化学发泡制备增强型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化学发泡制备增强型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。该法包括以下步骤：a）、聚烯烃片材制备；b）、聚碳酸酯片材制备/准备；c）、叠配：将聚烯烃片材和聚碳酸酯片材组坯得到待压坯板；d）、热压：采用平板硫化机，对所述待压坯板进行热压。本发明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，本发明专利技术可有效降低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 reinforced microporous polycarbonate composite sheet by chemical foaming

The invention relates to a method for preparing reinforced microporous polycarbonate composite sheet by chemical foaming, which belongs to the technical field of plastic foaming composite materials. The method includes the following steps: a), polyolefin sheet preparation; b), polycarbonate sheet preparation / preparation; c) and superposition: polyolefin sheet and polycarbonate sheet group are obtained to press slab; d) and hot press: plate vulcanizing machine is used to hot press the slab. According to the principle of high polymer material foaming processing, the formed PC sheet is prepared by a new microcellular foaming technology. The invention can effectively reduce the amount of PC material and the production cost, reduce the weight of the PC box, and retain the cold and heat resistance, wear resistance and impact resistance of the PC material. It is widely used in the manufacture of bags, automobiles, electronics, electrical appliances and other industries. It creates a new way for the preparation of microcellular foam plastics, and has obvious economic and social benefits.

【技术实现步骤摘要】
化学发泡制备增强型微孔聚碳酸酯复合片材的方法
本专利技术涉及一种化学发泡制备增强型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，从而提供一种化学发泡制备增强型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：化学发泡制备增强型微孔聚碳酸酯复合片材的方法，包括以下步骤：a）、聚烯烃片材制备：在聚烯烃发泡过程中，将聚烯烃原料、化学发泡剂以及其它助剂在螺杆挤出机中升温熔融后，使发泡剂在熔体中部分分解，制成待发泡的聚烯烃片材；b）、聚碳酸酯片材制备/准备；c）、叠配：将待发泡的聚烯烃片材和聚碳酸酯片材按照聚碳酸酯片材-待发泡的聚烯烃片材的顺序进行组坯，得到待压坯板；d）、热压：采用平板硫化机，对所述待压坯板进行热压，控制热压温度100~200℃，热压压力2~10MPa，热压时间15~30min；所述聚碳酸酯片材通过以下方法制得：在聚碳酸酯原料中添加玻璃空心微珠，然后通过熔融挤出的工艺制得；所述玻璃空心微珠的添加量为所述聚碳酸酯原料质量的0.1-30%；所述聚碳酸酯原料中还添加有偶联剂，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，所述聚烯烃原料为LDPE、HDPE、PP或者HDPE、LDPE与PP以任意比形成的混合物。作为上述技术方案的优选，所述偶联剂的添加量为所述聚碳酸酯原料质量的0.1-0.5%。作为上述技术方案的优选，所述聚碳酸酯原料中还添加有增韧剂，所述增韧剂选自EVA、EAA、LLDPE-g-MAH以及POE-g-MAH中的一种或多种。作为上述技术方案的优选，所述增韧剂的添加量为所述聚碳酸酯原料质量的0.1~25%。作为上述技术方案的优选，所述聚碳酸酯原料中还添加有填料，所述填料选自碳酸钙、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，所述聚碳酸酯原料中还添加有增强剂，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，所述聚碳酸酯原料中还添加有抗氧化剂，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，所述聚碳酸酯原料中还添加有润滑剂，所述润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁中的一种或多种。作为上述技术方案的优选，所述聚烯烃原料为LDPE、HDPE、PP或者HDPE、LDPE与PP以任意比形成的混合物。作为上述技术方案的优选，所述化学发泡剂为AC发泡剂或者ADCA发泡剂，所述其他助剂包括作为发泡剂的活化剂的氧化锌，化学发泡剂的添加量为所述聚碳酸酯原料质量的5~25%，所述氧化锌的添加量为所述化学发泡剂的添加量10~30%。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，将所述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，然后将所述待压坯板的聚碳酸酯片材的一面贴放在所述平板硫化机的冷压面，将所述待压坯板的待发泡的聚烯烃片材的一面贴放在所述平板硫化机的热压面；在步骤d）热压过程中，在对待压坯板的待发泡的聚烯烃片材进行热压发泡时，使发泡完全或者未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或者未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，采用预先将发泡剂、助剂及基体树脂制成发泡剂基材，再将发泡剂基材与PC片材经模压成型等工艺技术，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)≥50；断裂伸长率（%）≥20；弯曲模量（MPa）≥2500。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。实施例一化学发泡制备增强型微孔聚碳酸酯复合片材的方法，包括以下步骤：a）、聚烯烃片材制备：在聚烯烃发泡过程中，将聚烯烃原料、化学发泡剂以及其它助剂在螺杆挤出机中升温熔融后，使发泡剂在熔体中部分分解，制成待发泡的聚烯烃片材；b）、聚碳酸酯片材制备/准备；c）、叠配：将待发泡的聚烯烃片材和聚碳酸酯片材按照聚碳酸酯片材-待发泡的聚烯烃片材的顺序进行组坯，得到待压坯板；d）、热压：采用平板硫化机本文档来自技高网...

【技术保护点】
化学发泡制备增强型微孔聚碳酸酯复合片材的方法，其特征在于：a）、聚烯烃片材制备：在聚烯烃发泡过程中，将聚烯烃原料、化学发泡剂以及其它助剂在螺杆挤出机中升温熔融后，使发泡剂在熔体中部分分解，制成待发泡的聚烯烃片材；b）、聚碳酸酯片材制备/准备；c）、叠配：将待发泡的聚烯烃片材和聚碳酸酯片材按照聚碳酸酯片材‑待发泡的聚烯烃片材的顺序进行组坯，得到待压坯板；d）、热压：采用平板硫化机，对所述待压坯板进行热压，控制热压温度100~200℃，热压压力2~10MPa，热压时间15~30min；所述聚碳酸酯片材通过以下方法制得：在聚碳酸酯原料中添加玻璃空心微珠，然后通过熔融挤出的工艺制得；所述玻璃空心微珠的添加量为所述聚碳酸酯原料质量的0.1‑30%；所述聚碳酸酯原料中还添加有偶联剂，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。

【技术特征摘要】
1.化学发泡制备增强型微孔聚碳酸酯复合片材的方法，其特征在于：a）、聚烯烃片材制备：在聚烯烃发泡过程中，将聚烯烃原料、化学发泡剂以及其它助剂在螺杆挤出机中升温熔融后，使发泡剂在熔体中部分分解，制成待发泡的聚烯烃片材；b）、聚碳酸酯片材制备/准备；c）、叠配：将待发泡的聚烯烃片材和聚碳酸酯片材按照聚碳酸酯片材-待发泡的聚烯烃片材的顺序进行组坯，得到待压坯板；d）、热压：采用平板硫化机，对所述待压坯板进行热压，控制热压温度100~200℃，热压压力2~10MPa，热压时间15~30min；所述聚碳酸酯片材通过以下方法制得：在聚碳酸酯原料中添加玻璃空心微珠，然后通过熔融挤出的工艺制得；所述玻璃空心微珠的添加量为所述聚碳酸酯原料质量的0.1-30%；所述聚碳酸酯原料中还添加有偶联剂，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。2.根据权利要求1所述的化学发泡制备增强型微孔聚碳酸酯复合片材的方法，其特征在于：所述偶联剂的添加量为所述聚碳酸酯原料质量的0.1-0.5%。3.根据权利要求1所述的化学发泡制备增强型微孔聚碳酸酯复合片材的方法，其特征在于：所述聚碳酸酯原料中还添加有增韧剂，所述增韧剂选自EVA、EAA、LLDPE-g-MAH以及POE-g-MAH中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的化学发泡制备增强型微孔聚碳酸酯复合片材的方法，其特征在于：所述增韧剂的添加量为所述聚碳酸酯原料质量的0.1-25%。5.根据权利要求1所述的化学发泡制备增强型微孔聚碳酸酯复合片材的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢芹华，陈琼，谢孝波，
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