂窝结构或者空心的四方连续正四边形结构的入口处设有倒角边。作为上述技术方案的优选，将平板硫化机的两个压合面中的一个设置为热压面，另一个设置为冷压面，然后将从模具中脱出的复合材料的PC片材的一面贴放在平板硫化机的冷压面，聚烯烃片材的一面贴放在所述平板硫化机的热压面，然后进行热压；在热压过程中，使发泡完全的聚烯烃片材软化或者成为半熔融态，同时通过平板硫化机的压合作用，将所述软化的或者成为半熔融态的发泡完全的聚烯烃片材部分渗入到所述的空心平面蜂窝结构或者空心的四方连续正四边形结构中，形成强化复合结构。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术根据高分子材料发泡加工原理，将已成型好的PC片材通过一种新型微孔发泡工艺制备出微孔发泡PC片材，采用将物理发泡剂超临界二氧化碳、助剂及基体树脂与与已成型号的PC片材共同发泡，制成复合的材料；然后利用平板硫化机进行热压，制成本专利技术的复合材料。本专利技术利用新型微孔发泡工艺使气泡在PC体系中的分散速度加快，缩短发泡时间，从而制得微孔发泡PC片材，达到降低PC材料用量与生产成本，减轻PC箱的重量，同时保留PC材料原有的耐寒耐热、耐磨、抗冲等特性，可广泛应用于箱包制造、汽车、电子、电器等工业，开创微孔发泡塑料制备的新途径，具有明显的经济和社会效益。本专利技术利用最普通的平板硫化机代替昂贵复杂的发泡设备，具有设备要求低、费用低、工艺简单、加工成本低。该技术可适用于加工用现已工业化的挤出、注射和吹塑等微孔成型加工技术无法制备出的薄型微孔发泡片材或加工已经成型的薄型片材。本专利技术利用同时加压和提高加工温度，极大地提高了气体在聚合物中的扩散系数，加快了气体的扩散速度，从而缩短了微孔发泡加工的时间，提高了工作效率。利用本专利技术制备出的微孔发泡PC片材具有较低的密度，且性能保持良好，可明显节约PC原料的用量，降低箱体的制造成本，具有明显的经济效益。采用本专利技术制得的产品的技术指标如下：密度（g/cm3)≤1.05；拉伸强度（Mpa)≥40；断裂伸长率（%）≥20；弯曲模量（MPa）≥1500。具体实施方式本具体实施方式仅仅是对本专利技术的解释，并不是对本专利技术的限制，本领域技术人员在阅读了本专利技术的说明书之后所做的任何改变只要在权利要求书的范围内，都将受到专利法的保护。实施例一物理发泡制备微孔聚碳酸酯复合片材的方法，包括以下步骤：（1）预先将聚碳酸酯片材衬在模具的内面，然后在聚烯烃物理发泡过程中将聚烯烃原料、超临界二氧化碳及助剂注入螺杆挤出机中，在高温高压下，使聚烯烃原料形成熔融态，使超临界二氧化碳和助剂与熔融态的聚烯烃原料形成均一相的熔料，然后通过泄压口模，将所述熔料注入所述的预先衬有聚碳酸酯片材的模具内，同步进行发泡与复合；待发泡与复合完成后，出模；（2）将平板硫化机的两个压合面中的一个设置为热压面，另一个设置为冷压面，然后将从模具中脱出的复合材料的PC片材的一面贴放在平板硫化机的冷压面，聚烯烃片材的一面贴放在所述平板硫化机的热压面，然后进行热压；在热压过程中，使发泡完全的聚烯烃片材软化或者成为半熔融态，同时通过平板硫化机的压合作用，将所述软本文档来自技高网...

【技术保护点】
物理发泡制备微孔聚碳酸酯复合片材的方法，其特征在于：预先将聚碳酸酯片材衬在模具的内面，然后在聚烯烃物理发泡过程中将聚烯烃原料、超临界二氧化碳及助剂注入螺杆挤出机中，在高温高压下，使聚烯烃原料形成熔融态，使超临界二氧化碳和助剂与熔融态的聚烯烃原料形成均一相的熔料，然后通过泄压口模，将所述熔料注入所述的预先衬有聚碳酸酯片材的模具内，同步进行发泡与复合；待发泡与复合完成后，出模即得。

【技术特征摘要】
1.物理发泡制备微孔聚碳酸酯复合片材的方法，其特征在于：预先将聚碳酸酯片材衬在模具的内面，然后在聚烯烃物理发泡过程中将聚烯烃原料、超临界二氧化碳及助剂注入螺杆挤出机中，在高温高压下，使聚烯烃原料形成熔融态，使超临界二氧化碳和助剂与熔融态的聚烯烃原料形成均一相的熔料，然后通过泄压口模，将所述熔料注入所述的预先衬有聚碳酸酯片材的模具内，同步进行发泡与复合；待发泡与复合完成后，出模即得。2.根据权利要求1所述的物理发泡制备微孔聚碳酸酯复合片材的方法，其特征在于：在将所述熔料注入模具时，所述模具通过连接压缩空气罐冲有背压；当注入完成时，卸去背压，使发泡与复合完成；所述背压压力为5~10MPa。3.根据权利要求1所述的物理发泡制备微孔聚碳酸酯复合片材的方法，其特征在于：所述助剂为作为润滑剂的硬脂酸类物质，所述硬脂酸类物质的添加量为所述聚烯烃原料质量的0-0.5%。4.根据权利要求1所述的物理发泡制备微孔聚碳酸酯复合片材的方法，其特征在于：所述硬脂酸类物质选自硬脂酸、硬脂酸镁、硬脂酸钙或硬脂酸锌中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的物理发泡制备微孔聚碳酸酯复合片材的方法，其特征在于：所述助剂包括填料，所述填料选自碳酸钙、玻璃空心微珠、云母、高岭土、滑石粉、蒙脱石中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的物理发泡制备微孔聚碳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢孝波，何鸿泽，卢芹华，
申请(专利权)人：祥兴福建箱包集团有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35