CN105504754B - 一种微孔发泡聚碳酸酯箱体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微孔发泡聚碳酸酯箱体及其制备方法，所述箱体的原料由聚碳酸酯94‑96份，发泡剂母料4‑6份组成；其中，所述发泡剂母料由低密度聚乙烯16‑22份，过氧化二异丙苯5份，氧化锌34‑40份，复合发泡剂34‑40份组成，所述复合发泡剂由微胶囊发泡剂和高温发泡剂按重量比1:1‑1.2复配而成。所述微孔发泡聚碳酸酯箱体的制备方法为：1）制备发泡剂母料：2）发泡：3）卸压、冷却。本发明可极大地提高发泡气体在聚合物中的扩散系数，泡体均匀致密，气体的扩散速度加快，从而可缩短微孔发泡加工的时间，提高工作效率。

Description

一种微孔发泡聚碳酸酯箱体及其制备方法
技术领域
本发明涉及微孔发泡技术领域，具体涉及一种微孔发泡聚碳酸酯箱体及其制备方法。
背景技术
作为获得中空状发泡成型体的方法，人们一直在开发所谓的发泡吹塑成型法，该方法在挤出机内将热可塑性树脂和发泡剂熔融混炼，将发泡性熔融树脂从冲模挤出，形成具有发泡层的发泡型坯，将此软化状态的发泡型坯插入到金属模具中，向型坯的内部吹入压缩气体，使型坯沿着金属模具内面形状成型。
聚碳酸酯树脂与聚苯乙烯等通常用于挤出发泡的通用树脂相比，因为在挤出时的发泡温度附近的熔融粘度高，且熔融张力低，所以发泡性不佳，因此在现有的聚碳酸酯发泡成型技术中，工艺不易控制，发泡气体在聚合物中的扩散系数较低，泡体密度不均匀，气体扩散速度慢，微孔发泡时间长，工作效率低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、可提高聚碳酸酯发泡性、降低生产成本的的微孔发泡聚碳酸酯箱体及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种微孔发泡聚碳酸酯箱体，其原料由以下重量份的组分组成：
聚碳酸酯94-96份，发泡剂母料4-6份；
所述发泡剂母料由以下重量份的组分组成：
低密度聚乙烯16-22份，过氧化二异丙苯5份，氧化锌34-40份，复合发泡剂34-40份，所述复合发泡剂由微胶囊发泡剂和高温发泡剂按重量比1:1-1.2复配而成。
进一步，所述复合发泡剂由微胶囊发泡剂和高温发泡剂按重量比1:1复配而成。
进一步，所述氧化锌与复合发泡剂的重量比为1:1。
本发明还公开了微孔发泡聚碳酸酯箱体的制备方法，包括以下步骤：
1)制备发泡剂母料：将低密度聚乙烯、过氧化二异丙苯、氧化锌和复合发泡剂在100-120℃下进行混炼，得到发泡剂母料；
2)发泡：将上述发泡剂母料和聚碳酸酯放入模具腔中，模具置于模压机内，进行恒压发泡得到发泡试样，所述发泡时间为8-15min，发泡温度为230-300℃，发泡压力为15-20Mpa，
3)卸压、冷却:卸压，将上述发泡试样从模具中取出，冷却，得到微孔发泡聚碳酸酯箱体。
本发明采用微胶囊发泡剂和高温发泡剂按比例复配而成专用的复合发泡剂，相比现有技术中采用单一发泡剂，提高了聚碳酸酯的发泡性。通过对聚碳酸酯(PC)的微孔发泡研究可知，泡孔直径与气泡增长密切相关，泡孔密度受泡孔成核影响较大，而泡孔直径和泡孔密度也相互影响。微孔发泡PC片材的泡孔结构可以通过发泡条件调控，本发明研究发现，当发泡时间为8-15min，发泡压力15-20Mpa.发泡温度230-300℃时，聚碳酸酯的发泡性能最佳，氧化锌和复合发泡剂的重量比为1:1时，可制得泡孔直径1.6-3.2微米。另外，与现有微孔发泡技术相比，本发明适用于不宜采用特殊的微孔发泡挤出和注射法加工的聚碳酸酯材料，本发明通过提高加工温度，加速气体在聚合物中的扩散，减少加工时间，提高了加工效率，工艺流程简单、易于操作、加工条件温和、适应性强，可用于玻璃化温度较高的聚合物的微孔发泡加工。
本发明采用以上技术方案，利用发泡剂母料及采用同时加压和提高加工温度的方法，极大地提高聚碳酸酯的发泡性，制备的微孔发泡聚碳酸酯箱体密度为0.8-1.05g/cm3，拉伸强度≥40Mpa，断裂伸长率≥20％，弯曲模量≥1500Mpa，本发明具有以下优点：
1、本发明利用发泡剂母料及采用同时加压和提高加工温度的方法，可极大地提高发泡气体在聚合物中的扩散系数，泡体均匀致密，气体的扩散速度加快，从而可缩短微孔发泡加工的时间，提高工作效率，本发明方法可适用于目前成型工艺难以加工的PC薄型微发泡片材。
2、本发明制备出的微孔发泡PC箱体具有较低的密度，且性能保持良好，可明显节约PC原料的用量，降低旅行箱箱体的制造成本，具有明显的经济效益。
3、本发明利用普通的平板硫化机配合PC发泡成型模具即可成型旅行箱壳体，代替昂贵复杂的专用PC发泡设备，具有设备要求低、费用低、工艺简单、加工成本低等特点。
具体实施方式
一种微孔发泡聚碳酸酯箱体，其原料由以下重量份的组分组成：聚碳酸酯94-96份，发泡剂母料4-6份；
其中，所述发泡剂母料由以下重量份的组分组成：低密度聚乙烯16-22份，过氧化二异丙苯5份，氧化锌34-40份，复合发泡剂34-40份，所述复合发泡剂由微胶囊发泡剂和高温发泡剂按重量比1:1-1.2复配而成。
所述微孔发泡聚碳酸酯箱体的制备方法，包括以下步骤：
1)按重量计，称取各原料组分；
2)制备发泡剂母料：将低密度聚乙烯、过氧化二异丙苯、氧化锌和复合发泡剂在100-120℃下进行混炼，得到发泡剂母料；
3)发泡：将上述发泡剂母料和聚碳酸酯放入模具腔中，模具置于模压机内，进行恒压发泡得到发泡试样，所述发泡时间为8-15min，发泡温度为230-300℃，发泡压力为15-20Mpa，
4)卸压、冷却:卸压，将发泡试样从模具中取出，冷却，得到微孔发泡聚碳酸酯箱体。
实施例1
一种微孔发泡聚碳酸酯箱体的制备方法，包括以下步骤：
1)制备发泡剂母料：按重量计，称取低密度聚乙烯18份、过氧化二异丙苯5份、氧化锌36份和复合发泡剂36份，所述复合发泡剂由微胶囊发泡剂和高温发泡剂按重量比1:1复配而成，将上述原料混合后在110℃下进行混炼，得到发泡剂母料；
2)发泡：将上述发泡剂母料和聚碳酸酯放入模具腔中，模具置于模压机内，进行恒压发泡得到发泡试样，其中，聚碳酸酯95份，发泡剂母料5份，所述发泡时间为12min，发泡温度为270℃，发泡压力为18Mpa；
3)卸压、冷却:卸压，将上述发泡试样从模具中取出，冷却，得到微孔发泡聚碳酸酯箱体。
本实施例利用发泡剂母料及采用同时加压和提高加工温度的方法，可极大地提高发泡气体在聚合物中的扩散系数，泡体均匀致密，气体的扩散速度加快，从而可缩短微孔发泡加工的时间，提高工作效率，产品的性能指标如下：
表1
性能
密度(g/cm3) 0.86-1.05
拉伸强度(Mpa) ≥40
断裂伸长率(％) ≥20
弯曲模量(Mpa) ≥1500
实施例2
一种微孔发泡聚碳酸酯箱体的制备方法，包括以下步骤：
1)制备发泡剂母料：按重量计，称取低密度聚乙烯16份、过氧化二异丙苯5份、氧化锌34份和复合发泡剂40份，所述复合发泡剂由微胶囊发泡剂和高温发泡剂按重量比1:1.2复配而成，将上述原料混合后在100℃下进行混炼，得到发泡剂母料；
2)发泡：将上述发泡剂母料和聚碳酸酯放入模具腔中，模具置于模压机内，进行恒压发泡得到发泡试样，其中，聚碳酸酯94份，发泡剂母料6份，所述发泡时间为8min，发泡温度为300℃，发泡压力为20Mpa；
3)卸压、冷却:卸压，将上述发泡试样从模具中取出，冷却，得到微孔发泡聚碳酸酯箱体。
本实施例利用发泡剂母料及采用同时加压和提高加工温度的方法，可极大地提高发泡气体在聚合物中的扩散系数，泡体均匀致密，气体的扩散速度加快，从而可缩短微孔发泡加工的时间，提高工作效率，产品的性能指标如下：
表2
性能
密度(g/cm3) 0.8-1.05
拉伸强度(Mpa) ≥40
断裂伸长率(％) ≥20
弯曲模量(Mpa) ≥1500
实施例3
一种微孔发泡聚碳酸酯箱体的制备方法，包括以下步骤：
1)制备发泡剂母料：按重量计，称取低密度聚乙烯22份、过氧化二异丙苯5份、氧化锌40份和复合发泡剂34份，所述复合发泡剂由微胶囊发泡剂和高温发泡剂按重量比1:1复配而成，将上述原料混合后在120℃下进行混炼，得到发泡剂母料；
2)发泡：将上述发泡剂母料和聚碳酸酯放入模具腔中，模具置于模压机内，进行恒压发泡得到发泡试样，其中，聚碳酸酯96份，发泡剂母料4份，所述发泡时间为15min，发泡温度为230℃，发泡压力为15Mpa；
3)卸压、冷却:卸压，将上述发泡试样从模具中取出，冷却，得到微孔发泡聚碳酸酯箱体。
本实施例利用发泡剂母料及采用同时加压和提高加工温度的方法，可极大地提高发泡气体在聚合物中的扩散系数，泡体均匀致密，气体的扩散速度加快，从而可缩短微孔发泡加工的时间，提高工作效率，产品的性能指标如下：
表3
性能
密度(g/cm3) 0.9-1.05
拉伸强度(Mpa) ≥40
断裂伸长率(％) ≥20
弯曲模量(Mpa) ≥1500

Claims (2)

1.一种微孔发泡聚碳酸酯箱体的制备方法，其特征在于：所述聚碳酸酯箱体的原料由以下重量份的组分组成：聚碳酸酯94-96份，发泡剂母料4-6份；
所述发泡剂母料由以下重量份的组分组成：
低密度聚乙烯16-22份，过氧化二异丙苯5份，氧化锌34-40份，复合发泡剂34-40份，所述复合发泡剂由微胶囊发泡剂和高温发泡剂按重量比1:1-1.2复配而成，所述复合发泡剂与氧化锌的重量比为1:1；
所述制备方法包括以下步骤：
1）制备发泡剂母料：将低密度聚乙烯、过氧化二异丙苯、氧化锌和复合发泡剂在100-120℃下进行混炼，得到发泡剂母料；
2）发泡：将上述发泡剂母料和聚碳酸酯放入模具腔中，模具置于模压机内，进行恒压发泡得到发泡试样，所述发泡时间为8-15min，发泡温度为270-300℃，发泡压力为15-20Mpa；
3）卸压、冷却:卸压，将上述发泡试样从模具中取出，冷却，得到微孔发泡聚碳酸酯箱体。
2.根据权利要求1所述的一种微孔发泡聚碳酸酯箱体的制备方法，其特征在于：所述复合发泡剂由微胶囊发泡剂和高温发泡剂按重量比1:1复配而成。
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