【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种聚苯乙烯基发泡材料及其制备方法和应用，属于高分子材料。
技术介绍
1、塑料制品作为一种新型材料，具有质轻、防水、耐用、生产技术成熟、成本低的优点，在全世界被广泛应用且呈逐年增长趋势。这些使用方便、价格低廉的塑料制品的出现给人们的生活带来了诸多便利。但另一方面，这些塑料制品在使用后往往被随手丢弃，造成"白色污染"，形成环境危害，成为极大的环境问题。塑料在垃圾中体积大、重量小，填埋不是处理废弃塑料的理想方式。它是一种热值高的大分子材料，回收利用能充分节约资源，保护环境。而聚苯乙烯材料，作为人们日常生活中最常用的塑料之一，聚苯乙烯消耗量大，生产过程中的次料、水口料、回收料的量也多，因此对聚苯乙烯回收料的再生利用具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种新回收聚苯乙烯基发泡材料及其制备方法，该方法使用定制挤出口模，利用超临界二氧化碳/超临界氮气作为发泡剂，充分发挥树脂改性剂和成核剂的作用，通过模具定型冷却，能够稳定、高效地制备出密度、尺寸和外形可控、优异泡孔结构的挤出发泡型材，适用于相框、镜框等领域。
2、本申请的一个方面，提供了一种聚苯乙烯基发泡材料的制备方法，包括：
3、将含有聚苯乙烯回收料、树脂改性剂、成核剂的原料混合后，加入连续挤出机系统，将超临界气体注入所述连续挤出机系统中，发泡、定型获得所述聚苯乙烯基发泡材料；
4、其中，所述聚苯乙烯回收料为废弃和/或过时的聚苯乙烯塑料制品经过筛选破碎而得。
5、可选地，
6、可选地，所述成核剂选自滑石粉、凹凸棒土、碳酸钙、碳酸钡、蒙脱土、黏土、海藻石、氧化钛、氧化硅、氧化镁或氧化钙中的至少一种。
7、成核剂主要是起降低能垒的作用和提供成核点，上述物质价格便宜且成核效率高。
8、可选地，所述的成核剂选自氧化钛、凹凸棒土、滑石粉或碳酸钡中的至少一种。
9、可选地，所述树脂改性剂和成核剂占原料总量的重量百分比为0.5～15wt％。
10、可选地，所述树脂改性剂占原料总量的重量百分比为2～15wt％。
11、可选地，所述成核剂占原料总量的重量百分比为0.5～2wt％。
12、可选地，所述树脂改性剂和成核剂占原料总量的重量百分比独立地选自0.5wt％、1wt％、5wt％、10wt％、15wt％中的任意值或上述任意两点间的任意值。
13、可选地，所述树脂改性剂的重量占原料总量的重量百分比独立地选自2wt％、5wt％、10wt％、15wt％中的任意值或上述任意两点间的任意值。
14、可选地，所述成核剂的重量占原料总量的重量百分比独立地选自0.5wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％中的任意值或上述任意两点间的任意值。
15、可选地，所述连续挤出机系统内的熔体温度150～180℃；
16、所述连续挤出机系统内的口模温度为160～180℃。
17、可选地，所述熔体温度独立地选自150℃、160℃、165℃、170℃、180℃中的任意值或上述任意两点间的任意值。
18、可选地，所述口模温度独立地选自160℃、165℃、170℃、180℃中的任意值或上述任意两点间的任意值。
19、为保证聚苯乙烯回收料发泡行为的顺利进行，挤出机内部的熔体温度必须不低于聚苯乙烯回收料基体的熔融温度。挤出机内部的熔体温度和片材口模的设定温度还会影响聚合物熔体强度，熔体温度和口模温度太低时熔体强度高，分子链运动困难，不利于泡孔生长；熔体温度和口模温度太高，熔体粘度低，强度低，易造成泡孔逃逸，同样不利于泡孔生长。
20、优选地，在所述的熔融挤出时，熔体温度和口模温度不高于聚苯乙烯回收料的熔融温度之上30℃。更优选地，在所述的熔融挤出时，熔体温度和口模温度不高于聚苯乙烯回收料的熔融温度之上20℃。
21、可选地，所述超临界气体为超临界二氧化碳或超临界氮气；
22、所述超临界气体的重量占原料总重量的0.5％～5％；
23、所述的超临界气体注入压力为7～25mpa。
24、可选地，所述超临界气体的重量占原料总重量的比值独立地选自0.5％、2％、2.5％、5％中的任意值或上述任意两点间的任意值。
25、可选地，所述注入压力独立地选自7mpa、10mpa、15mpa、18mpa、20mpa、21mpa、25mpa中的任意值或上述任意两点间的任意值。
26、气体含量和注入压力均会影响泡孔生长。二氧化碳/氮气气体注入少会导致成核少，用于聚合物生长的气体也少；气体太多，会从熔体表面扩散。注入压力太高，熔体内外压差过大，泡孔破裂，熔体坍塌；压力过小，压差太小，溶解度太小，不利于泡孔生长。
27、可选地，所述连续挤出机系统包含串联挤出机、定制口模、高压注气装置、定型模具及冷却系统。定型模具和冷却系统，用于调控材料的尺寸，收集得到新型回收聚苯乙烯基发泡材料
28、作为一种具体的实施方式，所述回收聚苯乙烯基发泡材料的制备方法，包括：将聚苯乙烯回收料、树脂改性剂、成核剂均匀混合后加入到连续挤出机系统，向连续挤出机系统中注入0.5～5wt％超临界二氧化碳或超临界氮气，同时控制加工过程中熔体温度在150～180℃之间，熔融挤出发泡后通过定型模具冷却定型得到发泡材料。
29、本申请的另一个方面，提供一种上述的制备方法制备获得的聚苯乙烯基发泡材料，所述的聚苯乙烯发泡材料的锁钉力为≥30kgf。
30、可选地，所述的聚苯乙烯发泡材料的密度为0.1～0.9g*cm-3；
31、所述的聚苯乙烯发泡材料的平均泡孔尺寸为50μm～500μm。
32、本申请的再一个方面，提供一种上述的制备方法制备获得的聚苯乙烯基发泡材料或上述的聚苯乙烯基发泡材料在相框、镜框型材领域中的应用。
33、本申请能产生的有益效果包括：
34、(1)所述的制备方法选用环保的超临界二氧化碳或氮气，与化学发泡剂相比更加环保。
35、(2)通过高压注气装置注入发泡剂，操作简便，产量大，得到的回收聚苯乙烯基发泡材料的孔结构可控度高。
36、(3)更利于获得低密度、泡孔均匀、尺寸可控的新型回收聚苯乙烯发泡材料。
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1.一种聚苯乙烯基发泡材料的制备方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
8.一种权利要求1～7任一项所述的制备方法制备获得的聚苯乙烯基发泡材料，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的聚苯乙烯基发泡材料，其特征在于，
10.一种权利要求1～7任一项所述的制备方法制备获得的聚苯乙烯基发泡材料或权利要求8或9所述的聚苯乙烯基发泡材料在相框、镜框型材领域中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种聚苯乙烯基发泡材料的制备方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗海斌，吴飞，黄朋科，郑文革，苏耀卓，蓝小琴，
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：
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