[发明专利]微发泡聚丙烯材料及其制备方法

权利要求书

1.微发泡聚丙烯材料，其特征在于，包括下述重量份配比的原料：聚丙烯90～130份，改性玄武岩纤维35～60份，纳米二氧化硅15～30份，马来酸酐接枝聚丙烯4～7份，乙烯-醋酸乙烯共聚物4～6份，硬脂酸锌2～6份，抗氧化剂1～3份，偶联剂1～2份。

2.根据权利要求1所述的微发泡聚丙烯材料，其特征在于，包括下述重量份配比的原料：聚丙烯100份，改性玄武岩纤维55份，纳米二氧化硅20份，马来酸酐接枝聚丙烯4份，乙烯-醋酸乙烯共聚物4份，硬脂酸锌3份，抗氧化剂2份，偶联剂2份。

3.根据权利要求1所述的微发泡聚丙烯材料，其特征在于：所述聚丙烯为聚丙烯T-30S、聚丙烯S-1003、聚丙烯S-2040、聚丙烯K-1870-B、聚丙烯S-2040H、聚丙烯EPS-30R中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的微发泡聚丙烯材料，其特征在于：所述马来酸酐接枝聚丙烯为马来酸酐接枝PP CA100、马来酸酐接枝PP18722、马来酸酐接枝PP 18729、马来酸酐接枝PP18750中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的微发泡聚丙烯材料，其特征在于：所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA625、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA630、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA631、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA633、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA634、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA710中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的微发泡聚丙烯材料，其特征在于：所述抗氧化剂为二丁基羟基甲苯、2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的微发泡聚丙烯材料，其特征在于：所述改性玄武岩纤维为浸渍改性玄武岩纤维和交联改性玄武岩纤维中的任意一种。

8.根据权利要求7所述的微发泡聚丙烯材料，其特征在于，所述浸渍改性玄武岩纤维的制备方法为：A1.取50～80g玄武岩纤维经醇洗、水洗3～5次、过滤、100～120℃干燥30～60min，得到去除杂质的玄武岩纤维，备用；A2.取N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷溶于无水乙醇，所述N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷的浓度为2～4wt％，搅拌至完全溶解，搅拌速率90～120rpm，搅拌时间30～60min，得到混合物Ⅰ，备用；A3.步骤A1去除杂质的玄武岩纤维完全浸泡于步骤A2混合物Ⅰ，去除杂质的玄武岩纤维和混合物Ⅰ的质量体积比为1：(10～25)g/mL，浸泡1～2h，醇洗、水洗3～5次，在120～180℃温度下加热8～12h，得到玄武岩纤维Ⅰ，备用；A4.将45～60g的氯化亚锡和20～30mL体积分数为37％的浓盐酸加入1L水中混合，得到混合物Ⅱ；将0.2～0.5g的氯化钯和20～30mL体积分数为37％的浓盐酸加入1L水中混合，得到混合物Ⅲ；将12～15g硝酸锌和0.6～0.8g二甲基胺硼烷加入1L水中混合，得到混合物Ⅳ，备用；A5.将步骤A3玄武岩纤维Ⅰ浸泡于混合物Ⅱ中1～2h，过滤、醇洗、水洗3～5次后继续浸泡于混合物Ⅲ中1～2h，过滤、醇洗、水洗3～5次，产物在60～80℃环境下浸泡于混合物Ⅳ中2～4h，过滤、醇洗、水洗3～5次、100～120℃干燥30～60min，粉碎，过60～80目筛，得到浸渍改性玄武岩纤维。

9.根据权利要求1所述的微发泡聚丙烯材料，其特征在于：所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-基氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β氨乙基)-乙-氨丙基甲基-二甲氧基硅烷、乙烯基三甲基硅烷、磺化联苯聚醚砜中的任意一种。

10.根据权利要求1～9任一项所述的微发泡聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：S1将原材料置于40～60℃的温度下鼓风干燥2～4h，得到干燥原料后按重量份比例称取干燥原料，备用；S2将聚丙烯与纳米二氧化硅、马来酸酐接枝聚丙烯按照原料配方比例利用双螺杆挤出造粒机挤出，其中，从加料段到机头温度范围为165～180℃，螺杆转速为60～75rpm，得到聚丙烯混合母粒；再将改性玄武岩纤维、偶联剂、乙烯-醋酸乙烯共聚物与聚丙烯混合母粒置入密炼机上进行熔融共混，熔融共混工艺为在温度160～170℃下共混15～45分钟，转速为300～600rpm，得到复合母粒，备用；S3将复合母粒、硬脂酸锌、抗氧化剂按照配方比例混合均匀，置于超临界发泡挤出机中，发泡气体为氮气，发泡温度195～220℃，射胶速率为75～100mm/s，压力25～35MPa，上述步骤未注明具体条件的采用通用超临界微发泡工艺，得到微发泡聚丙烯材料。