一种发泡聚丙烯珠粒及其模塑制件制造技术

本发明专利技术属于发泡聚丙烯技术领域，具体涉及一种发泡聚丙烯珠粒及其模塑制件，所述发泡聚丙烯珠粒是通过复合微粒经过高温高压釜式发泡法制备而成，所述复合微粒包括芯层和皮层，所述芯层包括如下质量百分比的各组分：3

【技术实现步骤摘要】
一种发泡聚丙烯珠粒及其模塑制件


[0001]本专利技术属于发泡聚丙烯
，具体涉及一种发泡聚丙烯珠粒及其模塑制件。

技术介绍

[0002]釜式发泡法生产的发泡聚丙烯珠粒(EPP)具有发泡倍率高、回弹性优异及适合水蒸气模塑成型的优点，因此EPP模塑制件保留了质轻、熔结牢固、力学性能优异、吸能性优异的特点，在汽车部件结构材料、精密包装材料等领域广泛使用。
[0003]随着EPP应用市场的不断拓展，在一些环境温度变化跨度比较大的应用场景中，要求EPP结构件或缓冲保护制件的翘曲变形小。特别的，目前市场上高发泡倍率EPP制件随环境温度骤变时，很难保持尺寸稳定性或小的翘曲变形性，对使用效果有缺陷。
[0004]针对以上情况，有必要开发一种翘曲变形小且尺寸稳定性优异的发泡聚丙烯珠粒及其模塑制品。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术公开了一种发泡聚丙烯珠粒及其模塑制件，该发泡聚丙烯珠粒所用的是低熔点PP包覆高熔点PP的复合微粒，利于发泡珠粒的低模塑成型压力，增塑剂有利于提升发泡珠粒的模塑膨胀性，促进在较低的模塑成型压力下，发泡芯层有足够的模塑膨胀能力，利于成型制件有优异的表面，同时，芯层添加增强纤维，利于提升EPP珠粒及其模塑制件的抗翘曲变形能力，皮层中同样添加增强纤维，可增强发泡珠粒表皮的硬度，对于提升EPP模塑制件的抗翘曲变形有促进作用。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种发泡聚丙烯珠粒，所述发泡聚丙烯珠粒是通过复合微粒经过高温高压釜式发泡法制备而成，所述复合微粒包括芯层和皮层，所述芯层包括如下质量百分比的各组分：3
‑
10％的马来酸酐改性聚丙烯蜡、0.1
‑
3％的增塑剂、6
‑
20％的增强纤维、0
‑
0.1％的泡孔成核剂和余量的聚丙烯A；所述皮层包含如下质量百分比的各组分：3
‑
10％的马来酸酐改性聚丙烯蜡、0.02
‑
0.5％的含氟化合物、6
‑
30％的增强纤维和余量的聚丙烯B；所述聚丙烯A的熔点为145
‑
152℃，所述聚丙烯B的熔点为120
‑
135℃。
[0008]作为优选，上述聚丙烯A为无规共聚聚丙烯，优选丙丁共聚聚丙烯，熔融指数为6
‑
9g/10min；所述聚丙烯B为丙烯
‑
乙烯
‑
丁烯三元无规共聚物，熔融指数为7
‑
12g/10min。
[0009]作为优选，上述增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种或几种，所述增强纤维的直径为0.2
‑
30μm，长径比为7
‑
20。
[0010]作为优选，上述含氟化合物为含氟橡胶和/或含氟树脂的粉末，所述粉末的平均粒径为1
‑
20μm；
[0011]所述增塑剂为液体石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、马来松海酸甘油酯、单硬脂酸甘油酯中的一种或几种；
[0012]所述马来酸酐改性聚丙烯蜡的平均分子量为5000
‑
10000。
[0013]作为优选，上述泡孔成核剂为二氧化硅、硼酸锌、滑石粉、硫酸钡、碳酸钙中的一种或几种，所述泡孔成核剂的粒径为3
‑
6μm。
[0014]作为优选，上述泡孔成核剂为二氧化硅。
[0015]作为优选，上述皮层占复合微粒总质量的3
‑
20％；所述复合微粒的长度为1.2
‑
2.5mm，单重为0.5
‑
1.8mg。
[0016]作为优选，上述复合微粒的制备方法为：
[0017](1)增强纤维经过硅烷偶联剂处理，干燥后，与聚丙烯A、马来酸酐改性聚丙烯蜡、增塑剂、泡孔成核剂按一定比例混合后，双螺杆挤出造粒制得芯层母料；
[0018](2)增强纤维经过硅烷偶联剂处理，干燥后，与马来酸酐改性聚丙烯蜡、氟化合物粉末和聚丙烯B按一定比例混合，双螺杆挤出造粒制得皮层母料；
[0019](3)将芯层母料和皮层母料分别加入双单螺杆共挤出机组的芯层挤出机和皮层挤出机，塑化后同时经由共挤出口模出丝造粒，得到皮层包覆芯层的复合微粒。
[0020]作为优选，上述发泡聚丙烯珠粒的制备方法为：将复合微粒与分散剂和水一起加入到高压釜，密封后加入CO2，不停搅拌，升高反应釜的温度至发泡温度，调节釜内压力至发泡压力，在发泡温度和压力条件下保持5
‑
30min，泄压将物料排放到常压的发泡管道中进行发泡，发泡管道内气氛温度为90
‑
110℃，物料在发泡管道中经历的时间为4
‑
15s，最终得到堆积密度15
‑
120g/L的发泡珠粒，发泡珠粒第一次DSC熔融曲线中高于固有熔点的熔化峰吸热焓值14
‑
23J/g(后面称高温熔化峰吸热焓值)。
[0021]一种发泡聚丙烯珠粒模塑制件，采用上述的发泡聚丙烯珠粒通过水蒸气烧结成型获得，具体步骤为：发泡珠粒经空气载压后，水蒸气模塑成型。
[0022]本专利技术具有如下的有益效果：
[0023](1)本申请的发泡聚丙烯珠粒所用的是低熔点PP包覆高熔点PP的复合微粒，利于发泡珠粒的低模塑成型压力，增塑剂有利于提升发泡珠粒的模塑膨胀性，促进在较低的模塑成型压力下，发泡芯层有足够的模塑膨胀能力，利于成型制件有优异的表面，同时，芯层添加增强纤维，利于提升EPP珠粒及其模塑制件的抗翘曲变形能力，皮层中同样添加增强纤维，可增强发泡珠粒表皮的硬度，对于提升EPP模塑制件的抗翘曲变形有促进作用，采用本申请的发泡聚丙烯珠粒制备的模塑制件抗翘曲能力强且尺寸稳定性优异，密度28
‑
32g/L的模塑件表面硬度不低于55Shore A。
[0024](2)本申请中增塑剂的添加量控制在0.1
‑
3％，增塑剂含量低于0.1％时，促进模塑效果不明显，增塑剂含量高于3％时有削弱EPP抗翘曲能力的风险；芯层中增强纤维的添加量为6
‑
20％，芯层中纤维含量低于6％，增强效果不显著，高于20％则会影响芯层可发泡性，即不利于闭孔结构。
[0025](3)本申请所用复合微粒发泡得到的发泡珠粒，其芯层是闭孔结构，皮层不起泡或极少微泡，复合微粒的皮层占比为3
‑
20％，在保证稳定的促进珠粒表皮烧结的前提下，有助于发泡珠粒及成型制件更优异的抗翘曲变形性。
具体实施方式
[0026]现在结合实施例对本专利技术作进一步详细的说明。
[0027]聚丙烯A为丙丁共聚聚丙烯，聚丙烯B为丙烯
‑
乙烯
‑
丁烯三元无规共聚物，马来酸
酐改性聚丙烯蜡的分子量为8000。
[0028]主要实验物料性能见表1。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发泡聚丙烯珠粒，其特征在于：所述发泡聚丙烯珠粒是通过复合微粒经过高温高压釜式发泡法制备而成，所述复合微粒包括芯层和皮层，所述芯层包括如下质量百分比的各组分：3
‑
10%的马来酸酐改性聚丙烯蜡、0.1
‑
3%的增塑剂、6
‑
20%的增强纤维、0
‑
0.1%的泡孔成核剂和余量的聚丙烯A；所述皮层包含如下质量百分比的各组分：3
‑
10%的马来酸酐改性聚丙烯蜡、0.02
‑
0.5%的含氟化合物、6
‑
30%的增强纤维和余量的聚丙烯B；所述聚丙烯A的熔点为145
‑
152℃，所述聚丙烯B的熔点为120
‑
135℃。2.如权利要求1所述的发泡聚丙烯珠粒，其特征在于：所述聚丙烯A为无规共聚聚丙烯，优选丙丁共聚聚丙烯，熔融指数为6
‑
9g/10min；所述聚丙烯B为丙烯
‑
乙烯
‑
丁烯三元无规共聚物，熔融指数为7
‑
12g/10min。3.如权利要求1所述的发泡聚丙烯珠粒，其特征在于：所述增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种或几种，所述增强纤维的直径为0.2
‑
30μm，长径比为7
‑
20。4.如权利要求1所述的发泡聚丙烯珠粒，其特征在于：所述含氟化合物为含氟橡胶和/或含氟树脂的粉末，所述粉末的平均粒径为1
‑
20μm；所述增塑剂为液体石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、马来松海酸甘油酯、单硬脂酸甘油酯中的一种或几种；所述马来酸酐改性聚丙烯蜡的平均分子量为5000
‑
10000。5.如权利要求1所述的发泡聚丙烯珠粒，其特征在于：所述泡孔成核剂为二氧化硅、硼酸锌、滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱民，熊业志，曾佳，蒋璠晖，刘缓缓，何若虚，
申请(专利权)人：无锡会通轻质材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：