[发明专利]一种高发泡效率的聚丙烯板材制备方法

说明书

一种高发泡效率的聚丙烯板材制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、将发泡级聚丙烯颗粒熔融混炼和挤出成型，制成预发泡板材，预发泡板材的厚度为20～35mm，垂直于板材方向形成多个贯穿孔，相邻两个贯穿孔的间隔为3～6mm；步骤2、将预发泡板材置于恒温的模腔内，充入超临界流体，对预发泡板材进行保压渗透和溶胀，达到平衡状态后形成聚合物‑超临界流体均相体系；步骤3、泄压发泡，得到聚丙烯发泡板材。本发明采用的制备方法的发泡时间短，每模发泡时间低于30min，生产效率高；制得的聚丙烯发泡板材可以满足‑50～120℃耐温等级的需求；制得的发泡板材，厚度50～80mm，泡孔直径100～200μm，膨胀20～40倍，是一种机械性能优异的超轻材料。

技术领域

本发明涉及聚丙烯板材的制备方法，尤其是涉及一种高发泡效率的聚丙烯板材制备方法。

背景技术

聚丙烯树脂是一种通用聚合物材料，耐温达到120℃以上，被广泛应用于包装、体育用品、汽车等领域。超临界流体(SCF，supercritical fluid)是指在临界温度以上、临界压力以上的流体。由于其粘度和扩散系数接近气体，而密度和溶剂化能力接近液体，可以利用超临界流体在聚合物中扩散速率快、溶解度高等优点，来制备聚合物发泡材料。超临界流体发泡技术，整个发泡过程清洁，对环境和发泡制品都不会造成污染，因此超临界流体发泡技术越来越受到社会的重视。

聚丙烯发泡板材通常采用超临界模压发泡工艺，由于发泡温度低，超临界流体渗透时间长，发泡时间随着制品厚度呈级数增加，生产效率低。因此，对于目前市场需求的厚度为20～35mm的发泡板材，现有的制备方法都无法满足在生产效率方面的要求。

发明内容

本发明技术方案是针对上述情况的，为了解决上述问题而提供一种高发泡效率的聚丙烯板材制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

步骤1、将发泡级聚丙烯颗粒熔融混炼和挤出成型，制成预发泡板材，预发泡板材的厚度为20～35mm，垂直于板材方向形成多个贯穿孔，相邻两个贯穿孔的间隔为3～6mm；

步骤2、将预发泡板材置于恒温的模腔内，充入超临界流体，对预发泡板材进行保压渗透和溶胀，达到平衡状态后形成聚合物-超临界流体均相体系；

步骤3、泄压发泡，得到聚丙烯发泡板材。

进一步，在步骤1中，聚丙烯颗粒为发泡级聚丙烯树脂，熔融指数MI为2.5～7g/10min。

进一步，在步骤1中，熔融段温度控制在175～195℃。

进一步，在步骤1中，添加0.5％的复配抗氧剂，复配抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂1010中的一种或两种混合。

进一步，在步骤1中，贯穿孔直径小于1mm。

进一步，在步骤2中，采用的超临界流体为超临界氮气和超临界二氧化碳中的一种或两种混合，超临界流体压力为3.5～20MPa，保压渗透时间为15～30min。

进一步，在步骤3中，通过气动球阀泄压，体系内压力泄压至0，泄压速率为10～100MPa/s。

采用上述技术方案后，本发明的效果是：

1)发泡时间短，每模发泡时间低于30min，生产效率高；

2)制得的聚丙烯发泡板材可以满足-50～120℃耐温等级的需求，可以满足常见环氧树脂的固化成型；

3)制得的发泡板材，厚度50～80mm，泡孔直径100～200μm，膨胀20～40倍，是一种机械性能优异的超轻材料。

附图说明

图1为本发明实施例1的样品切片的扫描电镜照片；

图2为本发明实施例2的样品切片的扫描电镜照片；