CN102977458A - 聚丙烯用微孔发泡剂、微孔发泡聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

聚丙烯用微孔发泡剂、微孔发泡聚丙烯复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102977458A
CN102977458A CN2012105293620A CN201210529362A CN102977458A CN 102977458 A CN102977458 A CN 102977458A CN 2012105293620 A CN2012105293620 A CN 2012105293620A CN 201210529362 A CN201210529362 A CN 201210529362A CN 102977458 A CN102977458 A CN 102977458A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polypropylene
foaming agent
district
composite material
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012105293620A
Other languages
English (en)
Inventor
翁永华
汪理文
丁贤麟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RUNJIA ENGINEERING PLASTIC Co Ltd SUZHOU INDUSTRY ZONE
Original Assignee
RUNJIA ENGINEERING PLASTIC Co Ltd SUZHOU INDUSTRY ZONE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RUNJIA ENGINEERING PLASTIC Co Ltd SUZHOU INDUSTRY ZONE filed Critical RUNJIA ENGINEERING PLASTIC Co Ltd SUZHOU INDUSTRY ZONE
Priority to CN2012105293620A priority Critical patent/CN102977458A/zh
Publication of CN102977458A publication Critical patent/CN102977458A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/04—Particle-shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/40—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/875—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling for achieving a non-uniform temperature distribution, e.g. using barrels having both cooling and heating zones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/92514—Pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/92704—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819—Location or phase of control
    • B29C2948/92857—Extrusion unit
    • B29C2948/92876—Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
    • B29C2948/92895—Barrel or housing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种聚丙烯用微孔发泡剂、微孔发泡聚丙烯复合材料及其制备方法，聚丙烯用微孔发泡剂，由下述组分按重量份组成：碳酸氢钠9-15份，柠檬酸21-35份，高分子材料50-70份。微孔发泡聚丙烯复合材料，由下述组分按重量份组成：聚丙烯69-80份、高密度聚乙烯5-10份、成核剂3-5份、无机填料10-15份、热稳定剂0.1-1.0份、抗氧剂0.2-1.5份、聚丙烯用微孔发泡剂0.2-0.8份。制备工艺简单、成本低，本发明使用经济环保的发泡体系，所得发泡材料为注塑级发泡材料，突破发泡材料板材或管材的局限；所制得的微孔发泡聚丙烯复合材料在保证材料各项物理力学性能优异同时，材料的密度降低30%。

Description

聚丙烯用微孔发泡剂、微孔发泡聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种发泡剂、发泡塑料及其制备方法，尤其涉及一种聚丙烯用微孔发泡剂、微孔发泡聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
近年来，聚丙烯（简称PP）发泡材料由于具有独特的优点而引起人们更多的关注；尤其在“轻量化、节能环保”趋势的汽车领域更是青睐，但PP是一种结晶型聚合物。发泡温度范围狭窄，熔体强度较低；较低的熔体强度无法保证气泡增长过程中泡孔壁所承受的拉伸应力的作用，导致气泡发生塌陷和破裂；因此，得到的泡孔形状不规则，泡孔直径较大且分布不均匀，泡孔受力时，常常成为泡体破裂的发源地，因而泡孔的存在往往会降低材料的强度。
为了克服普通发泡PP力学性能劣化的缺点，人们设计了微孔发泡聚丙烯，微孔发泡塑料是近年发展起来的一种新型材料，是指一种泡孔直径在0.1-50um（比普通泡沫塑料小几百倍），泡孔密度在109-1015个／cm3左右，材料密度可比发泡前减少5％-98％的新型泡沫材料。目前微孔发泡聚丙烯材料的制备分为两个方面：一是物理发泡；二是化学发泡。
物理发泡的方法主要选择超临界流体为发泡剂，美国专利US 5158986超临界流体作为发泡剂，通过高压和降压的过程制得发泡聚丙烯。中国专利CN1303406A采用异丁烷作为发泡剂，也通过压力的变换得到一种密度为16kg/m3-200kg/m3的泡沫材料管材。但是这种物理发泡法对设备和工艺都有非常苛刻的要求，需要专用压力容器和耐压防泄漏管道，需要价高的安全防护和消防配制；同时该类发泡聚丙烯材料或板材都存在着发泡倍率过大、泡孔开孔率高、表面平整度低、刚性不够、力学强度低等缺点。
化学发泡的方法主要通过在聚丙烯材料中加入化学发泡剂，通过加热使发泡剂降解产生气体，然后气体在热熔体中进行膨胀成孔，然后冷却形成了发泡聚丙烯材料。目前常用的化学发泡法主要分为3个系列：一是AC发泡系列，专利CN1944032A，CN1944035A，CN201110302594.8均使用了AC发泡剂制备发泡材料，虽然AC发泡剂发泡率高，发泡温度高，但是发泡聚丙烯的可控性差，泡孔不均匀，另外AC发泡剂属偶氮类化合物，具有一定毒性，AC发泡剂降解后产生一些污染环境的物质，国际上已被禁用，所以AC发泡剂不适合未来的发展。二是OBSH系类发泡剂，虽是发泡剂性能较好，但是价格昂贵，目前普通发泡剂NaHCO3 7元/公斤，OBSH 100元/公斤，不适合竞争日益激烈的汽车材料领域。三是NaHCO3体系，它是一款最经济环保的发泡剂，但是它的发泡温度低，相容性差的，很难制得闭孔、泡孔分布均匀、物理力学性能优异的微发泡聚丙烯材料。专利CN200810196062.9，CN200810196063.3通过加入NaHCO3发泡剂，通过螺杆、温度等调整制得无纺布发泡板材，虽然工艺简单，但是产品的成型品种少，只有管材或板材，远远满足不了对汽车内饰款式要求高的汽车领域；专利CN101792554A公布了通过聚丙烯材料与发泡母粒共混制备发泡聚丙烯，但是制备方法中将聚丙烯和发泡母粒混合挤出温度140-160℃，一般聚丙烯材料挤出温度在200℃以上，所以此技术缺乏实用性。
上述现有的公开技术中，物理发泡虽然简单，但是它对设备和工艺都有非常高的要求，另外发泡的材料孔径及闭孔很难控制，化学发泡法中AC发泡体系发泡可控性差，而且有环境影响；OBSH价格昂贵，不适合大规模推广应用；NaHCO3体系，它是一款最经济环保的发泡剂，但是它的发泡温度低，相容性差的，很难制得闭孔、泡孔分布均匀、物理力学性能优异的微发泡聚丙烯材料。目前只有挤出级或模压级的微发泡管材或板材的应用。
如果能开发一种使用经济环保NaHCO3体系，通过改性处理，制得注塑级的闭孔、泡孔分布均匀、发泡率高、物理力学性能优异的汽车用微孔发泡聚丙烯材料，这将对“轻量化、节能环保”的汽车领域很大的推动作用。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一是提供一种聚丙烯用微孔发泡剂。
本发明所要解决的技术问题之二是提供一种聚丙烯用微孔发泡剂的制备方法。
本发明所要解决的技术问题之三是提供一种微孔发泡聚丙烯复合材料。
本发明所要解决的技术问题之四是提供一种微孔发泡聚丙烯复合材料的制备方法。
本发明所要解决的技术问题，是通过如下技术方案实现的：
一种聚丙烯用微孔发泡剂，由下述组分按重量份组成：碳酸氢钠9-15份，柠檬酸21-35份，高分子材料50-70份。
所述高分子材料为有机硅树脂或丙烯酸树脂及其衍生物。
优选的，所述有机硅树脂为聚氨酯改性有机硅树脂，所述丙烯酸树脂为聚烷基丙烯酸酯或聚羟基丙烯酸酯，具体如：聚甲基丙烯酸甲酯或聚双三羟甲基丙烷丙烯酸酯。
所述聚丙烯用微孔发泡剂的制备方法，由下述步骤组成：
将高分子材料溶解在有机溶剂中，形成有机溶液，所述高分子材料的质量浓度为35-45%； 
将碳酸氢钠与柠檬酸混合后在所述有机溶液中浸润，接着用超声波混合均匀，然后用旋涂方法甩干，真空干燥0.2-1小时，去除有机溶剂，即得产物聚丙烯用微孔发泡剂，可以控制所述聚丙烯用微孔发泡剂的粒径为2.6-6微米。
所述有机溶剂为常用有机溶剂，具体如：①芳香烃类：苯、甲苯、二甲苯等；②脂肪烃类：戊烷、己烷、辛烷等；③脂环烃类：环己烷、环己酮、甲苯环己酮等；④卤化烃类：氯苯、二氯苯、二氯甲烷等；⑤醇类：甲醇、乙醇、异丙醇等；⑥醚类：乙醚、环氧丙烷等；⑦酯类：醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯等；⑧酮类：丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮等;⑨二醇衍生物:乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚等；⑩其他：乙腈、吡啶、苯酚等。在本发明中优选为，酮类、呋喃类、酰胺类等有机溶剂。
一种微孔发泡聚丙烯复合材料，由下述组分按重量份组成：聚丙烯 69-80份、高密度聚乙烯5-10份、成核剂3-5份、无机填料10-15份、热稳定剂0.1-1.0份、抗氧剂0.2-1.5份、所述聚丙烯用微孔发泡剂0.2-0.8份。
优选的，一种微孔发泡聚丙烯复合材料，由下述组分按重量份组成：聚丙烯 69-80份、高密度聚乙烯5-10份、成核剂3-5份、无机填料10-15份、热稳定剂0.1-1.0份、抗氧剂1010  0.1-1.0份、抗氧剂168  0.1-0.5份、所述聚丙烯用微孔发泡剂0.2-0.8份。
所述聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯。
所述聚丙烯的熔体流动速率在230℃×2.16kg条件下为5-50g/10min，进一步优选为5-30g/10min。
所述高密度聚乙烯的熔体流动速率在230℃×2.16kg条件下为3-8g/10min。
所述成核剂为碳酸钙、云母粉和二氧化硅中的一种或其混合物。
所述成核剂的粒径1-6.5微米。
所述无机填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸镁晶须和硅灰石中的一种或其混合物。
所述无机填料的粒径为6.5-10.5微米。
所述热稳定剂为热稳定剂DSTP，英国ICE公司产，商品牌号为Negonox DSTP。具体的，热稳定剂DSTP，化学名称为硫代二丙酸双十八醇酯，别名: 硫代二丙酸双十八酯；硫代二丙酸二硬脂醇酯；硫代二丙酸双十八醇酯，CAS NO: 693-36-7。
所述抗氧剂1010为Ciba公司产，商品牌号为Irganox 1010，化学名称为四〔β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸〕季戊四醇酯；所述热氧稳定剂168为Ciba公司产，商品牌号为Irgafos 168，化学名称为三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯。 
本发明所提供的微孔发泡聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将聚丙烯、高密度聚乙烯、成核剂、无机填料、热稳定剂和抗氧剂在高速混合器中干混3-5分钟；
（2）将混合后的原料置于双螺杆机中熔融挤出造粒；
（3）将挤出造粒后的原料与所述聚丙烯用微孔发泡剂在高速混合器中干混3-5分钟。
优选的，所述步骤（2）中，双螺杆挤压的工艺条件为：一区180-190℃，二区200-210℃，三区200-210℃，四区210-215℃，五区210-215℃，六区210-215℃，七区215-225℃，八区215-225℃，九区215-225℃，十区215-225℃；总共停留时间为1-2分钟，压强为12-18MPa。
相对于现有技术，本发明的优点体现在：
1、本发明使用了一种经济环保的发泡体系，所得发泡材料为注塑级发泡材料，突破发泡材料板材或管材的局限。
2、本发明所制得的微孔发泡聚丙烯复合材料在保证材料各项物理力学性能优异同时，材料的密度降低30%。
3.本发明使用更细的包覆型发泡剂，解决了发泡剂颗粒因细小而分散不均的问题，制得的微发泡聚丙烯不仅闭孔，而且泡孔分布均匀的微孔发泡聚丙烯复合材料。
4、本发明提出的微孔发泡聚丙烯复合材料的制备工艺简单、成本低。
5、本发明所制得的微孔发泡聚丙烯为非交联结构，可按一般改性聚丙烯材料回收利用，不造成二次污染。
具体实施方式
通过实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不受以下实施例所限定。
实施例1 
聚丙烯用微孔发泡剂的制备
将60重量份高分子材料聚甲基丙烯酸甲酯溶解在90重量份有机溶剂丙酮中，形成有机溶液，所述高分子材料聚甲基丙烯酸甲酯的质量浓度为40%；
将12重量份碳酸氢钠与28重量份柠檬酸混合后在所述有机溶液中浸润，接着用超声波混合均匀，然后用旋涂方法甩干，真空干燥0.5小时，完全去除有机溶剂，即得产物聚丙烯用微孔发泡剂，控制所述聚丙烯用微孔发泡剂的粒径为2.6-6微米。
比较例1 
将聚丙烯69重量份、高密度聚乙烯10重量份、超细碳酸钙5重量份、滑石粉15重量份、热稳定剂DSTP 0.5重量份、抗氧剂1010 0.3重量份、抗氧剂168 0.2重量份，在高速混合器中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区180-190℃，二区200-210℃，三区200-210℃，四区210-215℃，五区210-215℃，六区210-215℃，七区215-225℃，八区215-225℃，九区215-225℃，十区215-225℃；停留时间为1-2分钟，压强为12-18MPa，制得的聚丙烯复合材料。
比较例2 
将聚丙烯75重量份、高密度聚乙烯8重量份、超细碳酸钙4重量份、滑石粉12重量份、热稳定剂DSTP 0.5重量份、抗氧剂1010 0.3重量份、抗氧剂168 0.15重量份，在高速混合器中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区180-190℃，二区200-210℃，三区200-210℃，四区210-215℃，五区210-215℃，六区210-215℃，七区215-225℃，八区215-225℃，九区215-225℃，十区215-225℃；停留时间为1-2分钟，压强为12-18MPa，制得的聚丙烯复合材料。
比较例3 
将聚丙烯80重量份、高密度聚乙烯5重量份、超细碳酸钙4重量份、滑石粉10重量份、热稳定剂DSTP 0.5重量份、抗氧剂1010 0.3重量份、抗氧剂168 0.2重量份，在高速混合器中干混3-5分钟，之后，再在双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区180-190℃，二区200-210℃，三区200-210℃，四区210-215℃，五区210-215℃，六区210-215℃，七区215-225℃，八区215-225℃，九区215-225℃，十区215-225℃；停留时间为1-2分钟，压强为12-18MPa，制得的聚丙烯复合材料。
实施例2
将对比例1制得的聚丙烯复合材料100重量份与实施例1制得的聚丙烯用微孔发泡剂0.6重量份，在高速混合器中干混3-5分钟，即可制得本发明的微孔发泡聚丙烯复合材料。
实施例3
将对比例2制得的聚丙烯复合材料100重量份与实施例1制得的聚丙烯用微孔发泡剂0.6重量份，在高速混合器中干混3-5分钟，即可制得本发明的微孔发泡聚丙烯复合材料。
实施例4
将对比例3制得的聚丙烯复合材料100重量份与实施例1制得的聚丙烯用微孔发泡剂0.6重量份，在高速混合器中干混3-5分钟，即可制得本发明的微孔发泡聚丙烯复合材料。
实施例5
将对比例2制得的聚丙烯复合材料100重量份与实施例1制得的聚丙烯用微孔发泡剂0.3重量份，在高速混合器中干混3-5分钟，即可制得本发明的微孔发泡聚丙烯复合材料。
实施例6
将对比例2制得的聚丙烯复合材料100重量份与实施例1制得的聚丙烯用微孔发泡剂0.5重量份，在高速混合器中干混3-5分钟，即可制得本发明的微孔发泡聚丙烯复合材料。
实施例7
将对比例2制得的聚丙烯复合材料100重量份与实施例1制得的聚丙烯用微孔发泡剂0.8重量份，在高速混合器中干混3-5分钟，即可制得本发明的微孔发泡聚丙烯复合材料。
测试例
性能评价方式及实行标准：
将对比例1-3及实施例2-7的复合粒子材料，事先在60℃的鼓风烘箱中干燥2-3小时，然后再将干燥好的粒子材料在注射成型机上进行注射成型制样。
拉伸性能测试按ISO 527-2进行，试样尺寸为150*10*4mm，拉伸速度为50mm/min；弯曲性能测试按ISO 178进行，试样尺寸为80*10*4mm，弯曲速度为2mm/min，跨距为64mm；简支梁冲击强度按ISO 179进行，试样尺寸为80*6*4mm，缺口深度为试样厚度的三分之一；密度按ISO 1183进行，试样尺寸为10*10*4mm。
对比例1-3及实施例2-7的各项性能测试结果分别见下表1和表2。
表1：聚丙烯复合材料理化性能表
  比较例1 比较例2 比较例3
无缺口冲击强度(kJ/m2) 不断 不断 不断
缺口冲击强度(kJ/m2) 35 25 20
拉伸强度（MPa） 24 22 22
断裂伸长率（%） 35 40 45
弯曲强度（MPa） 32 30 28
弯曲模量（MPa） 1450 1400 1300
密度（g/cm3） 1.04 1.0 0.97
表2：聚丙烯复合材料理化性能表
  实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7
无缺口冲击强度(kJ/m2) 不断 不断 不断 不断 不断 不断
缺口冲击强度(kJ/m2) 36 26 23 25 25 18
拉伸强度（MPa） 23 20 21 21 20 16
断裂伸长率（%） 35 40 45 42 40 30
弯曲强度（MPa） 31 30 26 30 30 26
弯曲模量（MPa） 1420 1400 1320 1450 1410 1320
密度（g/cmY） 0.72 0.71 0.70 0.78 0.75 0.62
由表1、表2可以看出，在聚丙烯基础材料中加入重量比为0.6%的包覆型NaHCO3发泡体系，密度由1.00g/cm3降到0.71 g/cm3降低30%，而且材料的基本物理力学性能变化不大。由表2可知，随着包覆型NaHCO3发泡剂的增加，材料密度逐步减小，并且当聚丙烯基础配方材料与包覆的NaHCO3发泡剂重量配比为100:0.6效果最佳，即既保证了材料的基本力学性能，密度又最低。因此，在聚丙烯材料中加入包覆型的NaHCO3发泡剂，突破了传统NaHCO3发泡温度低，只能做一些简单的挤出级或模压级的板材或管材，现可以制造注塑级的微孔聚丙烯发泡材料，密度不仅大大降低，而且不影响材料的物理力学性能。所以这种包覆型NaHCO3发泡剂种经济环保且高效实用的发泡剂。
在对比例1-3及实施例2-7使用的材料要求：聚丙烯为不同流动性的均聚和共聚的聚丙烯，聚丙烯的熔体流动速率（230℃×2.16kg）为5-50g/10min，更为常用为5-30g/10min；高密度聚乙烯的熔体流动速率（190℃×2.16kg）为3-8g/10min；成核剂为超细碳酸钙，它们的粒径1-6.5微米；无机填料为滑石粉，它们的粒径范围为6.5-10.5微米；抗氧剂1010为Ciba公司产，商品牌号为Irganox 1010，化学名称为四〔β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸〕季戊四醇酯；热氧稳定剂168为Ciba公司产，商品牌号为Irgafos 168，化学名称为三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯；热氧稳定剂DSTP 为英国ICE公司产，商品牌号为Negonox DSTP，化学名称为硫代二丙酸双十八醇酯。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种聚丙烯用微孔发泡剂，其特征在于，由下述组分按重量份组成：碳酸氢钠9-15份，柠檬酸21-35份，高分子材料50-70份。
2.如权利要求1所述的聚丙烯用微孔发泡剂，其特征在于：所述高分子材料为有机硅树脂或丙烯酸树脂及其衍生物。
3.如权利要求2所述的聚丙烯用微孔发泡剂，其特征在于：所述有机硅树脂为聚氨酯改性有机硅树脂，所述丙烯酸树脂为聚烷基丙烯酸酯或聚羟基丙烯酸酯。
4.如权利要求1-3中任一项所述聚丙烯用微孔发泡剂的制备方法，其特征在于，由下述步骤组成：
将高分子材料溶解在有机溶剂中，形成有机溶液，所述高分子材料的质量浓度为35-45%；
将碳酸氢钠与柠檬酸混合后，在所述有机溶液中浸润，接着用超声波混合均匀，然后用旋涂方法甩干，真空干燥0.2-1小时，去除有机溶剂，即得所述聚丙烯用微孔发泡剂。
5.一种微孔发泡聚丙烯复合材料，其特征在于，由下述组分按重量份组成：聚丙烯69-80份、高密度聚乙烯5-10份、成核剂3-5份、无机填料10-15份、热稳定剂0.1-1.0份、抗氧剂0.2-1.5份、权利要求1-3中任一项所述的聚丙烯用微孔发泡剂0.2-0.8份。
6.如权利要求5所述的微孔发泡聚丙烯复合材料，其特征在于，由下述组分按重量份组成：聚丙烯 69-80份、高密度聚乙烯5-10份、成核剂3-5份、无机填料10-15份、热稳定剂0.1-1.0份、抗氧剂1010  0.1-1.0份、抗氧剂168  0.1-0.5份、权利要求1-3中任一项所述的聚丙烯用微孔发泡剂0.2-0.8份。
7.如权利要求5或6所述的微孔发泡聚丙烯复合材料，其特征在于：
所述聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯；
所述聚丙烯的熔体流动速率在230℃×2.16kg条件下为5-50g/10min；
所述高密度聚乙烯的熔体流动速率在230℃×2.16kg条件下为3-8g/10min；
所述成核剂为碳酸钙、云母粉和二氧化硅中的一种或其混合物；
所述成核剂的粒径1-6.5微米；
所述无机填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸镁晶须和硅灰石中的一种或其混合物；所述无机填料的粒径为6.5-10.5微米。
8.如权利要求5或6所述的微孔发泡聚丙烯复合材料，其特征在于：所述热稳定剂为硫代二丙酸双十八醇酯。
9.如权利要求5-8中任一项所述的微孔发泡聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将聚丙烯、高密度聚乙烯、成核剂、无机填料、热稳定剂和抗氧剂在高速混合器中干混3-5分钟；
（2）将混合后的原料置于双螺杆机中熔融挤出造粒；
（3）将挤出造粒后的原料与所述聚丙烯用微孔发泡剂在高速混合器中干混3-5分钟。
10.如权利要求9所述的微孔发泡聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，双螺杆挤压的工艺条件为：一区180-190℃，二区200-210℃，三区200-210℃，四区210-215℃，五区210-215℃，六区210-215℃，七区215-225℃，八区215-225℃，九区215-225℃，十区215-225℃；总共停留时间为1-2分钟，压强为12-18MPa。
CN2012105293620A 2012-12-11 2012-12-11 聚丙烯用微孔发泡剂、微孔发泡聚丙烯复合材料及其制备方法 Pending CN102977458A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012105293620A CN102977458A (zh) 2012-12-11 2012-12-11 聚丙烯用微孔发泡剂、微孔发泡聚丙烯复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012105293620A CN102977458A (zh) 2012-12-11 2012-12-11 聚丙烯用微孔发泡剂、微孔发泡聚丙烯复合材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102977458A true CN102977458A (zh) 2013-03-20

Family

ID=47851820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012105293620A Pending CN102977458A (zh) 2012-12-11 2012-12-11 聚丙烯用微孔发泡剂、微孔发泡聚丙烯复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102977458A (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104513430A (zh) * 2014-12-12 2015-04-15 北京化工大学 一种仿藤条聚丙烯发泡材料及其制备方法
CN104530561A (zh) * 2014-12-24 2015-04-22 上海铱塑科技有限公司 用微珠发泡剂制造的改性聚丙烯微发泡板材及其生产方法
CN104744819A (zh) * 2015-03-24 2015-07-01 合肥创新轻质材料有限公司 一种发泡聚丙烯吸油材料及其制备方法
CN105504498A (zh) * 2015-12-30 2016-04-20 上海普利特复合材料股份有限公司 一种注塑级聚丙烯微孔发泡复合材料及其制备方法
CN106279976A (zh) * 2016-08-11 2017-01-04 苏州润佳工程塑料股份有限公司 微发泡高强度聚丙烯复合材料
CN106279975A (zh) * 2016-08-11 2017-01-04 苏州润佳工程塑料股份有限公司 具有均匀微孔的注塑级增强聚丙烯母料
CN107200919A (zh) * 2017-06-23 2017-09-26 苏州润佳工程塑料股份有限公司 一种注塑级微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法
CN107522862A (zh) * 2017-08-23 2017-12-29 成都新柯力化工科技有限公司 一种发泡聚丙烯塑料的聚硅氧烷微球发泡剂及制备方法
CN107629241A (zh) * 2017-10-19 2018-01-26 宁波致微新材料科技有限公司 一种微孔发泡聚丙烯反射膜的制备方法
CN107778516A (zh) * 2017-10-19 2018-03-09 宁波致微新材料科技有限公司 一种聚合物微孔发泡材料的制备方法
CN108690271A (zh) * 2017-04-12 2018-10-23 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种微发泡聚丙烯材料及其制备方法
CN109988362A (zh) * 2019-04-18 2019-07-09 清大荟素(淄博)新材料有限公司 一种微发泡聚丙烯材料及其制备方法
CN111961245A (zh) * 2020-08-21 2020-11-20 苏州润佳高分子材料有限公司 一种轻量化聚丙烯发泡材料的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101280065A (zh) * 2008-05-29 2008-10-08 复旦大学 一种微孔结构的聚合物膜及其制备方法和应用
CN101353460A (zh) * 2008-09-11 2009-01-28 丹阳市华东工程塑料有限公司 一种环保型微发泡聚丙烯板材及其制备方法
CN101352945A (zh) * 2008-09-11 2009-01-28 丹阳市华东工程塑料有限公司 汽车内饰用微发泡聚丙烯-无纺布复合板材及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101280065A (zh) * 2008-05-29 2008-10-08 复旦大学 一种微孔结构的聚合物膜及其制备方法和应用
CN101353460A (zh) * 2008-09-11 2009-01-28 丹阳市华东工程塑料有限公司 一种环保型微发泡聚丙烯板材及其制备方法
CN101352945A (zh) * 2008-09-11 2009-01-28 丹阳市华东工程塑料有限公司 汽车内饰用微发泡聚丙烯-无纺布复合板材及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
蔡宏国: ""塑料用化学发泡剂"", 《现代塑料加工应用》 *

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104513430A (zh) * 2014-12-12 2015-04-15 北京化工大学 一种仿藤条聚丙烯发泡材料及其制备方法
CN104530561A (zh) * 2014-12-24 2015-04-22 上海铱塑科技有限公司 用微珠发泡剂制造的改性聚丙烯微发泡板材及其生产方法
CN104744819B (zh) * 2015-03-24 2017-04-12 合肥创新轻质材料有限公司 一种发泡聚丙烯吸油材料及其制备方法
CN104744819A (zh) * 2015-03-24 2015-07-01 合肥创新轻质材料有限公司 一种发泡聚丙烯吸油材料及其制备方法
CN105504498A (zh) * 2015-12-30 2016-04-20 上海普利特复合材料股份有限公司 一种注塑级聚丙烯微孔发泡复合材料及其制备方法
CN106279976B (zh) * 2016-08-11 2019-02-22 苏州润佳工程塑料股份有限公司 微发泡高强度聚丙烯复合材料
CN106279975A (zh) * 2016-08-11 2017-01-04 苏州润佳工程塑料股份有限公司 具有均匀微孔的注塑级增强聚丙烯母料
CN106279976A (zh) * 2016-08-11 2017-01-04 苏州润佳工程塑料股份有限公司 微发泡高强度聚丙烯复合材料
CN108690271A (zh) * 2017-04-12 2018-10-23 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种微发泡聚丙烯材料及其制备方法
CN107200919A (zh) * 2017-06-23 2017-09-26 苏州润佳工程塑料股份有限公司 一种注塑级微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法
CN107522862A (zh) * 2017-08-23 2017-12-29 成都新柯力化工科技有限公司 一种发泡聚丙烯塑料的聚硅氧烷微球发泡剂及制备方法
CN107629241A (zh) * 2017-10-19 2018-01-26 宁波致微新材料科技有限公司 一种微孔发泡聚丙烯反射膜的制备方法
CN107778516A (zh) * 2017-10-19 2018-03-09 宁波致微新材料科技有限公司 一种聚合物微孔发泡材料的制备方法
CN109988362A (zh) * 2019-04-18 2019-07-09 清大荟素(淄博)新材料有限公司 一种微发泡聚丙烯材料及其制备方法
CN109988362B (zh) * 2019-04-18 2022-09-30 清大延英新材料科技(淄博)有限公司 一种微发泡聚丙烯材料及其制备方法
CN111961245A (zh) * 2020-08-21 2020-11-20 苏州润佳高分子材料有限公司 一种轻量化聚丙烯发泡材料的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102977458A (zh) 聚丙烯用微孔发泡剂、微孔发泡聚丙烯复合材料及其制备方法
CN107286475B (zh) 一种聚丙烯发泡材料及其制备方法
KR102286988B1 (ko) 중합체 포움
EP2960272B1 (en) Styrenic resin extruded foam and method for recycling same
KR20170017611A (ko) 발포성 마스터배치 및 이를 포함하는 발포성과 무도장 특성이 우수한 폴리올레핀 수지 조성물
CN110294923B (zh) 微发泡全生物降解聚合物片材及其制备方法
JP6144693B2 (ja) スチレン系ポリマー、ポリエチレンワックスおよび臭素化ビニル芳香族／ブタジエン−コポリマーを含むポリマー発泡体のための組成物
CN104204071A (zh) 发泡用聚丙烯组合物
CN103756124A (zh) 一种聚丙烯发泡材料、制品及制品的制备方法
AU2001264643B2 (en) Extruded vinyl aromatic foam with 134A and alcohol as blowing agent
CN103665584B (zh) 丙烯乙烯高熔体强度聚丙烯发泡板材或片材及其制备方法
CA2861004C (en) Process for the production of pet foams and pet foams obtained with said process
CN116589788A (zh) 一种热膨胀微球发泡聚丙烯材料的韧性改善方法及其制备方法与应用
JP2008144084A (ja) ポリカーボネート系樹脂押出発泡体の製造方法
AU2001264643A1 (en) Extruded vinyl aromatic foam with 134A and alcohol as blowing agent
CN106117814A (zh) 一种汽车内饰件用微孔发泡聚丙烯复合材料及其制备方法
CN104479165B (zh) 一种制备聚丙烯低温固相发泡珠粒的方法
CN112341724B (zh) 一种用于制备微孔发泡材料的组合物、微孔发泡材料及其制备方法
KR20140085261A (ko) 발포성 수지 조성물, 그 제조방법 및 이를 이용한 발포체
CN110283385A (zh) 一种微发泡阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
JP2011057826A (ja) 押出発泡ボード
JP2018145212A (ja) 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子、予備発泡粒子、成形体
KR101533980B1 (ko) 무가교 결정성 호모 폴리프로필렌 발포 시트의 제조방법
CN116787676A (zh) 一种pp连续挤出高倍率发泡的生产方法
JP2019044002A (ja) 射出成形時の発泡性に優れるポリ乳酸含有プロピレン系樹脂組成物及びその発泡成形体

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C05 Deemed withdrawal (patent law before 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130320