【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及可膨胀微球发泡母粒生产，具体涉及一种聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒及其制备方法和应用。
技术介绍
1、申请号201110322117.8《一种增韧发泡母粒及其制备方法和用途》公开了一种发泡母粒，以ldpe和lldpe为基体、eva为载体通过分散剂可以将发泡剂和成核剂分散于基体树脂中得到的母粒。该方法制得的发泡母粒用于聚丙烯及聚丙烯基复合材料，虽然相容性得到一定提高,但基体材料（ldpe、lldpe、eva）与pp的相容性仍不如pp与pp的相容性。另一方面，发泡剂（如ac发泡剂）原材料污染环境，发泡反应副产物易燃有害,发泡工艺温度范围窄。
2、申请号201610722983.9《一种聚烯烃发泡母粒的组成及制备方法和用途》公开了一种发泡母粒，以poe为基体，通过分熔融共混将poe树脂、发泡剂、成核剂、表面活性剂混合制备成母粒。该方法制得的发泡母粒用于聚乙烯、聚丙烯、eva树脂、poe树脂的挤出和注塑成型。虽然所用发泡剂和发泡气体安全环保，但其发泡温度低，易提前分解而降低发泡效率。该专利技术同样存在基体材料（ldpe、lldpe、eva）与pp的相容性仍不如pp与pp的相容性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒及其制备方法。本专利技术中聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒主要通过加热溶解、硅烷接枝反应，淬冷沉淀析出的方式制备而成。首先，溶液溶解混合区别于常规熔融共混造粒，前者克服了可膨胀微球与聚丙烯熔融共混造粒过程易提前发泡的问题，硅烷
2、本专利技术一方面提供一种聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒，包括以下组分：聚丙烯50-100质量份、可膨胀微球20-50质量份、成核剂1-5质量份、引发剂0.01-0.10质量份、硅烷偶联剂0.1-1.2质量份、产水剂0.2-1.0质量份、催化剂0.01-0.10质量份、表面活性剂0.01-0.10质量份。通过加热溶解，硅烷接枝，淬冷沉淀析出的方法制备了一种硅烷自交联聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒。
3、进一步改进在于，所述聚丙烯为无规聚丙烯、共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的一种或多种，聚丙烯的熔体流动速率为10-30/10min。
4、进一步改进在于，所述发泡剂为可膨胀微球，所述可膨胀微球由热塑性聚合物为壳，挥发性膨胀剂为核所构成的具有核壳结构的微球体；所述可膨胀微球为快思瑞科技有限公司市售产品中的中的一种或者几种；所述可膨胀微球的膨胀开始温度（tstart）无特定的限制，膨胀开始温度优选为130℃以上，更优选为140℃以上，进一步优选为150℃以上，特别优选为160℃以上，最优选为170℃以上；另一方面，膨胀开始温度的上限值优选为300℃。
5、进一步改性在于，可膨胀微球的最大膨胀温度（tmax）无特定的限制，最大膨胀温度优选为170℃以上，更优选为180℃以上，进一步优选为200℃以上，特别优选为210℃以上，最优选为230℃以上；另一方面，最大膨胀温度的上限值优选为350℃。
6、如果可膨胀微球的最大膨胀温度低于170℃，则会有无法获得充分的耐热性的情况；另一方面，如果可膨胀微球的最大膨胀温度高于350℃，则会有无法获得足够的膨胀倍率的情况。
7、进一步改进在于，所述成核剂为β型成核剂，如(1r ,2r ,3s ,4s)-rel-二环[2 .2.1]庚-2 ,3-二羧酸二钠盐、有机磷酸盐类、二节叉山梨醇类、稠环类、双组份类、芳香胺类和稀土类成核剂中的一种或者几种，进一步优选羧酸盐类成核剂。
8、进一步改进在于，所述引发剂为过氧化二苯甲酰（bpo），过氧化二异丙苯（dcp），2,5-二甲基-2, 5-双（叔丁基过氧基） 己烷（dhbp），过氧化苯甲酸叔丁酯（tbpb）中的一种或者几种；进一步优选过氧化二异丙苯。
9、进一步改进在于，所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷（vtmo,牌号a-171）、乙烯基三乙氧基硅烷（vteo，牌号a-151）以及乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷（vtmoeo，牌号a-172）中的一种或者几种，进一步优选乙烯基三甲氧基硅烷。
10、进一步改进在于，所述产水剂为氢氧化镁、氢氧化铝、一水合草酸钙、五水合硫酸铜、十水合硼酸钠、十二水合硫酸铝钾、水合硼酸锌、半水环已胺、 短链聚乙烯醇、 β-羟基酸和α-羟基酸以及该羟基酸的衍生物中的一种或几种，进一步优选一水合草酸钙。
11、进一步改进在于，所述催化剂为有机锡类催化剂，如二丁基锡羧酸，二丁基二月桂酸锡（dbtdl），进一步优选二丁基二月桂酸锡。
12、进一步改进在于，所述表面活性剂为表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂酰胺丙基甜菜碱、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酯、十二烷基苯磺酸钠、二辛基琥珀酸磺酸钠、硫酸化蓖麻油中的一种或者几种，进一步优选脂肪醇聚氧乙烯醚。
13、本专利技术另一方面提供一种聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒的制备方法，包括以下步骤：
14、步骤s1：将适量的聚丙烯溶解于甲苯，加入引发剂和硅烷偶联剂制备硅烷接枝聚丙烯；
15、步骤s2：往上述步骤s1中的溶液中加入可膨胀微球、成核剂、产水剂、催化剂、表面活性剂，充分搅拌均匀；
16、步骤s3：待上述步骤s2中溶液搅拌结束后，将烧瓶转移至一定温度的水中淬冷，持续搅拌均匀，硅烷自交联pp/可膨胀微球复合物从有机溶液中析出，过滤后再用乙醇洗涤三次；
17、步骤s4：将步骤s3中的不溶物过滤洗涤，放置于60℃~80℃鼓风烘箱中烘干2-4小时，制得硅烷自交联聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒。
18、进一步改进在于：所述步骤s1中溶剂为甲苯、二甲苯、十氢萘中的一种或多种的混合物，溶液的温度为90~120℃，搅拌时间20-60min。
19、进一步改进在于：所述步骤s2步骤中，所述溶液的温度分别为90~120℃，搅拌时间20-60min。
20、进一步改进在于：所述步骤s3中所述淬冷所需水的温度为0-30℃，搅拌时间20-60min。
21、本专利技术的有益效果为：本专利技术制备的聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒发泡效果优异，可赋予聚丙烯复合材料更高的耐冲击性能。首先，溶液法解决了可膨胀微球因提前发泡（熔融共混过程可膨胀微球的壳层因受力发生损耗，tstart低于聚丙烯的加工温度）而无法与聚丙烯通过熔融共混造粒的问题。其次，硅烷接枝聚丙烯中的极性基团使得可膨胀微球与聚丙烯的界面相容性提高，另外，硅烷接枝聚丙烯中的甲氧基与产水剂分解出的水发生水解反应和交联反应，硅烷接枝pp分子链的交联使其熔体强度提高，进而提高了可膨胀微球的发泡效果。更重要的，发泡母粒中的β成核剂不仅使得可膨胀微本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒，其特征在于，按重量份计，所述组合物包括：聚丙烯50-100份、可膨胀微球20-50份、成核剂1-5份、引发剂0.01-0.10份、硅烷偶联剂0.1-1.2份、产水剂0.2-1.0份、催化剂0.01-0.10份、表面活性剂0.01-0.10份。
2.根据权利要求1所述聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒，其特征在于：所述聚丙烯为无规聚丙烯、共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的一种或多种，聚丙烯的熔体流动速率为10-30g/10min。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒，其特征在于，所述发泡剂为可膨胀微球，所述可膨胀微球由热塑性聚合物为壳，挥发性膨胀剂为核所构成的具有核壳结构的微球体。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒，其特征在于，所述成核剂为β型成核剂，为(1R ,2R ,3S ,4S)-rel-二环[2 .2 .1]庚-2 ,3-二羧酸二钠盐、有机磷酸盐类、二节叉山梨醇类、稠环类、双组份类、芳香胺类和稀土类成核剂中的一种或者几种。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒
6.根据权利要求1所述的聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒，其特征在于，所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷以及乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷中的一种或者几种。
7.根据权利要求1所述的聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒，其特征在于，所述产水剂为氢氧化镁、氢氧化铝、一水合草酸钙、五水合硫酸铜、十水合硼酸钠、十二水合硫酸铝钾、水合硼酸锌、半水环已胺、 短链聚乙烯醇、 β-羟基酸和 α-羟基酸以及该羟基酸的衍生物中的一种或者几种。
8.根据权利要求1所述的聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒，其特征在于，所述催化剂为二丁基锡羧酸，二丁基二月桂酸锡（DBTDL）。
9.根据权利要求1所述的聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒，其特征在于，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂酰胺丙基甜菜碱、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇单月桂酯、十二烷基苯磺酸钠、二辛基琥珀酸磺酸钠、硫酸化蓖麻油中的一种或者几种。
10.根据权利要求1-9任一项所述的聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
11.根据权利要求9所述的聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的溶剂为甲苯、二甲苯、十氢萘中的一种或者几种。
...【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒，其特征在于，按重量份计，所述组合物包括：聚丙烯50-100份、可膨胀微球20-50份、成核剂1-5份、引发剂0.01-0.10份、硅烷偶联剂0.1-1.2份、产水剂0.2-1.0份、催化剂0.01-0.10份、表面活性剂0.01-0.10份。
2.根据权利要求1所述聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒，其特征在于：所述聚丙烯为无规聚丙烯、共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的一种或多种，聚丙烯的熔体流动速率为10-30g/10min。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒，其特征在于，所述发泡剂为可膨胀微球，所述可膨胀微球由热塑性聚合物为壳，挥发性膨胀剂为核所构成的具有核壳结构的微球体。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒，其特征在于，所述成核剂为β型成核剂，为(1r ,2r ,3s ,4s)-rel-二环[2 .2 .1]庚-2 ,3-二羧酸二钠盐、有机磷酸盐类、二节叉山梨醇类、稠环类、双组份类、芳香胺类和稀土类成核剂中的一种或者几种。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯/可膨胀微球发泡母粒，其特征在于，所述引发剂为过氧化二苯甲酰（bpo）， 过氧化二异丙苯（dcp），2, 5-二甲基-2, 5-双（叔丁基过氧基）己烷（dhbp），过氧化苯甲酸叔丁酯（tbpb...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘肇闻，张志浩，刘雪云，汪丹越，刘海洋，
申请(专利权)人：快思瑞科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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