[发明专利]发泡PET片材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用复合发泡剂连续挤出制备的PET泡沫片材及其制备方法，属于高分子发泡材料制备技术领域。

背景技术

聚合物泡沫片材由于具有质轻、隔热、隔音、吸能、缓冲等优点，在各种产业以及日常生活中得到了广泛的应用。根据聚合物发泡材料的发泡倍率，即聚合物基体树脂密度与发泡材料密度之比，聚合物发泡材料可以分为超高倍率（40倍以上）、高倍率（40-4倍）和低倍率（4倍以下）。其中，低倍率的聚合物发泡片材除了具有泡沫片材的通常特性以外，还具有良好的刚性和耐热性。非常适宜应用在需要足够刚性的杯、碗等容器包装、汽车内衬基材等场合。

PET发泡成型后具有以下优点。

（1）密度低且形成闭孔结构，有较低的吸水率；（2）具有较高耐压能力、稳定性和切变模量：（3）具有较好的热稳定性，工作温度可达200℃；（4）热导率低，具有较好的保温隔热性能。

当PET作为发泡材料基体时，因为自身的特点，可发性非常低。与常用的PS和LDPE树脂相比，半结晶的、密度相对较高的PET发泡面临几个问题：（1）PET的加工温度相对较高（260-290℃）；（2）与无定形树脂相比，加工温度范围较窄；（3）发泡材料的流变性能差,不利于发泡；（4）PET的结晶速度较慢，不利于气泡的成核与稳定；（5）其结晶成核与气泡成核可能存在冲突。

中国专利CN101544812A公开了一种制备CPET发泡片材的方法，该方法通过发泡助剂使PET在挤出发泡过程中提高熔体粘度与强度，从而使得发泡剂产生的气体存留在片材基体中形成稳定的泡沫结构。但是，该方法使用的主要是化学发泡剂，而化学发泡剂在制备泡沫的过程中会有一部分残留在制品内，影响产品性能和使用安全。

中国专利 CN101885855A公开了一种PET泡沫片材的制备方法，该方法使用液体二氧化碳为发泡剂采用釜压法来制备PET发泡片材，但该方法不能实现连续化生产。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种发泡PET片材及其制备方法。

本发明提供了一种采用复合发泡剂连续挤出发泡制备的PET泡沫片材，该发泡片材是由PET树脂100重量份；成核剂0.1-10重量份；泡孔稳定剂0.1-10重量份；复合发泡剂经过挤出机充分混合、冷却之后，挤出发泡成型制得。

其中，所述复合发泡剂包括1-10重量份的液体二氧化碳，0.5-5重量份的第二组分发泡剂和0-3重量份的第三组分发泡剂。

在上述的PET泡沫片材中，所采用的复合发泡剂的总量可以控制为1.5-18重量份（优选1.5-10重量份），所采用的液体二氧化碳可以为液体二氧化碳等；所采用的第二组分发泡剂可以为偶氮化合物、改性碳酸氢钠和柠檬酸等中的一种或几种的混合物，或者可以含有上述发泡剂（即偶氮化合物、改性碳酸氢钠和柠檬酸等）中的一种或几种的聚合物母粒的混合物。所采用的第三组分发泡剂可以为乙醇、丁烷、戊烷、甲酸甲酯和二甲醚等中的一种或几种的混合物。

在上述复合发泡剂中，液体二氧化碳为主发泡剂，用于PET的发泡；第二组分发泡剂可以起到提高泡孔密度的作用；该第三组分发泡剂能够起到改善泡孔尺寸大小的作用。 

在本发明所提供的PET泡沫片材中，所述PET的特性粘度值为0.7-1.5dl/g。

在本发明所提供的PET泡沫片材中，成核剂主要用于提高泡孔密度，其作用机理与第二组分发泡剂不同，所采用的成核剂可以为滑石粉、碳酸钙、纳米蒙脱土、二氧化钛和二氧化硅等中的一种或几种的混合物。

在本发明所提供的PET泡沫片材中，泡孔稳定剂主要用于提高泡孔壁的强度，防止泡孔壁的破裂，起到稳定泡孔的作用。所采用的泡孔稳定剂为甘油脂肪酸酯类泡孔稳定剂、丙二醇脂肪酸酯类泡孔稳定剂和异辛醇脂肪酸酯类泡孔稳定剂等中的一种或几种混合物。其中，采用的泡孔稳定剂优选甘油脂肪酸酯类泡孔稳定剂，例如单硬脂酸甘油酯，一般可以是通过含有C16-C18的脂肪酸与甘油、二醇等物质酯化得到的一类化合物。

本发明所提供的PET泡沫片材是采用上述的原料通过连续挤出发泡制备得到的。

本发明提供的发泡PET片材的制备方法，具体包括以下步骤：

将PET树脂，经过100-120℃烘干5-6h之后形成发泡原料；

将PET发泡原料、第二组分化学发泡剂、成核剂、泡孔稳定剂均匀混合，得到混合物料；

将上述混合原料加入连续挤出发泡用挤出机，将液体二氧化碳或者液体二氧化碳与第三组分发泡剂的混合物注入挤出机，经过充分混合、冷却之后，挤出发泡成型，得到所述PET泡沫片材。