[发明专利]一种真实微孔注塑成型聚丙烯泡沫材料及其制备方法

权利要求书

1.一种真实微孔注塑成型聚丙烯泡沫材料，其特征在于：其由以下组分按重量百分比制备而成：

聚丙烯90-99％

泡孔成核剂0.5-5％

超临界流体0.2-5％

抗氧剂0.3-2％；

所述泡孔成核剂为山梨醇类成核剂；

其制备步骤如下：

(1)制备改性聚丙烯混合料：将聚丙烯90-99％、泡孔成核剂0.5-5％、抗氧剂0.3-2％放入高速混合机中混合均匀，然后将上述混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，得到改性聚丙烯混合料；

(2)制备聚合物/气体熔液：将步骤(1)制备的改性聚丙烯混合料加入到注塑机料筒中加热熔融成聚合物熔体；同时利用超临界流体制备装置注入0.2-5％超临界流体，然后通过注塑机螺杆混合输送功能将超临界流体均匀混入到聚合物熔体中，得到聚合物/气体熔液；同时螺杆内保持10-15MPa的背压，以防止提前发泡；

(3)熔体充填：开启注塑机喷嘴和模具热流道，采用满射方式，向模具型腔内注入聚合物/气体熔液，直至完全填满；注入聚合物/气体熔液的注射压力为140-180MPa、注射速度为70-200mm/s；

(4)保压/冷却：待聚合物/气体熔液完全充满模具型腔后，保持其压力为30-60MPa，高温的聚合物/气体熔液经过低温模具而冷却，同时聚丙烯开始结晶；

(5)开合模发泡：模具的动模具一侧快速打开，其开合模速度为10-30mm/s；此时，聚合物/气体熔液压力快速降低，发泡过程开始；

(6)成品：发泡结束后冷却，模具开模顶出制件，得到真实微孔注塑成型聚丙烯泡沫材料；

所得真实微孔注塑成型聚丙烯泡沫制品泡孔尺寸1-9μm，泡孔密度为1.1×10⁹-1×10¹¹个/cm³，减重率为50-80％；

所述聚丙烯为数均分子量为30-40万、熔融指数在230℃/2.16kg条件下为3-50g/min的等规聚丙烯或高熔体强度聚丙烯，所述高熔体强度聚丙烯的熔体强度不小于20cN。

2.根据权利要求1所述的一种真实微孔注塑成型聚丙烯泡沫材料，其特征在于：所述超临界流体为超临界二氧化碳和超临界氮气中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种真实微孔注塑成型聚丙烯泡沫材料，其特征在于：所述抗氧剂分为主抗氧剂和辅抗氧剂按质量比1：1混合，所述主抗氧剂为硫酯类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂中的一种，所述辅助抗氧剂选自亚磷酸酯类抗氧剂和亚磷酸盐类抗氧剂中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种真实微孔注塑成型聚丙烯泡沫材料，其特征在于：步骤(1)中挤出机料筒温度180-250℃。

5.根据权利要求1所述的一种真实微孔注塑成型聚丙烯泡沫材料，其特征在于：步骤(2)中超临界流体的注射压力为20-26MPa，聚合物熔体的温度为190-230℃。

6.根据权利要求1所述的一种真实微孔注塑成型聚丙烯泡沫材料，其特征在于：步骤(3)中模具温度为20-50℃；所述注塑机从料筒到喷嘴温度分布为180℃、200℃、230℃、210℃、190℃、190℃、190℃。

7.根据权利要求1所述的一种真实微孔注塑成型聚丙烯泡沫材料，其特征在于：步骤(5)中所述发泡温度为90-120℃。