[发明专利]一种发泡聚丙烯预混料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及的是发泡聚丙烯预混料。

背景技术

聚丙烯(PP)泡沫塑料是20世纪70年代初开发的一种新型材料，它除具有一般发泡制品已知的特点外，还有良好的热稳定性、耐应力开裂性能及较高的拉伸强度和冲击强度，而且具有良好的可回收性，有利于环保。所有的这些特点使得PP泡沫塑料在汽车、包装、日用品和结构材料等各个领域具有显著的优越性。目前，国外少数国家如美国、德国及意大利等已经实现了PP泡沫塑料的工业化生产。我国近些年才开始PP泡沫塑料方面的研究，至今技术仍不成熟，工业化生产还处于起步阶段。

PP发泡研究中普遍存在的问题是PP为结晶性聚合物，结晶度较高，在温度到达结晶熔融温度后，其熔体粘度迅速下降，使发泡过程中产生的气体很难保持住。因此如何提高PP的熔体强度是其发泡成型中一个必须解决的问题。为了解决PP的发泡问题，必须改善PP的熔体强度。目前主要有下列3种方法，即采用高熔体强度PP(HMSPP)、PP部分交联、PP共混改性。HMSPP分子中含有支链结构，拉伸粘度明显高于普通PP，熔体强度提高，可以有效阻止气体流失，减少泡孔合并，提高PP泡沫塑料的体积膨胀率。PP部分交联就是高分子链之间通过支链连结成一个三维空间网状结构，PP经过适当交联之后，熔体强度会有显著提高。交联的方法有辐射交联和化学交联两种。然而，由于PP分子结构的特点，在交联的同时易发生降解，交联过程比其它聚烯烃要困难得多。PP共混改性是指PP与其它聚合物共混改性，可以获得良好的发泡性能，此技术受到了足够重视，发展很快，是当今研究的热点。

与PP交联相比，PP与其它树脂共混不需加入对人体有害的化学交联剂，制得的发泡产品可回收性好，有利于环保。2002年，A.C.Chang等分别从结构和力学性能方面对普通PP和HMSPP的混合物进行了大量的研究，发现HMSPP的加入提高了材料的拉伸弹性模量及熔体强度，与此同时，材料的横纵断面强度也得到了提高（AC Chang,L Tau,A Hiltner,E Baer.Structure of blown film from blends of polyethylene and high melt strength polypropylene.Polymer，2002,43(18):4923–4933）。2004年，中国石油华北石化公司刘振龙等采用普通挤出机，以掺混了质量分数10%-15%的HSMPP的普通PP为原料，加入化学发泡剂、成核剂生产出PP低发泡片材（刘振龙，孟斌，张丽晔，祖广欣，贾秀峰，聚丙烯低发泡片材的研制，塑料工业，2004，3：58-60）。2002年，C.P.Park采用间规立构PP与LDPE共混进行挤出发泡成型，制得了柔软的、尺寸稳定性较好的泡沫产品。研究表明，随着LDPE含量的增加，开孔率减小。可见，两者共混以后，PP熔体强度提高，泡孔合并减少（C.P.Park.Foams preparedfrom blends of syndiotactic polypropylenes and thermoplastic polymers.US6417240B1）。2007年，T.Koch等也对PP/PE共混物进行了研究，发现熔体强度得到了提高，并得到了较好的微观结构（T Koch,D Machl.Evaluation of scratch resistance in multiphase PP blends.Polymer Testing,2007，26（7）：927–936）。20世纪90年代中期，Wang Chicheng等利用玻璃化转变温度低的高抗冲聚苯乙烯(HIPS)与PP基体共混，制得了适用于注塑发泡的PP共混材料（C Wang,KCox,GA Campbell.Microcellular foaming of polypropylene containing low glass transition rubberparticles in an injection molding process.Journal of Vinyl and Additive Technology,1996,2(2):167–169）。《预辐照聚丙烯与间同1，2-聚丁二烯共混体系的研究》的主要目的是通过预辐照使得PP与聚丁二烯之间的相容性变好，并提高PP的力学性能，特别是冲击性能，（张成武，预辐照聚丙烯与间同1，2-聚丁二烯共混体系的研究，哈尔滨工业大学，2009）

发明内容

本发明了提供了一种发泡聚丙烯预混料的制备方法，该方法操作方便，环保无污染。