一种发泡聚烯烃珠粒及其制备方法技术

本申请属于发泡材料技术领域，具体涉及一种发泡聚烯烃珠粒及其制备方法，所述发泡聚烯烃珠粒至少包括如下质量百分比的各组分：结晶性聚合物20

【技术实现步骤摘要】
一种发泡聚烯烃珠粒及其制备方法


[0001]本申请属于发泡材料
，具体涉及一种发泡聚烯烃珠粒及其制备方法。

技术介绍

[0002]发泡珠粒模塑制件轻质且形状容易调整，广泛应用于汽车组装部件、包装运输缓冲材料及轻质结构件等领域。目前使用量最大的珠粒泡塑产品是发泡聚苯乙烯EPS，其次是发泡聚乙烯EPE和发泡聚丙烯EPP。相同的发泡倍率下，EPS具有更优异的刚性和尺寸稳定性，但珠粒间的熔结更差，制件更易发脆和开裂。
[0003]中国专利技术CN113502025A使用皮层包覆芯层的共挤出工艺得到复合微粒，经过高温高压的釜式发泡过程，得到了发泡EPO珠粒，该珠粒模塑制件未指出优异的韧性，且表面质量还有进一步提升空间(没有或极少的缝隙、凹坑)。
[0004]因此，有必要开发一种以聚苯乙烯为主体的发泡聚烯烃(EPO)珠粒，期望其模塑制件有优异的刚性，同时珠粒烧结强度高，模塑制件韧性优异。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本申请公开了一种发泡聚烯烃珠粒及其制备方法，工艺简洁环保；采用特殊的材料选型和配比，共混物中聚苯乙烯相均匀的分散在结晶聚合物相，泡孔均匀；所得发泡珠粒具有优异的刚性和优异回弹性，珠粒成型烧结压力低(低于0.12MPa)，成型制件外观极少或没有缝隙和凹坑。
[0006]第一方面，本申请提供一种发泡聚烯烃珠粒，采用如下的技术方案：
[0007]一种发泡聚烯烃珠粒，所述发泡聚烯烃珠粒至少包括如下质量百分比的各组分：结晶性聚合物20
‑
35％、相容剂8
‑
20％和聚苯乙烯余量。
[0008]作为优选，上述聚苯乙烯为GPPS或HIPS，分子量为20
‑
35万，熔融指数为3
‑
10g/10min，弯曲模量不低于1800MPa。
[0009]作为优选，上述结晶性聚合物包括50
‑
85％的线性低密度聚乙烯和15
‑
50％的乙烯
‑
α烯烃无规共聚物或嵌段共聚物；
[0010]所述线性低密度聚乙烯的熔融指数为3
‑
10g/10min，熔点为100
‑
110℃；所述乙烯
‑
α烯烃无规共聚物或嵌段共聚物的熔融指数为2
‑
10g/10min，熔点为95
‑
125℃。
[0011]作为优选，上述相容剂至少包括30
‑
50％侧基含过氧化键的聚苯乙烯，其他包括马来酸酐接枝EPDM、马来酸酐接枝SEBS、马来酸酐接枝POE、马来酸酐接枝EVA、马来酸酐接枝聚乙烯、羟基化聚乙烯中的一种或几种。
[0012]作为优选，上述发泡聚烯烃珠粒还包括0.01
‑
5％的助剂。
[0013]作为优选，上述助剂包括0.01
‑
0.5％的泡孔成核剂。
[0014]根据具体的需求，助剂中还可以包括其他助剂，如着色剂(0
‑
4％)、抗氧剂(0
‑
0.5％)、抗静电剂(0
‑
2％)、润滑剂(0
‑
1％)、增塑剂(0
‑
5％)等。
[0015]作为优选，上述泡孔成核剂为氯化钠、氯化钾中的一种或两种，平均粒径为8
‑
15μ
m。
[0016]特殊粒径的氯化钠和/或氯化钾具有优异的吸水性及分散性，利于发泡珠粒的膨胀性及泡孔均匀。
[0017]第二方面，本申请提供一种发泡聚烯烃珠粒的制备方法，采用如下的技术方案：
[0018]一种发泡聚烯烃珠粒的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
[0019](1)将聚苯乙烯、结晶聚合物、相容剂和助剂混合后，挤出拉丝切粒，得到共混微粒；
[0020](2)将共混微粒与分散介质、分散剂、分散助剂以一定重量比例投入到密闭耐高压釜中，在不断的搅拌作用下；加热釜内的物料至148
‑
165℃，且充入CO2压力达到2.4
‑
5.5MPa，保持5
‑
30min；将分散体释放到低压区域中得到膨胀的一次发泡聚烯烃珠粒，堆积密度46
‑
80g/L。
[0021](3)一次发泡聚烯烃珠粒经过12
‑
24h的常温养生后，密封到预压罐中，用空气载压，载压压力0.2
‑
0.5MPa，载压时间8
‑
30h，载压过后的一次发泡珠粒，在80
‑
95℃的常压流通发泡管道中受热膨胀，形成密度更轻的二次发泡珠粒成品；堆积密度12
‑
45g/L。
[0022]二次发泡珠粒的堆积密度一般是12
‑
45g/L，低于12g/L时可能发泡珠粒极易破孔或丧失使用价值；用于生产二次发泡珠粒的一次发泡珠粒的堆积密度优选46
‑
70g/L，一次珠粒密度更轻则容易破坏闭孔结构，一次珠粒密度更高，则不容易二次发泡到更轻的密度。
[0023]作为优选，上述共混微粒的长度为1.5
‑
2.5mm，单重为1.5
‑
3mg；所述分散介质为去离子水；所述分散剂为硅酸盐矿物粉末，优选高岭土，其平均粒径0.1
‑
2μm；所述分散助剂为阴离子表面活性剂，至少包含十二烷基苯磺酸钠。
[0024]作为优选，上述各组分的重量份为：树脂微粒100份、分散介质150
‑
200份、分散剂0.1
‑
0.5份、分散助剂0.01
‑
0.3份。
[0025]本申请具有如下的有益效果：
[0026](1)本申请的发泡聚烯烃珠粒，采用特殊的材料选型和配比，共混物中聚苯乙烯相均匀的分散在结晶聚合物相，泡孔均匀；所得发泡珠粒具有优异的刚性和优异回弹性，珠粒成型烧结压力低(低于0.12MPa)，成型制件外观极少或没有缝隙和凹坑。
[0027](2)结晶性聚合物中添加的乙烯
‑
α烯烃无规共聚物或嵌段共聚物是结晶性的弹性体，可以赋予共混材料更好的韧性，包含侧基含过氧化键的聚苯乙烯的组合相容剂利于结晶聚合物和聚苯乙烯的界面相容性。
[0028](3)泡孔成核剂选用平均粒径为8
‑
15μm的氯化钠和/或氯化钾，特殊粒径的氯化钠和/或氯化钾具有优异的吸水性及分散性，利于发泡珠粒的膨胀性及泡孔均匀。
[0029](4)本申请的发泡聚烯烃珠粒制备方法，工艺简洁环保。采用本申请的发泡珠粒制备的模塑制件，兼具优异的刚性和韧性，极大改善了EPS使用件易脆缺陷，且极好的保留了使用刚性。模塑件密度18
‑
22g/L，表面硬度不低于40shore A，拉伸强度不低于250KPa，断裂伸长率不低于25％。
附图说明
[0030本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发泡聚烯烃珠粒，其特征在于：所述发泡聚烯烃珠粒至少包括如下质量百分比的各组分：结晶性聚合物20
‑
35%、相容剂8
‑
20%和聚苯乙烯余量。2.如权利要求1所述的发泡聚烯烃珠粒，其特征在于：所述聚苯乙烯为GPPS或HIPS，分子量为20
‑
35万，熔融指数为3
‑
10g/10min，弯曲模量不低于1800MPa。3.如权利要求1所述的发泡聚烯烃珠粒，其特征在于：所述结晶性聚合物包括50
‑
85%的线性低密度聚乙烯和15
‑
50%的乙烯
‑
α烯烃无规共聚物或嵌段共聚物；所述线性低密度聚乙烯的熔融指数为3
‑
10g/10min，熔点为100
‑
110℃；所述乙烯
‑
α烯烃无规共聚物或嵌段共聚物的熔融指数为2
‑
10g/10min，熔点为95
‑
125℃。4.如权利要求1所述的发泡聚烯烃珠粒，其特征在于：所述相容剂至少包括30
‑
50%侧基含过氧化键的聚苯乙烯，其他包括马来酸酐接枝EPDM、马来酸酐接枝SEBS、马来酸酐接枝POE、马来酸酐接枝EVA、马来酸酐接枝聚乙烯、羟基化聚乙烯中的一种或几种。5.如权利要求1所述的发泡聚烯烃珠粒，其特征在于：所述发泡聚烯烃珠粒还包括0.01
‑
5%的助剂。6.如权利要求5所述的发泡聚烯烃珠粒，其特征在于：所述助剂包括0.01
‑
0.5%的泡孔成核剂。7.如权利要求6所述的发泡聚烯烃珠粒，其特征在于：所述泡孔成核剂为氯化钠、氯化钾中的一种或两种，平均粒径为8

【专利技术属性】
技术研发人员：熊业志，曾佳，朱民，路骐豪，刘缓缓，蒋璠晖，杨亮炯，
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：