CN105385027B - 一种聚丙烯板材发泡工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚丙烯板材发泡工艺，包括催化剂母粒造粒步骤、引发剂母粒造粒步骤、聚丙烯母粒造粒步骤、冷冻预处理步骤、聚丙烯母粒预处理步骤、聚丙烯预热步骤和挤出发泡步骤。本发明改进工艺后，能够很好的控制微胶联反应，聚丙烯板材发泡均匀，实现产业化批量生产，能够很好地控制泡孔的分布，泡孔分布均匀，泡孔的孔径大小的差异性非常小，提高板材的物理性能，良品率高。
Description
技术领域
本发明涉及聚丙烯发泡技术领域，尤其是涉及一种聚丙烯板材发泡工艺。
背景技术
现有技术中，随着塑胶发泡技术的成熟，目前大部分塑胶都能实现发泡技术，例如，PE和PS等材料在产业化生产中的发泡技术已相当成熟。但是对于聚丙烯发泡，由于聚丙烯的分子链更长，分子链中的氢键和氧键更难被打断。虽然PE和PS等材料的发泡技术可以借鉴使用，但是在应用于聚丙烯发泡时却都无法成功发泡。
目前已有多项论文或专利公开了聚丙烯的发泡技术，聚丙烯发泡的关键技术是加入引发剂二乙烯基苯和过氧化二异丙苯，但是，这些发泡技术目前均是在实验室中进行的，虽然能够实现发泡，但其发泡率不高，发泡过程不受控制，发泡不稳定，其良品率非常低，无法实现产业化批量生产。
目前，聚丙烯的发泡工艺在产业化批量生产中的应用效果非常差，工业量产往往无法复制实验室的试验性生产。这是因为，在实验室中的试验性生产是利用各种高精密设备和高压二氧化碳罐进行试验性生产的，可以实现聚丙烯发泡工艺。但是，企业的生产是工业量产，工业量产受到各种条件的限制，包括采购各种更先进的高精密生产设备的限制、改造生产车间以适应生产环境的限制和生产运行成本的控制，尤其是低生产成本的要求，使大量的企业无法实现工业量产。
目前，企业在工业量产的发泡过程中，虽然能产生微胶联反应，却无法很好地控制微胶联反应，在挤出机内微胶联反应是非常不均匀的，泡孔形成困难，致使生产出来的板材发泡不均匀的现象非常严重，生产出来的板材经常存在部分区域不发泡的现象，对于成功泡的区域，其泡孔的分布不均匀，部分区域泡孔数量多，部分区域泡孔数量少，且泡孔的孔径大小的差异性非常大，严重影响板材的物理性能，良品率非常低。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的是提供一种聚丙烯板材发泡工艺，它工艺简单，对生产设备和生产环境的技术要求低，易于实施，通过现有通用的螺杆挤出成型机就能够轻松实现工业量产。
针对现有技术存在的不足，本发明的第二目的是提供一种聚丙烯板材发泡工艺，它能够很好的控制微胶联反应，聚丙烯板材发泡均匀，实现产业化工业量产，良品率高，品质稳定。
针对现有技术存在的不足，本发明的第三目的是提供一种聚丙烯板材发泡工艺，聚丙烯板材发泡均匀，能够很好地控制泡孔的分布，泡孔分布均匀，泡孔的孔径大小的差异性非常小，提高板材的物理性能。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种聚丙烯板材发泡工艺，包括以下步骤：催化剂母粒造粒步骤，将以下重量比的组分投入造粒机造出催化剂母粒，
引发剂母粒造粒步骤，将以下重量比的组分投入造粒机造出引发剂母粒，
聚丙烯母粒造粒步骤，将以下重量比的组分投入造粒机造出聚丙烯母粒，
冷冻预处理步骤，将上述催化剂母粒和引发剂母粒按重量比1:1混合后连续输送到第一预处理管道中，向第一预处理管道的外缘夹层输送冷媒降低第一预处理管道内的温度，第一预处理管道内的环境温度为0～5℃，催化剂母粒和引发剂母粒通过第一预处理管道的时间为5～10分钟；
聚丙烯母粒预处理步骤，连续输送上述聚丙烯母粒到第二预处理管道中，通过安装在第二预处理管道外缘的PTC加热片提升第二预处理管道内的温度，第二预处理管道内的环境温度为50～60℃，聚丙烯母粒通过第二预处理管道的时间为5～10分钟；
聚丙烯预热步骤，连续输送聚丙烯到第三预处理管道，通过安装在第三预处理管道外缘的PTC加热片提升第三预处理管道内的温度，第三预处理管道内的环境温度为70～80℃，聚丙烯通过第三预处理管道的时间为5～10分钟；
其中，冷冻预处理步骤、聚丙烯母粒预处理步骤和聚丙烯预热步骤同步进行；
挤出发泡步骤，通过第一预处理管道输送催化剂母粒和引发剂母粒到螺杆挤出成型机，通过第二预处理管道输送聚丙烯母粒到螺杆挤出成型机，通过第三预处理管道输送聚丙烯到螺杆挤出成型机，同时将AC发泡剂和蒙脱土一起输送到螺杆挤出成型机，投入到螺杆挤出成型机的物料按以下重量比混合并进行挤出发泡，生产出发泡的平板，
进一步的技术方案中，催化剂母粒造粒步骤，将以下重量比的组分投入造粒机造出催化剂母粒，
引发剂母粒造粒步骤，将以下重量比的组分投入造粒机造出引发剂母粒，
聚丙烯母粒造粒步骤，将以下重量比的组分投入造粒机造出聚丙烯母粒，
冷冻预处理步骤，第一预处理管道内的环境温度为0～1℃，催化剂母粒和引发剂母粒通过第一预处理管道的时间为5～6分钟；
聚丙烯母粒预处理步骤，第二预处理管道内的环境温度为51～53℃，聚丙烯母粒通过第二预处理管道的时间为6～7分钟；
聚丙烯预热步骤，第三预处理管道内的环境温度为71～73℃，聚丙烯通过第三预处理管道的时间为6～7分钟。
进一步的技术方案中，挤出发泡步骤，投入到螺杆挤出成型机的物料按以下重量比混合并进行挤出发泡，生产出发泡的平板，
本发明和现有技术相比所具有的优点是：本发明改进工艺后，能够很好的控制微胶联反应，聚丙烯板材发泡均匀，轻松实现产业化批量生产，良品率高。
第二，本发明易于实施，对生产设备和生产环境的要求非常低，通过普通的螺杆挤出成型机即可生产，不需要高精度的生产设备，也不需要高压罐等危险设备，减少设备投入。
第三，本发明能够轻松地控制发泡效果，包括泡孔的数量、孔径和分布密度等，聚丙烯板材发泡均匀，泡孔分布均匀，泡孔的孔径大小的差异性非常小，品质稳定。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
实施例一
一种聚丙烯板材发泡工艺，包括以下步骤。
催化剂母粒造粒步骤，将以下重量比的组分投入造粒机造出催化剂母粒，
引发剂母粒造粒步骤，将以下重量比的组分投入造粒机造出引发剂母粒，
聚丙烯母粒造粒步骤，将以下重量比的组分投入造粒机造出聚丙烯母粒，
冷冻预处理步骤，将上述催化剂母粒和引发剂母粒按重量比1:1混合后连续输送到第一预处理管道中，向第一预处理管道的外缘夹层输送冷媒降低第一预处理管道内的温度，第一预处理管道内的环境温度为0～5℃，催化剂母粒和引发剂母粒通过第一预处理管道的时间为5～10分钟。
聚丙烯母粒预处理步骤，连续输送上述聚丙烯母粒到第二预处理管道中，通过安装在第二预处理管道外缘的PTC加热片提升第二预处理管道内的温度，第二预处理管道内的环境温度为50～60℃，聚丙烯母粒通过第二预处理管道的时间为5～10分钟。
聚丙烯预热步骤，连续输送聚丙烯到第三预处理管道，通过安装在第三预处理管道外缘的PTC加热片提升第三预处理管道内的温度，第三预处理管道内的环境温度为70～80℃，聚丙烯通过第三预处理管道的时间为5～10分钟。
其中，冷冻预处理步骤、聚丙烯母粒预处理步骤和聚丙烯预热步骤同步进行；
挤出发泡步骤，通过第一预处理管道输送催化剂母粒和引发剂母粒到螺杆挤出成型机，通过第二预处理管道输送聚丙烯母粒到螺杆挤出成型机，通过第三预处理管道输送聚丙烯到螺杆挤出成型机，同时将AC发泡剂和蒙脱土一起输送到螺杆挤出成型机，投入到螺杆挤出成型机的物料按以下重量比混合并进行挤出发泡，生产出发泡的平板，
实施例二
一种聚丙烯板材发泡工艺，包括以下步骤。
催化剂母粒造粒步骤，将以下重量比的组分投入造粒机造出催化剂母粒，
引发剂母粒造粒步骤，将以下重量比的组分投入造粒机造出引发剂母粒，
聚丙烯母粒造粒步骤，将以下重量比的组分投入造粒机造出聚丙烯母粒，
冷冻预处理步骤，将上述催化剂母粒和引发剂母粒按重量比1:1混合后连续输送到第一预处理管道中，向第一预处理管道的外缘夹层输送冷媒降低第一预处理管道内的温度，第一预处理管道内的环境温度为0～1℃，最好保持在0℃或0℃左右，催化剂母粒和引发剂母粒通过第一预处理管道的时间为5～6分钟。
聚丙烯母粒预处理步骤，连续输送上述聚丙烯母粒到第二预处理管道中，通过安装在第二预处理管道外缘的PTC加热片提升第二预处理管道内的温度，第二预处理管道内的环境温度为51～53℃，聚丙烯母粒通过第二预处理管道的时间为6～7分钟。
聚丙烯预热步骤，连续输送聚丙烯到第三预处理管道，通过安装在第三预处理管道外缘的PTC加热片提升第三预处理管道内的温度，第三预处理管道内的环境温度为71～73℃，聚丙烯通过第三预处理管道的时间为6～7分钟。
其中，冷冻预处理步骤、聚丙烯母粒预处理步骤和聚丙烯预热步骤同步进行。
挤出发泡步骤，通过第一预处理管道输送催化剂母粒和引发剂母粒到螺杆挤出成型机，通过第二预处理管道输送聚丙烯母粒到螺杆挤出成型机，通过第三预处理管道输送聚丙烯到螺杆挤出成型机，同时将AC发泡剂和蒙脱土一起输送到螺杆挤出成型机，投入到螺杆挤出成型机的物料按以下重量比混合并进行挤出发泡，生产出发泡的平板，
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (4)
1.一种聚丙烯板材发泡工艺，其特征在于，包括以下步骤：
催化剂母粒造粒步骤，将以下重量比的组分投入造粒机造出催化剂母粒，
引发剂母粒造粒步骤，将以下重量比的组分投入造粒机造出引发剂母粒，
聚丙烯母粒造粒步骤，将以下重量比的组分投入造粒机造出聚丙烯母粒，
冷冻预处理步骤，将上述催化剂母粒和引发剂母粒按重量比1:1混合后连续输送到第一预处理管道中，向第一预处理管道的外缘夹层输送冷媒降低第一预处理管道内的温度，第一预处理管道内的环境温度为0～5℃，催化剂母粒和引发剂母粒通过第一预处理管道的时间为5～10分钟；
聚丙烯母粒预处理步骤，连续输送上述聚丙烯母粒到第二预处理管道中，通过安装在第二预处理管道外缘的PTC加热片提升第二预处理管道内的温度，第二预处理管道内的环境温度为50～60℃，聚丙烯母粒通过第二预处理管道的时间为5～10分钟；
聚丙烯预热步骤，连续输送聚丙烯到第三预处理管道，通过安装在第三预处理管道外缘的PTC加热片提升第三预处理管道内的温度，第三预处理管道内的环境温度为70～80℃，聚丙烯通过第三预处理管道的时间为5～10分钟；
其中，冷冻预处理步骤、聚丙烯母粒预处理步骤和聚丙烯预热步骤同步进行；
挤出发泡步骤，通过第一预处理管道输送催化剂母粒和引发剂母粒到螺杆挤出成型机，通过第二预处理管道输送聚丙烯母粒到螺杆挤出成型机，通过第三预处理管道输送聚丙烯到螺杆挤出成型机，同时将AC发泡剂和蒙脱土一起输送到螺杆挤出成型机，投入到螺杆挤出成型机的物料按以下重量比混合并进行挤出发泡，生产出发泡的平板，
2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯板材发泡工艺，其特征在于：
催化剂母粒造粒步骤，将以下重量比的组分投入造粒机造出催化剂母粒，
引发剂母粒造粒步骤，将以下重量比的组分投入造粒机造出引发剂母粒，
聚丙烯母粒造粒步骤，将以下重量比的组分投入造粒机造出聚丙烯母粒，
3.根据权利要求1所述的一种聚丙烯板材发泡工艺，其特征在于：
冷冻预处理步骤，第一预处理管道内的环境温度为0～1℃，催化剂母粒和引发剂母粒通过第一预处理管道的时间为5～6分钟；
聚丙烯母粒预处理步骤，第二预处理管道内的环境温度为51～53℃，聚丙烯母粒通过第二预处理管道的时间为6～7分钟；
聚丙烯预热步骤，第三预处理管道内的环境温度为71～73℃，聚丙烯通过第三预处理管道的时间为6～7分钟。
4.根据权利要求1所述的一种聚丙烯板材发泡工艺，其特征在于：
挤出发泡步骤，投入到螺杆挤出成型机的物料按以下重量比混合并进行挤出发泡，生产出发泡的平板，
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