本发明专利技术公开了一种高熔体强度聚丙烯发泡材料及制备方法。所述发泡材料的基体树脂为高熔体强度聚丙烯；具有以下特征：(1)熔融指数(190℃/2.16kg)为1.0-10g/min；(2)分子量分布Mw/Mn＝6-20；(3)分子量大于500万级分的含量大于或等于0.8wt％；(4)Mz+1/Mn大于或等于70。所述发泡材料是由包括以下组分的预混料熔融共混发泡制得：高熔体强度聚丙烯100重量份；发泡剂1～15重量份。得到的发泡材料符合环保要求的可降解、泡孔均匀、物理耐热性高、生产成本低、表面光滑且适合连续化规模生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子领域，进一步地说，是涉及。
技术介绍
聚合物发泡塑料主要包括聚氨酯、聚苯乙烯和聚乙烯等软质与硬质泡沫塑料三大类。聚氨酯泡沫材料是一种常用的泡沫材料，但不如包括聚丙烯(PP)在内的热塑性聚合物泡沫材料容易热成型。发泡聚苯乙烯制品回弹性差，挤出发泡产品刚度高，易粉化，且废弃物重量轻，体积大，耐老化、抗腐蚀，化学性质稳定，不易被微生物降解，进入土壤后，使土质变坏，用燃烧的方法处理，会产生二氧化碳和其它有害气体，也会引起不利的温室效应，还会污染空气。发泡聚乙烯克服了普通发泡塑料易碎、变形的缺点，具有隔水防潮、防震、隔 音、保温、可塑性能佳、韧性强等诸多优点，亦具有很好的抗化学性能。但是相比聚丙烯类发泡材料，聚乙烯较低的弯曲模量导致制品表面刚性及回弹性较差，且聚乙烯发泡材料往往使用交联法制备，所以废弃物化学性质稳定，不易被微生物降解，且不可循环回收使用。相比之下，非交联聚丙烯发泡材料以其优良的力学性能和环保性能优良的耐热性，使用温度可达130°C ;高温下的制品尺寸稳定性，维卡软化点可达160°C ;优良的力学性能，弯曲模量高，并具有良好的耐冲击性能；环境友好性出色，燃烧时无毒气放出，易于回收，可重复利用；并具有优良的耐化学腐蚀性。聚丙烯发泡板材的原料基础树脂多采用接枝或者共混得到，存在聚丙烯基础树脂的降解改性及多种聚台物的捏合所导致的聚合物力学性能下降，并使加工成本上升等问题。近来，高熔体强度聚丙烯(HMSPP)被认为是制造聚丙烯发泡材料的最有利的基础树脂。与通用聚丙烯相比，高熔体强度聚丙烯在熔化状态下具有较高延展和剪切粘度。当制造发泡材料时，该特性尤为重要，由于减压作用下的气泡膨胀阶段，高熔体强度允许聚合物支撑泡沫的整个蜂窝状结构，减少气泡合并等相关的问题，特定流变能力允许在泡沫膨胀过程中的气泡的稳定增加。1994年，BASELL(巴塞尔)公司推出高熔体强度聚丙烯树脂并成功用于连续化的聚丙烯发泡工艺，这使得连续化聚丙烯发泡工艺取得重大突破。但是，巴塞尔用到了射线辐照改性过程，由于每次辐照过程的不可控性，导致接枝长支链高熔体聚丙烯的产品性能不稳定，步骤较为繁琐，无疑也增加了成本，而且难以在PP发泡板材领域进行推广。北欧化工Dapoly系列高熔体强度聚丙烯产品，通过在低于熔融温度附近，加入过氧化物的丙烯单体聚合得到的纯聚丙烯粒子，得到非交联的长支链聚丙烯，但后处理工艺不稳定，导致发泡产品不稳定。因此，采用多个串联的反应器制备宽分子量分布聚丙烯是最为常用的，其通常是在选择不同的氢气量、不同的共聚单体，即有利于生产不同分子量聚合物的不同反应器中通过串联聚合得到宽分子量分布(MWD)的聚丙烯，例如其中一种反应器有利于生产较高分子量的聚合物，而另一种反应器则有利于生产较低分子量的聚合物。为了获得最好的丙烯聚合物的性能，优化的聚合物产物应含有一定量的很高分子量聚合物和一定量的低分子量聚合物。所以使用反应器原位本体聚合法得到的高熔体强度聚丙烯由于其优异的产品稳定性和综合性能，在PP发泡领域有着广阔的应用前景。PP发泡板材主要采用挤出方法进行成型加工。挤出成型具有很高的生产效率，并且容易实现自动化。早期的PP发泡板材多为采用交联工艺的两步挤出发泡成型方法所制备。即将PP树脂与发泡剂、交联剂、成核剂等进行充分混合，然后在挤出机上挤出为板材，随后将未发泡的PP板材进行交联，再在发泡炉中进行发泡成型，交联可以采用辐射交联和化学交联两种方法，树脂在发泡之前的交联可以使其熔体粘度随着温度升高而降低的速度变慢，从而在较宽的温度范围内具有适当的熔体粘度。这种方法将混料和发泡分开进行，挤出机仅仅进行发泡组分的混合，且该方法得到的聚丙烯发泡材料由于交联不可重复利用，对环境容易造成污染。中国专利0吧01010134664.9(2010年3月26日申请)公开了一种新型的高倍率交联发泡聚丙烯板材及其制备方法。该高倍率交联发泡聚丙烯板材包括聚丙烯树脂、交联剂、抗老化剂和发泡剂母粒，利用辐照法克服了温度高于熔点后聚丙烯熔体强度迅速下降的趋势，制备出了性能优良的产品，使材料的拉伸强度、断裂伸长率等性能均有明显的提高。但该方法是一种交联法制备聚丙烯发泡材料，得到发泡聚丙烯不具有 可回收性，作为包装及汽车材料使用不可回收，将造成环境污染。类似专利还有中国专利CN101081914A 及 CN1131277C。近年来，PP的直接挤出发泡板材成型方法受到广泛重视。直接挤出发泡法是在挤出机内直接完成发泡各个组分的混合、熔融和发泡过程，又可以称之为一步挤出发泡成型法。根据所采用发泡剂的不同，直接挤出发泡成型法又可以分为物理发泡和化学发泡两种方法，不管采用哪种方法，共同的控制要素是建立足够高的机头压力来抑制发泡体系在挤出口模附近提前发泡，一旦发泡体系进入口模，就会释压发泡成型。根据已公开专利，具体的挤出工艺、能耗和设备要求上不尽相同。中国专利0_9123626.2(1999年10月28日申请)公开了一种膨胀比为4倍或更大的聚丙烯类发泡板材，具有优良的轻量性能与刚度的均衡性。CN01145171. 8(2001年11月28日申请)公开了一种其中有效防止了发泡层中泡孔破损的、表面平滑性优异的板材，以及稳定生产该板材的方法。以上两种技术方案尽管都能够制备出表面平整的聚丙烯发泡板材，但需要至少一面层压了一层贴面材料，这增加了对机械的要求和工艺的复杂性。中国专利CN99111834. O (1999年7月30日申请)公开了一种生产非交联聚丙烯基树脂泡沫片的方法，该专利技术使用设在挤出机与模头间并由模头接管连接的齿轮泵的挤出发泡装置，使得有可能生产出细泡沫与良好外观的泡沫片，具有卓越的生产率与挤出稳定性提高生产率，减少在板材端部出现的波纹状或折皱状缺陷。但在口模前增加齿轮泵，提高了发泡板材的生产成本及能耗。美国专利US6251319(1999年4月30日申请)公开了一种制备聚丙烯发泡板材的方法，使用高熔体强度聚丙烯树脂及挥发性易燃的发泡剂丁烷，发泡倍率为4-56倍，但是由于使用可燃物作为发泡剂，设备及相应厂房须经特殊的防爆处理，因此聚丙烯发泡材料的成本较高。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了。得到的发泡材料符合环保要求的可降解、泡孔均匀、物理耐热性高、生产成本低、表面光滑且适合连续化规模生产的聚丙烯发泡板材。本专利技术的目的之一是提供一种高熔体强度聚丙烯发泡材料。所述发泡材料的基体树脂为高熔体强度聚丙烯；所述高熔体强度聚丙烯，具有以下特征(I)熔融指数(190 °C /2. 16kg)为 I. O-lOg/min,优选为 I. 6_6g/min,更优选为2.5_6g/min ；(2)分子量分布 Mw/Mn = 6-20 ;优选 9. 0-16. O ；(3)分子量大于500万级分的含量大于或等于O. Swt %，优选大于或等于1.0Wt%，更优选大于或等于I. 5wt% ；·(4)MZ+1/Mn大于或等于70，优选大于或等于80 ；优选地，所述高熔体强度聚丙烯的分子量小于5万级分的含量大于或等于15. 0wt%，小于或等于40wt%,更优选大于或等于17. 5wt%,小于或等于30wt%。以上所述的高熔体强度聚丙烯，其熔体强度可以大于O.本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高熔体强度聚丙烯发泡材料，其特征在于：所述发泡材料的基体树脂为高熔体强度聚丙烯；所述高熔体强度聚丙烯，具有以下特征：(1)熔融指数(190℃/2.16kg)为1.0？10g/min；(2)分子量分布Mw/Mn＝6？20；(3)分子量大于500万级分的含量大于或等于0.8wt％；(4)Mz+1/Mn大于或等于70。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭鹏，吕明福，张师军，杨庆泉，徐萌，高达利，徐凯，吕芸，陈力，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：
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