[发明专利]一种微孔发泡聚丙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种微孔发泡聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚合物发泡制品具有质量轻、隔热、隔音、比强度高、价格低等优异的特点，使其在包装业、农业、交通运输业、娱乐行业等具有广泛的应用。常见的聚合物发泡材料包括发泡聚苯乙烯（PS），发泡聚乙烯（PE）以及发泡聚丙烯（PP）等。相对于传统的发泡聚苯乙烯（PS），发泡聚乙烯（PE）来讲，聚丙烯（PP）发泡制品具有更优异的性能，例如，优异的耐热性，最高可耐130℃；高温下具有良好的制品尺寸稳定性，PP发泡制品的热变形温度高达165℃，而PS发泡制品在105℃即发生软化和变形，PE发泡制品则很少超过100℃；优良的力学性能，弯曲模量高，静态载荷能力优于PE发泡材料，PP的玻璃化温度低于室温，而PS在室温下为玻璃态，故PP发泡材料的冲击性能优于PS发泡材料；耐化学腐蚀性好，耐食用油，满足油腻食品包装的需要；降解性能也明显优于发泡PS和发泡PE。这一系列的优点使得发泡PP在越来越多的场合受到关注，是理想的发泡制品材料。

发泡PP目前面临的主要问题，是PP柔软的长链分子结构和较高的结晶倾向，使其软化点和熔点很接近，当达到熔融结晶温度后PP熔体的粘度将迅速下降，同时由于在结晶过程中会释放大量的结晶热，使PP熔体粘度和强度进一步下降，使得发泡过程中气体易于逃逸、聚集，气泡壁承受不住压力而导致塌陷破裂，难以获得高质量的发泡材料。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的第一目的是提供一种微孔发泡聚丙烯材料，该材料在其制备发泡过程中熔体强度增强，解决了现有技术发泡过程中，熔体强度低导致气体大量逃逸而造成的气泡塌陷破裂，得不到高质量的发泡材料的问题；

本发明的第二目的是提供上述微孔发泡聚丙烯材料的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种微孔发泡聚丙烯材料，该材料主要是由包含以下重量份的组分制成：

聚丙烯树脂 80-95份，

高熔体强度聚丙烯树脂 1-10份，

成核母料 1-20份，

交联剂 0.5-8份，

助交联剂 0.8-10份，

发泡剂 0.1-1份，

抗氧化剂 0.1-5份。

较佳地，所述的聚丙烯树脂优选为分子量8 - 15万的均聚聚丙烯；

所述的高熔体强度聚丙烯树脂优选为熔融指数1.6 g/10min，密度0.96 g/cm³的聚丙烯。

较佳地，所述的成核母料为硫酸钙和高密度聚乙烯按照重量比为7-9：1-3混合均匀后，在双螺杆挤出机中挤出制得；其中

所述高密度聚乙烯的密度优选0.94-0.96g/cm³。

较佳地，所述的交联剂选自过氧化二异丙苯（DCP）、丙烯酸异辛酯中的一种或几种；所述的助交联剂选自三甲基丙烯酸酯（TMPTA）、季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）中的一种或几种。

较佳地，所述的发泡剂选自偶氮二甲酰胺（AC）、N，N-二亚硝基五次甲基四胺（BN）、对甲苯磺酰胺基尿中的一种或几种。

较佳地，所述的发泡剂优选偶氮二甲酰胺（AC）。

较佳地，所述的抗氧化剂选自2，6-二叔丁基对甲酚（抗氧剂264）、四{β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸}季戊四醇酯（抗氧剂1010）、β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八醇酯（抗氧剂1076）、硫代二丙酸二月桂酯（抗氧剂DLTP）、亚磷酸苯二异癸酯中的一种或几种。

较佳地，所述发泡聚丙烯材料的密度为0.78-0.85g/cm³，其中的微孔泡孔直径为120-200um，泡孔密度为2-10×10⁴个/cm³。

一种上述微孔发泡聚丙烯材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）聚丙烯交联混合料的制备：称取80-95重量份聚丙烯树脂，在60-80℃干燥1-7h，将经干燥的聚丙烯树脂、0.5-8重量份交联剂、0.8-10重量份助交联剂、0.1-5重量份抗氧化剂在共混机中混合均匀并交联，之后经双螺杆挤出机熔融挤出，制备聚丙烯交联混合料；

（2）成核母料的制备：将硫酸钙和高密度聚乙烯按照重量比为7-9：1-3混合均匀后，在双螺杆挤出机中挤出成核母料；