[发明专利]一种开孔丙烯类聚合物发泡珠粒的制备方法

说明书

本申请公开了一种开孔丙烯类聚合物发泡珠粒的制备方法，至少包括以下步骤：(1)将含有丙烯类聚合物和无机粉末的混合物混匀，制备得到共混丙烯类聚合物微粒；(2)将所述共混丙烯类聚合物微粒置于含有二氧化碳和水的环境中，加热至所述丙烯类聚合物的熔点，溶胀和渗透，泄压后冷却，得到所述开孔丙烯类聚合物发泡珠粒。该制备方法具有工艺简单、过程可控、膨胀倍率可控的特点。且制备得到的开孔丙烯类聚合物发泡珠粒泡孔均匀，具有吸油、过滤等作用，具有很好的工业应用前景。

技术领域

本申请涉及一种开孔丙烯类聚合物发泡珠粒的制备方法，属于发泡丙烯类聚合物材料的制备领域。

背景技术

泡沫塑料主要有聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(PS)和聚烯烃泡沫塑料三大类。发泡聚氨酯在发泡过程中存在对人体有害的残留物，而且无法回收利用；发泡聚苯乙烯因“白色污染”对环境造成了不可逆转的影响；发泡聚乙烯耐热性差，应用领域受到了很大的限制。

发泡丙烯类聚合物材料因其质轻、隔热、缓冲防震、热稳定性佳、尺寸温度及较高的机械性能和可降解性，逐渐成为发泡聚苯乙烯的良好替代品，在汽车、食品、包装、玩具、建筑、电器等领域广泛使用。

发泡丙烯类聚合物的制备方法可分为物理发泡和化学发泡两种，随着对环保性能要求的提高，以二氧化碳、戊烷、氮气等作为物理发泡剂得到了广泛使用，其中二氧化碳因其安全、无毒、易制取等优点成为最具有竞争力的发泡剂，在连续挤出法及快速泄压法制备发泡丙烯类聚合物中得到广泛使用。通常，通过快速降压法得到的发泡丙烯类聚合物颗粒多为闭孔结构，难以得到倍率可控的开孔结构颗粒，而开孔结构的泡沫颗粒可作为结构泡沫塑料使用，具有吸油、过滤等作用。改变丙烯类聚合物泡孔结构的途径一般通过交联、与易被刻蚀的开孔材料共混、超临界二氧化碳环境等手段提高发泡颗粒的开孔率，但制备过程复杂，过程不可控性增加。比如公开号为CN 105001512B的中国专利申请公开了一种开孔聚合物泡沫材料的制备方法。该方法采用与开孔材料共混(如碳酸钙)连续挤出发泡，再将发泡材料引入刻蚀溶液中(如稀盐酸)得到开孔聚合物泡沫材料，该工艺程序较多，后处理较为复杂。公开号为CN 1631950 A的中国专利申请公开了一种超临界二氧化碳协助渗透改性助剂低发泡丙烯类聚合物树脂。该方法使用20～30MPa压力的超临界二氧化碳协助溶胀和渗透，制备出一种膨胀倍数在1～6倍的低倍率开孔材料，该方法对设备的要求要，且制备的开孔材料膨胀倍率较低。

由此可见，现有的开孔丙烯类聚合物发泡材料的制备工艺繁琐，体积膨胀倍率不高。仍需开发出一种新的工艺简单，开孔率高，开孔材料膨胀倍率高，过程可控的开孔丙烯类聚合物发泡珠粒的制备方法。

发明内容

本发明提供了一种开孔丙烯类聚合物发泡珠粒的制备方法，通过快速泄压法制备一种膨胀倍率可控、工艺简单、过程可控的开孔丙烯类聚合物发泡珠粒，解决了现有开孔发泡材料制备过程中对设备要求高、工艺繁琐等问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种开孔丙烯类聚合物发泡珠粒的制备方法，该方法工艺简单、过程可控。

一种开孔丙烯类聚合物发泡珠粒的制备方法，至少包括以下步骤：

(1)将含有丙烯类聚合物和无机粉末的混合物混匀，制备得到共混丙烯类聚合物微粒；

(2)将所述共混丙烯类聚合物微粒置于含有二氧化碳和水的环境中，加热至所述丙烯类聚合物的熔点，溶胀和渗透，泄压后冷却，得到所述开孔丙烯类聚合物发泡珠粒。

可选地，步骤(1)中，将含有丙烯类聚合物和无机粉末的混合物置混匀，经过挤出机制备共混丙烯类聚合物微粒。

可选地，步骤(1)中，所述丙烯类聚合物的重量份为100；

所述无机粉末的重量份为3～100。

可选地，所述无机粉末的重量份为20～100。

优选地，所述无机粉末的重量份为20～80。