柔软型耐高温聚丙烯发泡材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种柔软型耐高温聚丙烯发泡材料及其制备方法，它包括100份的共聚聚丙烯树脂、10～20份的聚烯烃嵌段共聚物树脂、5～15份的高密度聚乙烯树脂、1～3份的低分子量聚四氟乙烯、1～4份的发泡剂；该方法将共聚聚丙烯树脂、聚烯烃嵌段共聚物树脂、高密度聚乙烯树脂、发泡剂、低分子量聚四氟乙烯进行熔融混炼，从挤出机中挤出，得到片材；将上述交联片材依次进过设备的预热段，发泡段，冷却定型段进行发泡，获得发泡材料。本发明专利技术的柔软型耐高温聚丙烯发泡材料低压缩永久变形并和低压缩强度，使发泡材料足够柔软性，同时高温条件下，耐热尺寸变化率(横/纵)达到‑0.8％/‑1.4％，使得发泡材料兼具柔软性和耐热性。

【技术实现步骤摘要】
柔软型耐高温聚丙烯发泡材料及其制备方法
本专利技术涉及聚丙烯发泡材料，具体涉及一种柔软型耐高温聚丙烯发泡材料及其制备方法。
技术介绍
由于聚丙烯(PP)分子上存在一个侧甲基，其化学结构决定了PP的降解性能较好，而PP发泡材料较高的耐热性也使其比其他发泡材料在应用上更有竞争力。而PP本身较低的熔体强度、成核位点少以及适宜发泡温度区间窄等缺点，造成发泡PP工艺难度大，微孔结构差，力学强度不佳等问题突出，极大地限制了其在复合材料、工程领域的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种柔软型耐高温聚丙烯发泡材料及其制备方法，该柔软性耐温性型聚烯烃泡沫卷材应用于汽车内饰产品，表面贴合/复合聚氯乙烯皮革，TPO皮革或者PU皮革材料，具有良好的泡孔结构、泡孔孔径小、孔密度大、高柔软性、高温稳定性等。为实现上述目的，本专利技术所设计一种柔软型耐高温聚丙烯发泡材料，所述发泡材料的原料按重量份数比计包括100份的共聚聚丙烯树脂、10～20份的聚烯烃嵌段共聚物树脂、5～15份的高密度聚乙烯树脂(HDPE)、1～3份的低分子量聚四氟乙烯、1～4份的发泡剂。进一步地，所述发泡材料的原料按重量份数比计包括100份的共聚聚丙烯树脂、12～18份的聚烯烃嵌段共聚物树脂、8～12份的高密度聚乙烯树脂(HDPE)、1～3份的低分子量聚四氟乙烯、1～3份的发泡剂。再进一步地，所述共聚聚丙烯树脂熔融指数MI为1～5.0g/10min，测试条件(190℃/2.16KG)其软化温度为130～180℃(使其达到耐热效果)；所述聚烯烃嵌段共聚物树脂的熔融指数MI为1～2.0g/10min，聚烯烃嵌段共聚物树脂的分子链中“硬段”和“软段”呈交替有序排列，且软段部分含量为10％～30％；所述发泡剂的粒径为4～30nm，发泡剂的发气量为220～300ml/g。再进一步地，所述述共聚聚丙烯树脂熔融指数MI为1～2g/10min；其软化温度为135～150℃。再进一步地，所述聚烯烃嵌段共聚物树脂的熔融指数MI为1～1.5g/10min；发泡剂粒径为4～25nm；所述低分子量聚四氟乙烯PTFE的粒径为2～4μm。再进一步地，所述聚丙烯发泡材料平均泡孔直径为20～30μm，孔密度为1010～1011泡孔数/cm3；所述发泡材料的交联度为35％～60％；25％的压缩强度小于80Kpa，50％压缩强度小于140Kpa。再进一步地，所述柔软型耐高温聚丙烯发泡材料在常温(23℃)下压缩永久变形小于5％，低温(-15℃)下的压缩永久变形小于9％。再进一步地，所述发泡材料的原料按重量份数比计包括100份的共聚聚丙烯树脂、14份的聚烯烃嵌段共聚物树脂、9份的高密度聚乙烯树脂(HDPE)、2份的低分子量聚四氟乙烯、1.5份的发泡剂；其中，所述共聚聚丙烯树脂熔融指数MI为2.0g/10min，其软化温度为150℃；所述聚烯烃嵌段共聚物树脂的熔融指数MI为2.0g/10min，聚烯烃嵌段共聚物树脂的分子链中“硬段”和“软段”呈交替有序排列，且软段部分含量为20％；所述偶氮二甲酰胺的粒径为15nm，其发气量为280ml/g；所述低分子量聚四氟乙烯PTFE的粒径为2μm。本专利技术还提供了一种上述柔软型耐高温聚丙烯发泡材料的制备方法，包括以下步骤：1)按重量份数比称取100份的共聚聚丙烯树脂、10～20份的聚烯烃嵌段共聚物树脂、5～15份的高密度聚乙烯树脂、1～4份的发泡剂和1-3份低分子量聚四氟乙烯；2)将共聚聚丙烯树脂、聚烯烃嵌段共聚物树脂、高密度聚乙烯树脂、发泡剂、低分子量聚四氟乙烯进行熔融混炼，从挤出机中挤出，得到片材；3)将上述得到的片材进行辐照交联；其中，交联时吸收的剂量为3-25KGy，交联度为25-60％；4)将上述交联片材置于自由式垂直发泡设备或自由式水平发泡设备中，依次进过设备的预热段，发泡段，冷却定型段三个部分进行发泡，获得发泡材料，其中，发泡段的温度为180-300℃。作为优选方案，所述步骤3)中，交联时吸收的剂量为3-20KGy，交联度为35-60％；所述步骤4)中，发泡段的温度为200-280℃；所述步骤3)中，交联时吸收的剂量为3-15KGy；所述步骤4)中，发泡段的温度为230-260℃。本专利技术选用原料的优点：1)聚烯烃嵌段共聚物树脂的分子链中“硬段”和“软段”呈交替有序排列，且软段部分含量为10％-30％；聚烯烃嵌段共聚物树脂的“硬段”和“软段”促进不同相分子链间自由基的反应。共聚物交联的发生有效提高了发泡基材的熔体强度。较高的熔体强度可以使孔壁经受泡孔生长带来的扩张力而不被破坏，促进闭孔结构的出现。另外，聚烯烃嵌段共聚物树脂的引入和交联点的存在可能有效增加基材发泡过程中成核位点数量；2)高密度聚乙烯树脂(HDPE)的加入可以提高PP/HDPE共混物熔体强度，主要是PP和HDPE相界面大分子链的缠结作用引起的。PP和HDPE大分子链之间的缠绕作用，结合多个分子链上自由基间的交联反应有效增强了发泡基材的熔体强度，促进良好泡孔结构的形成。利于发泡材料具有较小泡孔尺寸和较高孔密度，且具有几何形状的微孔结构。3)低分子量聚四氟乙烯PTFE颗粒在PP相中具有良好的分散稳定性，随着PTFE添加量的增加，泡沫微孔尺寸下降；并且，孔径分布更加集中。PTFE微粉颗粒在PP相中起到了很好的成核作用；再次证明低分子量PTFE微粉颗粒可以很好的分散于PP相中，表现突出的分散稳定性。发泡过程中PTFE微粉颗粒被分裂成多个纳米级小颗粒，进而增强了发泡时的异相成核作用。得到的纳米小颗粒多为发泡过程中泡孔成核的起始点。另外，PTFE颗粒的存在也可以有效限制泡孔生长，避免了泡孔破裂，使得最终泡沫制品形貌规整。本专利技术的有益效果：本专利技术的柔软型耐高温聚丙烯发泡材料平均泡孔直径为20-30μm，孔密度为1010-1011泡孔数/cm3，在常温(23℃)下压缩永久变形小于5％，低温(-15℃)下的压缩永久变形小于9％。，25％的压缩强度小于80Kpa，50％压缩强度小于140Kpa。这种低压缩永久变形并和低压缩强度，使发泡材料足够柔软性，同时高温条件下(120℃)，耐热尺寸变化率(横/纵)达到-0.8％/-1.4％，使得发泡材料兼具柔软性和耐热性。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。实施例1聚丙烯发泡片材1组分及重量配比：共聚聚丙烯100份聚烯烃嵌段共聚物树脂15份高密度聚乙烯10份发泡剂2份低分子量聚四氟乙烯2份共聚聚丙烯树脂熔融指数MI为5g/10min，测试条件(190℃/2.16KG)，软化温度为180℃，聚烯烃嵌段共聚物树脂熔融指数MI为1g/1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔软型耐高温聚丙烯发泡材料，其特征在于：所述发泡材料的原料按重量份数比计包括100份的共聚聚丙烯树脂、10～20份的聚烯烃嵌段共聚物树脂、5～15份的高密度聚乙烯树脂、1～3份的低分子量聚四氟乙烯、1～4份的发泡剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔软型耐高温聚丙烯发泡材料，其特征在于：所述发泡材料的原料按重量份数比计包括100份的共聚聚丙烯树脂、10～20份的聚烯烃嵌段共聚物树脂、5～15份的高密度聚乙烯树脂、1～3份的低分子量聚四氟乙烯、1～4份的发泡剂。


2.根据权利要求1所述柔软型耐高温聚丙烯发泡材料，其特征在于：所述发泡材料的原料按重量份数比计包括100份的共聚聚丙烯树脂、12～18份的聚烯烃嵌段共聚物树脂、8～12份的高密度聚乙烯树脂、1～3份的低分子量聚四氟乙烯、1～3份的发泡剂。


3.根据权利要求1所述柔软型耐高温聚丙烯发泡材料，其特征在于：所述共聚聚丙烯树脂熔融指数MI为1～5.0g/10min，其软化温度为130～180℃；
所述聚烯烃嵌段共聚物树脂的熔融指数MI为1～2.0g/10min，聚烯烃嵌段共聚物树脂的分子链中“硬段”和“软段”呈交替有序排列，且软段部分含量为10％～30％；所述发泡剂的粒径为4～30nm，发泡剂的发气量为220～300ml/g。


4.根据权利要求3所述柔软型耐高温聚丙烯发泡材料，其特征在于：所述述共聚聚丙烯树脂熔融指数MI为1～2g/10min；其软化温度为135～150℃。


5.根据权利要求4所述柔软型耐高温聚丙烯发泡材料，其特征在于：所述聚烯烃嵌段共聚物树脂的熔融指数MI为1～1.5g/10min；发泡剂粒径为4～25nm；所述低分子量聚四氟乙烯PTFE的粒径为2～4μm。


6.根据权利要求1所述柔软型耐高温聚丙烯发泡材料，其特征在于：所述聚丙烯发泡材料平均泡孔直径为20～30μm，孔密度为1010～1011泡孔数/cm3；所述发泡材料的交联度为35％～60％；25％的压缩强度小于80Kpa，50％压缩强度小于140Kpa。


7.根据权利要求7所述柔软型耐高温聚丙烯发泡材料，其特征在于：所述柔软型耐高温聚丙烯发泡...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏琼，魏志祥，
申请(专利权)人：湖北祥源新材科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42