本發(fā)明屬于發(fā)泡材料及制備方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種天然芳香型發(fā)泡材料及制備方法。
背景技術(shù)：
將香精香料和塑料結(jié)合起來(lái)，制成新型功能性塑料，是塑料加工行業(yè)的一大熱點(diǎn)。這種香味塑料制品不僅保留了塑料本有的剛性、強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，而且在使用時(shí)散發(fā)出香味，給人新鮮、舒雅、清爽的感覺(jué)，增加了塑料產(chǎn)品的附加值。然而，現(xiàn)有香味塑料多采用pvc做基材，存在塑化劑危害；一般香精香料在＞150℃加工條件下會(huì)變味或失效；化學(xué)發(fā)泡過(guò)程存在長(zhǎng)時(shí)間高溫模壓和有害物殘留等不足。塑料發(fā)泡材料彈性好，重量輕，造價(jià)低，絕熱性、緩沖性好，具有無(wú)毒、無(wú)味、耐藥品性、耐油、耐酸、耐鹵及其他各類(lèi)化學(xué)藥品的性能，并且非常容易加工，可以任意裁切，可與多種材料貼合，是新一代高效節(jié)能、環(huán)保的材料。因此它被廣泛應(yīng)用于社會(huì)上的方方面面。為此，人們提出了諸多的有關(guān)塑料發(fā)泡材料的技術(shù)方案，如公告號(hào)：cn103881222a“塑料發(fā)泡材料及其制備方法”、公開(kāi)號(hào)：cn104327222a“一種聚丙烯塑料的發(fā)泡材料”、公開(kāi)號(hào)：cn106188485a“一種聚氨酯泡沫塑料發(fā)泡材料及其制備方法和應(yīng)用”。現(xiàn)有香味塑料以pvc為載體樹(shù)脂，存在塑化劑危害，而且化學(xué)發(fā)泡要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的高溫模壓，導(dǎo)致香味減弱或失效。因此，研制一種能克服上述弊病，香味持久，可生物降解和無(wú)毒害物質(zhì)殘留的塑料發(fā)泡材料十分必要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是要克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種天然芳香型發(fā)泡材料及制備方法，它篩選天然芳香植物質(zhì)粉末與聚丙烯混合制成母料，采用超臨界co2發(fā)泡連續(xù)擠出技術(shù)，制備聚丙烯-植物質(zhì)復(fù)合的微孔塑料珠?；蚱摹＿@種微孔塑料發(fā)泡材料能散發(fā)天然香味，輕質(zhì)、富有彈性、可生物降解和無(wú)毒害物質(zhì)殘留，可在家居日用產(chǎn)品及工藝玩具領(lǐng)域廣泛使用，不僅可提高塑料發(fā)泡材料附加值，而且可提高天然芳香植物質(zhì)原木及加工后剩余廢料殘?jiān)睦寐?，減少?gòu)U棄物的浪費(fèi)和環(huán)境污染。
上述發(fā)明目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種天然芳香型發(fā)泡材料，包括聚丙烯原料，其要點(diǎn)在于：它還包括天然芳香植物材料、其它助劑來(lái)制備，以各原料、材料重量份數(shù)計(jì)：天然芳香植物質(zhì)粉的重量份數(shù)為8～20份，聚丙烯原料的重量份數(shù)為50～80份，其它助劑的重量份數(shù)為1～10份。
作為優(yōu)選，所述的天然芳香植物質(zhì)粉為天然芳香植物的原木或其加工后剩下的廢料殘?jiān)勰?，天然芳香植物質(zhì)粉的種類(lèi)為薰衣草粉、薄荷草粉、檀木粉、樟木粉中的一種或多種的混合物；所述的其它助劑為epdm、改性滑石粉、單甘脂、硬脂酸中的一種或多種的混合物。
一種天然芳香型發(fā)泡材料的制備方法，其要點(diǎn)在于：將天然芳香植物質(zhì)粉的重量份數(shù)為8～20份、聚丙烯原料的重量份數(shù)為50～80份、其它助劑的重量份數(shù)為1～10份通過(guò)高速混煉機(jī)高速混煉；經(jīng)失重稱(chēng)計(jì)量，加入φ25mm雙螺桿擠出機(jī)，加熱、熔融和推擠，在適當(dāng)位置注入超臨界co2流體，混合均勻后擠出到φ65單螺桿擠出機(jī)，混煉、冷卻和擠出，最后經(jīng)多孔模具擠條后切粒，或經(jīng)平口模具或管模擠出片材，即制得天然芳香型發(fā)泡材料。
作為優(yōu)選，所述的天然芳香植物質(zhì)粉為天然芳香植物的原木或其加工后剩下的廢料殘?jiān)勰?，天然芳香植物質(zhì)粉的種類(lèi)為薰衣草粉、薄荷草粉、檀木粉、樟木粉中的一種或多種的混合物；所述的其它助劑為epdm、改性滑石粉、單甘脂、硬脂酸中的一種或多種的混合物。
作為優(yōu)選，采用如下工藝條件制備：將定量天然芳香植物質(zhì)粉、聚丙烯和其它助劑，通過(guò)高速混煉機(jī)混煉；經(jīng)失重稱(chēng)計(jì)量，加入φ25mm雙螺桿擠出機(jī)，加熱、熔融和推擠，在適當(dāng)位置注入超臨界co2流體，混合均勻后擠出到φ65單螺桿擠出機(jī)，混煉、冷卻和擠出，最后經(jīng)多孔模具擠條后切粒，或經(jīng)平口模具或管模擠出片材。具體操作工藝參數(shù)：φ25mm雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度為167-191℃，二區(qū)溫度為190-206℃，三區(qū)溫度為195-220℃，四區(qū)溫度為195-230℃，五區(qū)溫度為190-220℃，六區(qū)溫度為180-210℃；過(guò)渡體溫度為170-220℃；φ65單螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度為169-193℃，二區(qū)溫度為143-180℃，三區(qū)溫度為143-176℃，四區(qū)溫度為142-169℃，五區(qū)溫度為143-180℃，六區(qū)溫度為142-171℃，七區(qū)溫度為165-180℃；連接體溫度160-180℃，側(cè)板1溫度15-21℃，側(cè)板2溫度18-25℃，模體溫度20-25℃，過(guò)渡體料溫140-170℃，連接體料溫130-160℃；筒體料壓3-6mpa，過(guò)渡體料壓2-7mpa，下料口料壓3-7mpa，連接體料壓4-8mpa；φ25mm雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為100-140rpm，φ65單螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為5-20rpm；co2注入量200-600g/min。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下有益效果：它篩選天然芳香植物質(zhì)粉末與聚丙烯混合制成母料，采用的超臨界co2發(fā)泡連續(xù)擠出技術(shù)，加工時(shí)間短，原料和加工過(guò)程綠色環(huán)保；制品強(qiáng)度可調(diào)，連續(xù)化生產(chǎn)；天然芳香植物質(zhì)粉末來(lái)源廣，成本低；制成的天然芳香型發(fā)泡材料保留原始香味持久，可在家居日用產(chǎn)品及工藝玩具領(lǐng)域廣泛使用，不僅可提高塑料發(fā)泡材料附加值，而且可提高天然芳香植物質(zhì)的利用率，減少?gòu)U棄物的浪費(fèi)和環(huán)境污染。
附圖說(shuō)明
圖1：實(shí)施例1的電鏡圖。
具體實(shí)施方式
下面列舉實(shí)施例1—8對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：
實(shí)施例1
一種天然芳香型發(fā)泡材料，選用薰衣草粉為天然芳香植物質(zhì)粉，其重量份數(shù)為20份；聚丙烯原料，其重量份數(shù)為80份；其它助劑為epdm和單甘脂的混合物，其重量份數(shù)為10份；上述原材料通過(guò)以下實(shí)施例2制備方法制成天然芳香型發(fā)泡材料。
實(shí)施例2
一種天然芳香型發(fā)泡材料制備方法，將重量份數(shù)為20份天然芳香植物質(zhì)粉—薰衣草粉、重量份數(shù)為80份聚丙烯原料、重量份數(shù)為10份epdm和單甘脂的的混合物，通過(guò)高速混煉機(jī)混煉；經(jīng)失重稱(chēng)計(jì)量，加入φ25mm雙螺桿擠出機(jī)，加熱、熔融和推擠，在適當(dāng)位置注入超臨界co2流體，混合均勻后擠出到φ65單螺桿擠出機(jī)，混煉、冷卻和擠出，最后經(jīng)多孔模具擠條后切粒。具體操作工藝參數(shù)：φ25mm雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度為175℃，二區(qū)溫度為195℃，三區(qū)溫度為211℃，四區(qū)溫度為211℃，五區(qū)溫度為201℃，六區(qū)溫度為195℃；過(guò)渡體溫度為192℃；φ65單螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度為177℃，二區(qū)溫度為158℃，三區(qū)溫度為151℃，四區(qū)溫度為144℃，五區(qū)溫度為151℃，六區(qū)溫度為168℃，七區(qū)溫度為168℃；連接體溫度173℃，側(cè)板1溫度19℃，側(cè)板2溫度20℃，模體溫度22℃，過(guò)渡體料溫161℃，連接體料溫158℃；筒體料壓3.83mpa，過(guò)渡體料壓3.55mpa，下料口料壓4.13mpa，連接體料壓6.9mpa；φ25mm雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為120rpm，φ65單螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為11rpm；co2注入量200g/min。制得天然芳香型發(fā)泡材料線(xiàn)材，產(chǎn)品直徑3.58mm，表觀密度0.091g/cm3，其發(fā)泡倍率為16倍，拉伸強(qiáng)度為1.65mpa，斷裂伸長(zhǎng)率為115.4%。該天然芳香型發(fā)泡材料線(xiàn)材散發(fā)的薰衣草香味可去除異味，凈化空氣。
實(shí)施例3
一種天然芳香型發(fā)泡材料，選用檀木粉為天然芳香植物質(zhì)粉，其重量份數(shù)為20份；聚丙烯原料，其重量份數(shù)為76份；其它助劑為epdm、改性滑石粉、硬脂酸的混合物，其重量份數(shù)為9份；上述原材料通過(guò)以下實(shí)施例4制備方法制成天然芳香型發(fā)泡材料。
實(shí)施例4
一種天然芳香型發(fā)泡材料制備方法，將重量份數(shù)為20份天然芳香植物質(zhì)粉—檀木粉，重量份數(shù)為76份聚丙烯原料，重量份數(shù)為9份epdm、改性滑石粉、硬脂酸的混合物通過(guò)高速混煉機(jī)高速混煉；經(jīng)失重稱(chēng)計(jì)量，加入φ25mm雙螺桿擠出機(jī)，加熱、熔融和推擠，在適當(dāng)位置注入超臨界co2流體，混合均勻后擠出到φ65單螺桿擠出機(jī)，混煉、冷卻和擠出，最后經(jīng)多孔模具擠條后切粒。具體操作工藝參數(shù)：φ25mm雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度為175℃，二區(qū)溫度為195℃，三區(qū)溫度為210℃，四區(qū)溫度為210℃，五區(qū)溫度為200℃，六區(qū)溫度為195℃；過(guò)渡體溫度為185℃；φ65單螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度為173℃，二區(qū)溫度為163℃，三區(qū)溫度為153℃，四區(qū)溫度為153℃，五區(qū)溫度為154℃，六區(qū)溫度為153℃，七區(qū)溫度為174℃；連接體溫度168℃，側(cè)板1溫度21℃，側(cè)板2溫度22℃，模體溫度23℃，過(guò)渡體料溫155℃，連接體料溫157℃；筒體料壓5.56mpa，過(guò)渡體料壓5.61mpa，下料口料壓6.29mpa，連接體料壓7.13mpa；φ25mm雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為108rpm，φ65單螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為10rpm；co2注入量200g/min。制得天然芳香型發(fā)泡材料線(xiàn)材，產(chǎn)品直徑4.25mm，表觀密度0.0971g/cm3，制得線(xiàn)材發(fā)泡倍率為20倍，拉伸強(qiáng)度為1.52mpa，斷裂伸長(zhǎng)率為16.06%。其獨(dú)特的檀香味，適用在臥室家居用品上，安撫神經(jīng)，輔助冥思，有安心養(yǎng)神作用，能有效改善睡眠質(zhì)量。
實(shí)施例5
一種天然芳香型發(fā)泡材料，選用樟木粉為天然芳香植物質(zhì)粉，其重量份數(shù)為12份；聚丙烯原料，其重量份數(shù)為79份；其它助劑為epdm、改性滑石粉、硬脂酸的混合物，其重量份數(shù)為9份；上述原材料通過(guò)以下實(shí)施例6制備方法制成天然芳香型發(fā)泡材料。
實(shí)施例6
一種天然芳香型發(fā)泡材料制備方法，將重量份數(shù)為12份天然芳香植物質(zhì)粉—樟木粉、重量份數(shù)為79份聚丙烯原料、重量份數(shù)為9份epdm、改性滑石粉、硬脂酸的混合物通過(guò)高速混煉機(jī)高速混煉；經(jīng)失重稱(chēng)計(jì)量，加入φ25mm雙螺桿擠出機(jī)，加熱、熔融和推擠，在適當(dāng)位置注入超臨界co2流體，混合均勻后擠出到φ65單螺桿擠出機(jī)，混煉、冷卻和擠出，最后經(jīng)多孔模具擠條后切粒。具體操作工藝參數(shù)：φ25mm雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度為180℃，二區(qū)溫度為192℃，三區(qū)溫度為200℃，四區(qū)溫度為217℃，五區(qū)溫度為214℃，六區(qū)溫度為203℃；過(guò)渡體溫度為205℃；φ65單螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度為173℃，二區(qū)溫度為165℃，
三區(qū)溫度為165℃，四區(qū)溫度為165℃，五區(qū)溫度為165℃，六區(qū)溫度為165℃，七區(qū)溫度為169℃；連接體溫度172℃，側(cè)板1溫度19℃，側(cè)板2溫度20℃，模體溫度21℃，過(guò)渡體料溫160℃，連接體料溫158℃；筒體料壓3.90mpa，過(guò)渡體料壓3.13mpa，下料口料壓3.49mpa，連接體料壓4.94mpa；φ25mm雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為121rpm，φ65單螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為13rpm；co2注入量360g/min。制得天然芳香型發(fā)泡材料線(xiàn)材，產(chǎn)品直徑3.79mm，表觀密度0.0755g/cm3，其發(fā)泡倍率為18倍，拉伸強(qiáng)度為3.56mpa，斷裂伸長(zhǎng)率為41.16%。該天然芳香型發(fā)泡材料線(xiàn)材其樟木香味有防蟲(chóng)的功效。
實(shí)施例7
一種天然芳香型發(fā)泡材料，選用薄荷草粉為天然芳香植物質(zhì)粉，其重量份數(shù)為8份；聚丙烯原料，其重量份數(shù)為80份；其它助劑為epdm、改性滑石粉、單甘脂的混合物，其重量份數(shù)為9份；上述原材料通過(guò)以下實(shí)施例8制備方法制得天然芳香型發(fā)泡材料。
實(shí)施例8
一種天然芳香型發(fā)泡材料制備方法，將重量份數(shù)為8份天然芳香植物質(zhì)粉—薄荷草粉、重量份數(shù)為80份聚丙烯原料、重量份數(shù)為9份epdm、改性滑石粉、單甘脂的混合物通過(guò)高速混煉機(jī)高速混煉；經(jīng)失重稱(chēng)計(jì)量，加入φ25mm雙螺桿擠出機(jī)，加熱、熔融和推擠，在適當(dāng)位置注入超臨界co2流體，混合均勻后擠出到φ65單螺桿擠出機(jī)，混煉、冷卻和擠出，最后經(jīng)平口模具或管模擠出片材。具體操作工藝參數(shù)：φ25mm雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度為167℃，二區(qū)溫度為190℃，三區(qū)溫度為205℃，四區(qū)溫度為210℃，五區(qū)溫度為202℃，六區(qū)溫度為197℃；過(guò)渡體溫度為188℃；φ65單螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度為180℃，二區(qū)溫度
為164℃，三區(qū)溫度為163℃，四區(qū)溫度為165℃，五區(qū)溫度為163℃，六區(qū)溫度為164℃，七區(qū)溫度為171℃；連接體溫度180℃，側(cè)板1溫度18℃，側(cè)板2溫度19℃，模體溫度21℃，過(guò)渡體料溫155℃，連接體料溫143℃；筒體料壓3.26mpa，過(guò)渡體料壓4.18mpa，下料口料壓3.67mpa，連接體料壓6.11mpa；φ25mm雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為117rpm，φ65單螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為13rpm；co2注入量200g/min。制得天然芳香型發(fā)泡材料片材，產(chǎn)品厚度2.51mm，表觀密度0.0461g/cm3，其發(fā)泡倍率為8倍，拉伸強(qiáng)度為2.8mpa，斷裂伸長(zhǎng)率為31.04%。該天然芳香型發(fā)泡材料片材其薄荷香味可提神醒腦，防蚊驅(qū)蟲(chóng)。