一种开孔发泡聚丙烯材料及制备方法技术

本发明专利技术提供一种开孔发泡聚丙烯材料及制备方法，开孔发泡聚丙烯材料制备方法包括：将聚丙烯与第一引发剂反应挤出得到低分子量聚丙烯；将低分子量聚丙烯与聚丙烯按预设比例进行混合，加入第二引发剂、接枝单体、抗氧剂等熔融接枝，得到短支链结构聚丙烯；将短支链结构聚丙烯发泡后得到开孔发泡聚丙烯材料。本发明专利技术的方案利用低分子量聚丙烯和接枝单体共同接枝到聚丙烯分子链上，提高聚丙烯的发泡性能和开孔结构。开孔结构。

【技术实现步骤摘要】
一种开孔发泡聚丙烯材料及制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种开孔发泡聚丙烯材料及制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，聚合物发泡材料由于其质量轻、导热系数低、抗冲击性能好等优异的性能，在人们生活和生产中发挥着越来越重要的作用。其中，开孔材料是发泡聚合物的一种特殊的泡孔形态，其泡孔连通，聚合物基体材料在发泡制品中以连续的泡孔壁存在。这一独特的三维开孔结构具有着优异的吸收和穿透性能，广泛应用于隔音降噪、吸油吸湿、药物释放等领域。
[0003]目前，常用的开孔发泡聚合物主要有聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚乳酸等。其中，聚丙烯作为一种应用最为广泛的通用塑料之一，有着耐腐蚀、机械性能优良、加工方法简单、生产成本低廉等突出的优点。然而，聚丙烯分子链为直链线型结构，分子量分布相对较窄，加工温度高于其熔点时其熔体强度和熔体黏度急剧下降，使其在发泡过程中，熔体无应变硬化效应，难以发泡成型。近年来，高熔体强度聚丙烯就是针对线型聚丙烯在发泡加工中的缺陷而开发的一种新型聚丙烯材料，它通过引入长支链和加宽分子量分布，提高聚丙烯的熔体强度，改善应变硬化，很好地解决了发泡生产中的缺陷。然而，开孔发泡对熔体强度有着更高的要求，过高的熔体强度均难以诱导泡壁破裂形成通孔；而过低的熔体强度会造成泡壁的严重破裂，导致泡孔合并和塌陷，使得开孔结构无法维持。而直链聚丙烯和长链支化聚丙烯发泡往往难以同时实现高发泡倍率和高开孔率。因此，在如何制备高发泡倍率和高开孔率的聚丙烯开孔发泡仍面临巨大的挑战，研发低成本，高性能的开孔发泡聚丙烯材料有着重要的应用价值和意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种开孔发泡聚丙烯材料及制备方法，从而获得高发泡率和高开孔率的开孔发泡聚丙烯材料。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种开孔发泡聚丙烯材料的制备方法，包括：
[0007]将聚丙烯与第一引发剂反应挤出得到低分子量聚丙烯；
[0008]将所述低分子量聚丙烯与聚丙烯按预设比例进行混合，得到混合原料；
[0009]在所述混合原料中加入第二引发剂、接枝单体和抗氧剂在挤出机中熔融接枝，得到具有宽分子量分布的短支链结构聚丙烯；
[0010]将所述短支链结构聚丙烯发泡后得到开孔发泡聚丙烯材料。
[0011]可选的，所述聚丙烯为均聚或共聚线性聚丙烯，熔融指数为0.5
‑
20g/10min；
[0012]所述第一引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化氢中的至少一种。
[0013]可选的，将聚丙烯与第一引发剂反应挤出得到低分子量聚丙烯，包括：
[0014]按质量份数，将聚丙烯100份，第一引发剂0.01
‑
0.5份，熔融混合反应挤出，得到所述低分子量聚丙烯。
[0015]可选的，熔融混合反应挤出的挤出温度为170℃～230℃，挤出机螺杆转速为50
‑
300rpm。
[0016]可选的，将所述低分子量聚丙烯与聚丙烯按预设比例进行混合，得到混合原料，包括：将聚丙烯100份，低分子量聚丙烯1
‑
50份进行混合。
[0017]可选的，所述接枝单体选自苯乙烯、异戊二烯、酸酐、酯中的至少一种；
[0018]所述第二引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化氢中的至少一种；
[0019]所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076和抗氧剂626中的至少一种。
[0020]可选的，在所述混合原料中加入第二引发剂、接枝单体和抗氧剂在挤出机中熔融接枝，得到具有宽分子量分布的短支链结构聚丙烯，包括：
[0021]将聚丙烯100份，低分子量聚丙烯1
‑
50份、接枝单体0.5
‑
5份、第二引发剂0.01
‑
0.5份，抗氧剂0.1
‑
1份，在挤出机中熔融混合反应挤出，得到所述短支链结构聚丙烯。
[0022]可选的，在挤出机中熔融混合反应时的挤出温度为160℃～250℃，挤出机螺杆转速为50
‑
300rpm。
[0023]一种开孔发泡聚丙烯材料，上述任一项所述的制备方法得到。
[0024]可选的，所述开孔发泡聚丙烯材料的熔融指数为5
‑
20g/10min，熔体强度为5
‑
30cN。
[0025]本专利技术的上述方案至少包括以下有益效果：
[0026]本专利技术形成的宽分子量分布短支链接枝聚丙烯能够提高聚丙烯的发泡性能且形成开孔结构，得到具有高发泡率和高开孔率的开孔发泡聚丙烯材料；
[0027]所得到的短支链结构聚丙烯通过低分子量聚丙烯的分子结构和接枝单体的选择实现分子链尺寸和分子量分布的调节，使其满足不同开孔率的发泡材料的要求。
具体实施方式
[0028]本专利技术的示例性实施例可以以各种形式实现本专利技术，而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0029]本专利技术的实施例提出一种开孔发泡聚丙烯材料的制备方法，包括：将聚丙烯与第一引发剂反应挤出得到低分子量聚丙烯；低分子量聚丙烯是密度为0.89的结晶性蜡状或软蜡状固体，将所述低分子量聚丙烯与聚丙烯按预设比例进行混合，得到混合原料；在所述混合原料中加入第二引发剂、接枝单体和抗氧剂在挤出机中熔融接枝，得到具有宽分子量分布的短支链结构聚丙烯；将所述短支链结构聚丙烯发泡后得到开孔发泡聚丙烯材料。
[0030]本实施例中，所述低分子量聚丙烯是密度为0.89的结晶性蜡状或软蜡状固体。宽分子量分布的短支链结构聚丙烯是指产品中既含有相对高(或超高)分子量级分又含有相对低分子量级分，高分子量级分具有力学强度大、熔体强度高的特点，而低分子量级分具有粘度小易加工的优点，故宽分子量分布的短支链结构聚丙烯可同时具有优异的物理机械性
能和加工性能。
[0031]该实施例中第一引发剂引发聚丙烯的降解形成低分子量聚丙烯，进而，把低分子量聚丙烯与聚丙烯按一定比例混合，并加入第二引发剂、接枝单体、抗氧剂、自由基稳定剂等在挤出机中熔融接枝，获得具有短支链结构的聚丙烯。即通过调节低分子量聚丙烯的分解形成不同的分子量聚丙烯自由基，并和接枝单体自由基共同作用，实现聚丙烯分子链长度和分子量分布的调控，以满足不同开孔率的发泡材料的要求。
[0032]利用所形成的短支链结构提高聚丙烯材料的发泡性能的同时形成开孔结构，从而得到开孔发泡聚丙烯材料。
[0033]本实施例中，所述的短支链结构聚丙烯适用于挤出发泡、注塑发泡和间歇发泡等发泡工艺，可通过化学或物理发泡技术实现。一种可选的发泡工艺为将所制备的短支链结构聚丙烯放入釜内，采用超临本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开孔发泡聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，包括：将聚丙烯与第一引发剂反应挤出得到低分子量聚丙烯；将所述低分子量聚丙烯与聚丙烯按预设比例进行混合，得到混合原料；在所述混合原料中加入第二引发剂、接枝单体和抗氧剂在挤出机中熔融接枝，得到具有宽分子量分布的短支链结构聚丙烯；将所述短支链结构聚丙烯发泡后得到开孔发泡聚丙烯材料。2.根据权利要求1所述的开孔发泡聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯为均聚或共聚线性聚丙烯，熔融指数为0.5
‑
20g/10min；所述第一引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化氢中的至少一种。3.根据权利要求2所述的开孔发泡聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，将聚丙烯与第一引发剂反应挤出得到低分子量聚丙烯，包括：按质量份数，将聚丙烯100份，第一引发剂0.01
‑
0.5份，熔融混合反应挤出，得到所述低分子量聚丙烯。4.根据权利要求3所述的开孔发泡聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，熔融混合反应挤出的挤出温度为170℃～230℃，挤出机螺杆转速为50
‑
300rpm。5.根据权利要求1或4所述的开孔发泡聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，将所述低分子量聚丙烯与聚丙烯按预设比例进行混合，得到混合原料，包括：将聚丙烯100份，低分子量聚丙烯1
‑
50份进行混合。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王武聪，金华，杜中杰，缪徐然，雷方灿，
申请(专利权)人：中化石化销售有限公司，
类型：发明
国别省市：