專利名稱：一種基于新型助劑體系的聚丙烯發(fā)泡材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)計(jì)一種聚合物的加工方法，具體涉及一種基于新型助劑體系的聚丙烯發(fā)泡材料的制備方法。
背景技術(shù)：
近10年來，我國PP樹脂產(chǎn)量年均增長率高達(dá)23. 1 %，2010年我國PP樹脂的生產(chǎn)能力達(dá)到650萬噸/年。然而，我國目前PP樹脂主要用于編織產(chǎn)品和農(nóng)用薄膜等，PP樹脂行業(yè)面臨消費(fèi)結(jié)構(gòu)單一、需求不旺且產(chǎn)品檔次低的問題。而PP發(fā)泡材料具有良好的熱穩(wěn)定性和高溫下制品的尺寸穩(wěn)定性、較高的韌性以及較高的拉伸強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度、優(yōu)異的微波適應(yīng)性、良好的環(huán)境效應(yīng)和易于回收等優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)品的附加值極高。與傳統(tǒng)的聚苯乙烯(PS)、 聚氨酯(PU)發(fā)泡材料相比，PP發(fā)泡材料在汽車、建筑、食品、包裝和電器等領(lǐng)域?qū)@示出更大的優(yōu)越性。但是，由于PP是高結(jié)晶型線性聚合物，其軟化點(diǎn)與熔融溫度十分接近，當(dāng)達(dá)到熔融溫度后，PP的熔體粘度隨著溫度的升高而急劇下降，過低的熔體強(qiáng)度無法保持發(fā)泡劑所分解出來的氣體，導(dǎo)致泡孔的破裂、塌陷或合并，致使發(fā)泡體的開孔率過高，無法滿足使用要求。為了克服熔融狀態(tài)下PP因熔體強(qiáng)度過低而導(dǎo)致難以發(fā)泡成型這一技術(shù)瓶頸，通常采用下列3種方法1)共混改性；2)直接采用高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)產(chǎn)品；3)交聯(lián)改性。美國專利(專利號(hào)4940736)采用70 90份的低黏度等規(guī)PP和30 10份高黏度無規(guī)PP共混，進(jìn)行擠出發(fā)泡成型，制得密度低于0.2 g/cm3的發(fā)泡材料。盡管共混法的生產(chǎn)設(shè)備和操作工藝簡單易行，但是在提高聚丙烯發(fā)泡性能的同時(shí)往往損失了發(fā)泡材料的機(jī)械性能。HMSPP產(chǎn)品的性能優(yōu)異，可直接用于發(fā)泡，但是HMSPP產(chǎn)品的制備需經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程，工藝條件極難控制，目前國際上只有北歐化工、MontelLChisso America等少數(shù)幾家公司開發(fā)了 HMSPP產(chǎn)品。由于這種PP材料成本極高，不利于工業(yè)化發(fā)展。聚丙烯的交聯(lián)改性主要采用輻射交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)。Do-Himg Han等在2006年 《Polymer Engineerig & Science》 的“Manufacturing and foaming of high melt viscosity of polypropylene by using electron beam radiation technology，，中表明， 在多官能團(tuán)單體存在的體系中利用電子輻射可使聚丙烯發(fā)生交聯(lián)，從而提高聚丙烯的熔體強(qiáng)度，改善聚丙烯的發(fā)泡性能。盡管輻射法有利于聚丙烯的發(fā)泡，但所需設(shè)備價(jià)格昂貴，常用于實(shí)驗(yàn)室研究，工業(yè)化應(yīng)用尚不成熟。相比而言，化學(xué)交聯(lián)法無需特殊設(shè)備，發(fā)泡過程簡單易行，因此，利用化學(xué)交聯(lián)對PP進(jìn)行改性成為工業(yè)生產(chǎn)中的必然選擇。但是在化學(xué)交聯(lián)改性的過程中同時(shí)存在PP鏈的斷裂，甚至有時(shí)只斷裂不交聯(lián)，所以使用單純的交聯(lián)劑，對提高PP熔體強(qiáng)度的效果不甚理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于建立一種有效的助劑體系，克服聚丙烯在交聯(lián)發(fā)泡過程中易發(fā)生斷鏈的缺點(diǎn)，并采用一步法化學(xué)交聯(lián)模壓法制備一種聚丙烯發(fā)泡材料。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
1)以聚丙烯重量份為100計(jì)，助劑體系組成為
權(quán)利要求
1. 一種基于新型助劑體系的聚丙烯發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于 1)以聚丙烯重量份為100計(jì)，助劑體系組成為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于新型助劑體系的聚丙烯發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于所述的交聯(lián)劑為雙叔丁基過氧化二異丙基苯或過氧化二異丙苯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于新型助劑體系的聚丙烯發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于所述的助交聯(lián)劑為三烯丙基異氰脲酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于新型助劑體系的聚丙烯發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于所述的促進(jìn)劑為二甲基二硫代氨基甲酸鋅、二乙基二硫代氨基甲酸鋅、2，2，6，6-四甲基-ι-哌啶氧化物或一硫化四甲基秋蘭姆。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于新型助劑體系的聚丙烯發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于所述的成核劑為碳酸鈣或滑石粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于新型助劑體系的聚丙烯發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于所述的發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺、4，4-氧代雙苯磺酰胼、對甲苯磺酰氨基脲或碳酸氫鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于新型助劑體系的聚丙烯發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于所述的發(fā)泡助劑為氧化鋅、碳酸鋅、檸檬酸鋅或醋酸鋅。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于新型助劑體系的聚丙烯發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于所述的密煉，溫度為120 130°C，時(shí)間10 15 min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于新型助劑體系的聚丙烯發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于所述的開煉，其溫度為110 120°C的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于新型助劑體系的聚丙烯發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于所述的硫化，硫化壓力為0. 6 0. 8 MPa，硫化時(shí)間為40 min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于新型的助劑體系制備聚丙烯發(fā)泡材料的方法。其特征在于①以100重量份聚丙烯樹脂計(jì)，將0.8-1.4份交聯(lián)劑，4-8份助交聯(lián)劑，1.0-1.6促進(jìn)劑，50份的成核劑，1.0-2.0份的發(fā)泡劑，0.5-1.0份的發(fā)泡助劑，0.7g份的硬脂酸于密煉機(jī)中進(jìn)行第一次密煉；②密煉后將物料在開煉機(jī)上厚通一次，再打兩次三角包充分混合后迅速出片；③裁片后稱取一定質(zhì)量的片材，置入模具中硫化，開模即得新型聚丙烯發(fā)泡材料。在發(fā)泡體系中使用促進(jìn)劑，在交聯(lián)過程中形成的二硫代氨基甲酸酯自由基可調(diào)節(jié)PP自由基瞬時(shí)濃度，降低了大分子自由基斷鏈的幾率，最終提高PP的交聯(lián)度，有利于發(fā)泡成型。
文檔編號(hào)C08K3/26GK102408629SQ20111028565
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者張華集, 張雯, 楊莉莉, 林為, 林劍英, 王月香 申請人:福建師范大學(xué)