低成型压力的聚丙烯发泡制品及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低成型压力的聚丙烯发泡制品及其制备方法，该制备方法包括挤出造粒、加热加压发泡、载压以及模塑成型，该制备方法所制得的低成型压力的聚丙烯发泡制品具有均匀的泡孔结构以及优异的力学性能，并能有效降低制备成本。本发明专利技术制得的低成型压力的聚丙烯发泡制品的拉伸强度大于或等于0.75MPa，且所述低成型压力的聚丙烯发泡制品的密度小于或等于0.11g/cm3，具有均匀的泡孔结构及优异的力学性能，其发泡密度可控，发泡倍率高。发泡倍率高。发泡倍率高。

【技术实现步骤摘要】
低成型压力的聚丙烯发泡制品及其制备方法


[0001]本专利技术涉及发泡制品
，尤其涉及一种低成型压力的聚丙烯发泡制品及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯发泡制品(EPP，Expanded Polypropylene)，具备一定的力学性能、隔音性能、绿色易降解等性能，因而在汽车、包装、建筑、隔音隔热等领域得到了广泛的应用。
[0003]具有较高力学性能的聚丙烯发泡制品也具有较高的熔点，其在模塑成型的过程中需要较高的蒸汽压力。如熔点150℃的聚丙烯发泡制品，通常需要0.35MPa以上的成型压力，超过了现有模塑成型机的耐压上限，需要为其提供特殊的高压模塑成型装置，使得成本较高。
[0004]此外，制备过程中的各种添加物会影响聚丙烯发泡制品的粒子性能，比如表面粘连、泡孔塌陷等，从而使得聚丙烯发泡制品的泡孔结构不均匀。

技术实现思路

[0005]鉴于此，有必要针对上述技术问题提供一种低成型压力的聚丙烯发泡制品及其制备方法，该制备方法所制得的低成型压力的聚丙烯发泡制品具有均匀的泡孔结构以及优异的力学性能，且模塑成型压力小，能有效降低制备成本。
[0006]根据本专利技术的第一个方面，提供一种低成型压力的聚丙烯发泡制品的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0007]将第一树脂、第二树脂及发泡助剂进行混合并挤出造粒，制得共混珠粒，其中，所述第一树脂的材料包括聚丙烯系树脂，所述第一树脂的熔点为140℃～165℃，且所述第二树脂的熔点比所述第一树脂的熔点低15℃～45℃；
[0008]将所述共混珠粒、分散剂、发泡剂及分散介质进行混合，并进行加热加压处理制得发泡珠粒；
[0009]对所述发泡珠粒进行载压处理，制得预制珠粒；
[0010]向所述预制珠粒提供蒸汽，使所述预制珠粒通过所述蒸汽进行模塑成型，制得所述低成型压力的聚丙烯发泡制品，
[0011]其中，所述蒸汽的气压为0.12MPa～0.25MPa，所述分散剂包括有机分散剂及无机分散剂。
[0012]在其中一个实施方式中，所述有机分散剂包括硬脂酸单甘油酯、乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸钙、苯磺酸钠中的至少一种，所述无机分散剂包括纳米黏土、蒙脱土、高岭土、碱金属磷酸盐中的至少一种。
[0013]在其中一个实施方式中，所述有机分散剂与所述无机分散剂的质量比为(0.3～2):1。
[0014]在其中一个实施方式中，所述第一树脂的材料包括聚丙烯系树脂均聚物、第一聚
丙烯无规共聚物、聚丙烯嵌段共聚物中的至少一种；
[0015]及/或，所述第二树脂的材料包括第二聚丙烯无规共聚物、低密度聚乙烯、低密度线形聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、丙烯-乙烯共聚物中的至少一种。
[0016]在其中一个实施方式中，所述发泡助剂包括抗氧化剂、稳定剂、抗紫外剂、成核剂、润滑剂、色母中的至少一种；
[0017]及/或，所述发泡剂包括二氧化碳、氮气、丙烷、丁烷、戊烷中的至少一种。
[0018]在其中一个实施方式中，所述第一树脂、所述第二树脂及所述发泡助剂的质量比为100:(40～100):(1～12)。
[0019]在其中一个实施方式中，所述共混珠粒、所述分散剂、所述发泡剂及所述分散介质的质量比为100:(2～5):(10～20):(300～500)。
[0020]在其中一个实施方式中，所述加压加热处理中采用第一压力和第一温度，其中所述第一压力为1.8MPa～7.0MPa，所述第一温度为130℃～160℃。
[0021]在其中一个实施方式中，所述载压处理中采用第二压力，所述第二压力为0.3MPa～0.8MPa，所述载压处理的时间为6h～12h。
[0022]根据本专利技术的第二个方面，提供一种低成型压力的聚丙烯发泡制品，由上述任一项所述的制备方法制备得到，所述低成型压力的聚丙烯发泡制品的拉伸强度大于或等于0.75MPa，且所述低成型压力的聚丙烯发泡制品的密度小于或等于0.11g/cm3。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的所述制备方法的有益效果在于：
[0024]第一、通过具有较高熔点的第一树脂和较低熔点的第二树脂制备得到的预制珠粒，在模塑成型过程中，泡孔结构不易变形，能保持较高的泡孔均匀性，而且预制珠粒的表面能在较低的蒸汽压力下熔融粘结成型，从而极大降低模塑成型过程中的蒸汽压力，使得传统的模塑成型机即能符合制备需求，因而无需额外的成本。
[0025]第二、本专利技术将有机分散剂与无机分散剂复配使用，通过无机分散剂可以提高分散介质的表面张力以及提供机械隔离作用，通过有机分散剂可对发泡珠粒形成保护屏障作用，不仅使发泡珠粒在分散介质中形成均一的体系，而且有助于发泡珠粒在加热加压的条件下形成均匀的泡孔结构，使得发泡珠粒的表面不粘结、不团聚、不塌陷，从而保证在较低成型压力下对较高熔点差树脂进行发泡。
[0026]第三、本专利技术的共混珠粒经加热加压发泡处理和载压处理后所制得的预制珠粒不仅具有较高的发泡倍率而且具有较高的泡孔均匀性，其泡孔的表面平整、规则、圆润，有利于在模塑成型过程中成型。
[0027]本专利技术制得的低成型压力的聚丙烯发泡制品的拉伸强度大于或等于0.75MPa，且所述低成型压力的聚丙烯发泡制品的密度小于或等于0.11g/cm3，具有均匀的泡孔结构及优异的力学性能，其发泡密度可控，发泡倍率高。
附图说明
[0028]图1为本专利技术其中一个实施方式提供的低成型压力的聚丙烯发泡制品的制备方法流程图；
[0029]图2为本专利技术实施方式1提供的低成型压力的聚丙烯发泡制品的扫描电镜照片；
[0030]图3为本专利技术实施方式1提供的低成型压力的聚丙烯发泡制品的DSC扫描曲线图。
具体实施方式
[0031]下面将对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0033]本文中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外，本文中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
[0034]树脂的发泡温度一般接近于该树脂的熔点，制备高刚性的发泡制品通常需要对应树脂具有较高的熔点，但是树脂熔点太高，则需要较高的蒸汽压力及较大的蒸汽量才能实现模塑成型过程中的熔融粘结。本申请人经过长期而深入的研究发现，通过添加低熔点的树脂可以降低模塑成型过程中的蒸汽压力。但是，如果低熔点树脂与聚丙烯系树脂的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成型压力的聚丙烯发泡制品的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将第一树脂、第二树脂及发泡助剂进行混合并挤出造粒，制得共混珠粒，其中，所述第一树脂的材料包括聚丙烯系树脂，所述第一树脂的熔点为140℃～165℃，且所述第二树脂的熔点比所述第一树脂的熔点低15℃～45℃；将所述共混珠粒、分散剂、发泡剂及分散介质进行混合，并进行加热加压处理制得发泡珠粒；对所述发泡珠粒进行载压处理，制得预制珠粒；向所述预制珠粒提供蒸汽，使所述预制珠粒通过所述蒸汽进行模塑成型，制得所述低成型压力的聚丙烯发泡制品，其中，所述蒸汽的气压为0.12MPa～0.25MPa，所述分散剂包括有机分散剂及无机分散剂。2.根据权利要求1所述的低成型压力的聚丙烯发泡制品的制备方法，其特征在于，所述有机分散剂包括硬脂酸单甘油酯、乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸钙、苯磺酸钠中的至少一种，所述无机分散剂包括纳米黏土、蒙脱土、高岭土、碱金属磷酸盐中的至少一种。3.根据权利要求2所述的低成型压力的聚丙烯发泡制品的制备方法，其特征在于，所述有机分散剂与所述无机分散剂的质量比为(0.3～2):1。4.根据权利要求1所述的低成型压力的聚丙烯发泡制品的制备方法，其特征在于，所述第一树脂的材料包括聚丙烯系树脂均聚物、第一聚丙烯无规共聚物、聚丙烯嵌段共聚物中的至少一种；及/或，所述第二树脂的材料包括第二聚丙烯无规共聚物、低密度聚乙烯、低密度线形聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝小琴，郑文革，吴飞，沈斌，罗海斌，崇云凯，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：