[发明专利]一种导电聚丁烯发泡材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种导电聚丁烯发泡材料及其制备方法。本发明提供的制备方法中，将聚丁烯树脂、有机成核剂、抗收缩剂、导电高分子聚合物和助剂均匀混合后，经挤出机挤出造粒，然后通过注塑机成型为板材，将注塑板材在模压发泡设备中进行超临界流体的发泡，所得发泡材料收缩率低、泡孔尺寸小、冲击性能好，且具有导电性，是一种综合性能优异的功能型高分子发泡材料。

技术领域

本发明涉及发泡材料领域，特别涉及一种导电聚丁烯发泡材料及其制备方法。

背景技术

聚丁烯具有优异的耐蠕变性、耐应力开裂性和冲击性能，在高温时仍能保持良好的机械性能，同时具有较高的填充性，被誉为“塑料黄金”，在诸多领域有较大的应用前景。

泡沫塑料具有质轻、隔热、吸音、减震、缓冲、储能等优异的性能，广泛地应用于包装材料、交通工具、建筑装饰、体育休闲、餐饮物流等领域。目前，比较常见的泡沫塑料为聚苯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚丙烯等，对聚丁烯发泡材料的研究相对较少，鉴于聚丁烯的优异性能，可将其开发为功能型发泡材料，提高发泡材料的附加值，导电聚丁烯发泡材料可以应用于航空航天、精密电子仪器包装、通讯设备、医疗设备、电器设备等领域。

在聚合物发泡过程中，通常以无机纳米粒子作为异相成核剂来调控聚合物发泡材料的泡孔密度与泡孔尺寸，但无机纳米粒子与基体树脂的相容性较差，且易于团聚，降低了其成核效率与成核效果。

聚丁烯在熔融冷却后优先形成具有动力学优势的晶型II，在放置一段时间后晶型II逐步转化为具有热力学稳定性的晶型I，晶型I具有较高的熔点，同时聚丁烯为半结晶性聚合物，结晶度为35～55%，这使得聚丁烯板材在模压发泡过程中发泡温度窗口窄、发泡困难。

同时在聚丁烯模压发泡过程中，由于温度与压力较高，在瞬间泄压的过程中，大部分的超临界气体形成泡孔结构后会从材料内部逸出，而周围环境中的空气未能及时进入泡孔内部，泡孔内外形成的压力差将会使泡孔塌陷，宏观表现为发泡材料表层收缩严重，发泡产品成品率不高，相应的增大了聚丁烯发泡材料的单位成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种导电聚丁烯发泡材料及其制备方法。本发明提供的导电聚丁烯发泡材料能够降低收缩率、提高冲击性能、拓宽发泡温度窗口，且具有导电性。

本发明提供了一种导电聚丁烯发泡材料的制备方法，包括以下步骤：

a）将原料混合后挤出造粒，然后注塑成型为板材；

所述原料包括以下质量份的组分：

聚丁烯树脂             60~90份；

有机成核剂             0.05~2份；

抗收缩剂               0.1~5份；

导电高分子聚合物       5~20份；

加工助剂               0.1~10份；

其中：

所述有机成核剂选自环糊精、杯芳烃、冠醚和瓜环中的一种或几种；

所述注塑成型的注射压力为40~90 bar，注射速度为20~200 cm³/s；

b）将所述板材置于模压发泡设备模腔内，升温后，向模腔内注入超临界流体并保压，然后泄压，得到初发泡材料；

c）对所述初发泡材料进行冷却定型，得到导电聚丁烯发泡材料。

优选的，所述抗收缩剂选自单硬脂酸甘油酯、分子蒸馏单甘酯和季戊四醇酯中的一种或几种。

优选的，所述导电高分子聚合物选自聚乙炔、聚苯胺、聚呋喃、聚吡咯和聚噻吩中的一种或几种。