專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種發(fā)泡聚丙烯材料及其制備方法一種發(fā)泡聚丙烯材料及其制備方法本發(fā)明涉及高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種發(fā)泡聚丙烯材料及其制備方法。[
背景技術(shù)：
]聚丙烯(PP)發(fā)泡材料與聚苯乙烯、聚氨酯、EVA發(fā)泡材料相較，以其優(yōu)異的熱穩(wěn)定性性、良好的力學(xué)性能等優(yōu)點(diǎn)而備受人們的喜愛(ài)。但是，由于聚丙烯屬半結(jié)晶型聚合物，其熔體強(qiáng)度很低，使得在發(fā)泡過(guò)程中所產(chǎn)生的氣泡很難被PP所包覆，難以制成高質(zhì)量的發(fā)泡材料。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)生活環(huán)境的追求也越來(lái)越高。高分子材料的出現(xiàn)與發(fā)展，極大的方便了人們的生活。然而，聚丙烯材料本身是很難自動(dòng)降解的，所造成的“白色污染”現(xiàn)象日趨嚴(yán)峻，使得環(huán)境持續(xù)惡化。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種發(fā)泡質(zhì)量好，可生物降解的發(fā)泡聚丙烯材料。本發(fā)明另一個(gè)要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種上述發(fā)泡聚丙烯材料的制備方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種發(fā)泡聚丙烯材料，由下述重量份數(shù)的組分組成PP100改性淀粉3070發(fā)泡劑510高分子相容劑1020分散劑15抗氧劑15。其中，所述的PP為熔融指數(shù)是在1.03.0g/10min,IZ0D沖擊強(qiáng)度大于400J/M的高抗沖共聚PP。所述改性淀粉經(jīng)表面活化而成；活化過(guò)程為80重量份數(shù)的普通淀粉、1822重量份數(shù)的乙酰化單甘油酯在高速混合機(jī)中混合15至30分鐘，高速混合機(jī)轉(zhuǎn)速11001300轉(zhuǎn)/分，料溫控制在50-70°C。所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺(ADCA)；所述的高分子相容劑為馬來(lái)酸酐接枝EVA；所述分散劑為乙撐雙硬脂酰胺；所述的抗氧劑為亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑168和受阻酚類(lèi)抗氧劑1010接質(zhì)量比1113復(fù)配而成。一種上述發(fā)泡聚丙烯材料制備方法的技術(shù)方案是，包括以下步驟(1)改性淀粉活化步驟按比例稱(chēng)取普通淀粉80重量份、乙?；视蛦熙?822重量份，在高速混合機(jī)中混合15至30分鐘，高速混合機(jī)轉(zhuǎn)速11001300轉(zhuǎn)/分，料溫控制在50-70°C，制得改性淀粉(2)按上述配比稱(chēng)取PP、改性淀粉、發(fā)泡劑、高分子相容劑、分散劑、抗氧劑；(3)將稱(chēng)取好的PP、改性淀粉、發(fā)泡劑、高分子相容劑、分散劑、抗氧劑；在高速混3合機(jī)(轉(zhuǎn)速800轉(zhuǎn)/分)中混合處理510分鐘；(4)將步驟(3)中混合好的物料，經(jīng)單螺桿擠出機(jī)熔融擠出，造粒；單螺桿擠出機(jī)工藝條件為單螺桿擠出機(jī)溫度為150170°C，螺桿轉(zhuǎn)速600r/min，喂料頻率50Hz，熔體壓力3.OMPa。。本發(fā)明采用優(yōu)異的共混技術(shù)綜合了可生物聚丙烯材料和發(fā)泡聚丙烯材料的優(yōu)點(diǎn)，從而使所制得的發(fā)泡材料具有高耐熱、質(zhì)輕、完全降解等特點(diǎn)。此種材料可廣泛應(yīng)用在日常用品上，如一次性餐盒、餐具、手提袋、購(gòu)物袋、農(nóng)用地膜等。圖1是本發(fā)明發(fā)泡聚丙烯材料板材在野外降解60天時(shí)的狀態(tài)圖。圖2是本發(fā)明發(fā)泡聚丙烯材料板材在野外降解120天時(shí)的狀態(tài)圖。圖3是本發(fā)明發(fā)泡聚丙烯材料板材在野外降解180天時(shí)的狀態(tài)圖。以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明在以下實(shí)施例中所選用聚丙烯為茂名石化的EPS30R，熔融指數(shù)為1.03.0g/10min,IZ0D沖擊強(qiáng)度大于400J/M；高分子相容劑EVA-g-MAH為南京德巴化工有限公司的EVA-G-1；所用抗氧劑為Ciba公司生產(chǎn)，商品牌號(hào)分別為IrganoxlOlO和Irganoxl68；發(fā)泡劑偶氮二甲酰胺(ADCA)為榮和化工公司的AC#8；分散劑為市售的為乙撐雙硬脂酰胺。實(shí)施例1，由下述重量份數(shù)的原料制成PP100份、改性淀粉30份、發(fā)泡劑5份、高分子相容劑10份、分散劑1份、抗氧劑1份。按比例稱(chēng)取普通淀粉80重量份、乙?；视蛦熙?0重量份，在高速混合機(jī)中混合15至30分鐘，高速混合機(jī)轉(zhuǎn)速11001300轉(zhuǎn)/分，料溫控制在50-70°C，制得改性淀粉按配比稱(chēng)取原料，在高速攪拌機(jī)(轉(zhuǎn)速800轉(zhuǎn)/分)中混合8分鐘，將混合料經(jīng)過(guò)經(jīng)單螺桿擠出機(jī)熔融擠出，造粒；單螺桿擠出機(jī)工藝條件為單螺桿擠出機(jī)溫度為150170°C，螺桿轉(zhuǎn)速600r/min，喂料頻率50Hz，熔體壓力3.OMPa。實(shí)施例2，由下述重量份數(shù)的原料制成PP100份、改性淀粉50份、發(fā)泡劑8份、高分子相容劑15份、分散劑3份、抗氧劑3份。制備工藝同實(shí)施例1。實(shí)施例3，由下述重量份數(shù)的原料制成PP100份、改性淀粉70份、發(fā)泡劑10份、高分子相容劑20份、分散劑5份、抗氧劑5份。制備工藝同實(shí)施例1。對(duì)比例1，由下述重量分?jǐn)?shù)的原料制成PP100份、發(fā)泡劑5份、高分子相容劑10份、分散劑1份、抗氧劑1份。制備工藝同實(shí)施例1。性能評(píng)價(jià)方式及實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)將按上述方法完成造粒的發(fā)泡聚丙烯材料粒子材料事先在8090°C的烘箱下干燥2小時(shí)，然后將干燥好的粒子材料在注塑成型機(jī)上注塑出標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試樣條。拉伸性能按ASTMD-638進(jìn)行，試樣尺寸為180X12.7X3.2mm，拉伸速度為50mm/min；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度按ASTMD-256進(jìn)行，試樣尺寸為64X12.7X3.2mm，缺口深度為試樣厚度的1/3;比重按ISO1183進(jìn)行。材料的綜合性能通過(guò)測(cè)試所得的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、IZ0D缺口沖擊強(qiáng)度、比重的數(shù)值進(jìn)行評(píng)判。實(shí)施例1-3的原料重量份數(shù)及制成的復(fù)合材料性能表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從表中可以看出由于發(fā)泡劑的加入，材料的密度均很小。隨著淀粉添加量的增大，材料的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、IZ0D缺口沖擊強(qiáng)度均有小量的下降但幅度不大，而材料的密度有小量的增加。發(fā)泡劑添加量的增加理應(yīng)使材料的密度減少，但減少的幅度沒(méi)有由于淀粉添加量的增加所帶來(lái)密度增加的幅度。本發(fā)明所制得的可生物降解的發(fā)泡PP材料，其密度低于普通聚丙烯、PS等材料。對(duì)比實(shí)施例1和對(duì)比例1可知，淀粉的加入可以進(jìn)一步提高聚丙烯材料的發(fā)泡質(zhì)量，使得材料比重降低。淀粉的加入提高了聚丙烯材料的熔體強(qiáng)度，使得更多的氣體能被包覆住，生產(chǎn)出高質(zhì)量的泡沫材料。通用聚丙烯材料降解難的一個(gè)特點(diǎn)是其表面較小及氣密性較好等因素。本發(fā)明的發(fā)泡聚丙烯材料，由于有較好的發(fā)泡質(zhì)量，其薄壁使外界氣體和水份相對(duì)更容易滲入。同時(shí)，由于發(fā)泡后密度降低，同質(zhì)量體積增大，接受光照和與外界環(huán)境接觸面積更大，發(fā)泡使比表面積增大從而有利于降解。泡沫密度越小，外界氧氣、水分等越容易進(jìn)入發(fā)泡體，在相同條件下，比密度高的泡沫越容易發(fā)生降解。這是本發(fā)明發(fā)泡聚丙烯材料相對(duì)通用聚丙烯的優(yōu)點(diǎn)。將按上述方法完成造粒的可生物降解PP粒子材料事先在8090°C的烘箱下干燥2小時(shí)，然后將干燥好的粒子材料在發(fā)泡成型機(jī)上進(jìn)行發(fā)泡成泡沫板材。將泡沫板材裁剪成1X1X0.lm的板材，將板材丟置在垃圾場(chǎng)、農(nóng)地等微生物富集地方進(jìn)行降解。降解過(guò)程如附圖所示。圖1所示的板材放置60天，生物降解泡沫開(kāi)始降解；圖2所示的板材放置120天，生物降解泡沫大部分降解；圖3所示的板材放置180天，生物降解泡沫已經(jīng)完全降解。權(quán)利要求一種發(fā)泡聚丙烯材料，其特征在于，由下述重量份數(shù)的組分組成PP100改性淀粉30～70發(fā)泡劑5～10高分子相容劑10～20分散劑1～5抗氧劑1～5。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)泡聚丙烯材料，其特征在于，所述的PP為熔融指數(shù)是在1.03.0g/10min,IZ0D沖擊強(qiáng)度大于400J/M的高抗沖共聚PP。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)泡聚丙烯材料，其特征在于，所述改性淀粉由普通淀粉經(jīng)表面活化而成；活化過(guò)程為80重量份數(shù)的普通淀粉、1822重量份數(shù)的乙?；瘑胃视王ピ诟咚倩旌蠙C(jī)中混合15至30分鐘，高速混合機(jī)轉(zhuǎn)速11001300轉(zhuǎn)/分，料溫控制在50-70°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)泡聚丙烯材料，其特征在于，所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺；所述的高分子相容劑為馬來(lái)酸酐接枝EVA；所述分散劑為乙撐雙硬脂酰胺；所述的抗氧劑為亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑168和受阻酚類(lèi)抗氧劑1010按質(zhì)量比1113復(fù)配而成。5.一種權(quán)利要求1所述的發(fā)泡聚丙烯材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)改性淀粉活化步驟按比例稱(chēng)取普通淀粉80重量份、乙酰化甘油單酯1822重量份，在高速混合機(jī)中混合15至30分鐘，高速混合機(jī)轉(zhuǎn)速11001300轉(zhuǎn)/分，料溫控制在50-70°C，制得改性淀粉(2)按權(quán)利要求1所述的配比稱(chēng)取PP、改性淀粉、發(fā)泡劑、高分子相容劑、分散劑、抗氧劑；(3)將稱(chēng)取好的PP、改性淀粉、發(fā)泡劑、高分子相容劑、分散劑、抗氧劑；在高速混合機(jī)(轉(zhuǎn)速800轉(zhuǎn)/分)中混合處理510分鐘；(4)將步驟(3)中混合好的物料，經(jīng)單螺桿擠出機(jī)熔融擠出，造粒；單螺桿擠出機(jī)工藝條件為單螺桿擠出機(jī)溫度為150170°C，螺桿轉(zhuǎn)速600r/min，喂料頻率50Hz，熔體壓力3.OMPa。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種發(fā)泡聚丙烯材料及其制備方法。發(fā)泡聚丙烯材料，由下述重量份數(shù)的組分組成PP100份，改性淀粉30～70份，發(fā)泡劑5～10份，高分子相容劑10～20份，分散劑1～5份，抗氧劑1～5份。本發(fā)明采用優(yōu)異的共混技術(shù)綜合了可生物聚丙烯材料和發(fā)泡聚丙烯材料的優(yōu)點(diǎn)，從而使所制得的發(fā)泡材料具有高耐熱、質(zhì)輕、完全降解等特點(diǎn)。此種材料可廣泛應(yīng)用在日常用品上，如一次性餐盒、餐具、手提袋、購(gòu)物袋、農(nóng)用地膜等。文檔編號(hào)B29C47/92GK101831114SQ201010172308公開(kāi)日2010年9月15日申請(qǐng)日期2010年5月7日優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日發(fā)明者徐東,徐永,楊書(shū)濤申請(qǐng)人:深圳市科聚新材料有限公司