CN106432887B - 一种聚烯烃发泡母粒的组成及制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高分子功能材料技术领域,涉及一种聚烯烃发泡母粒的组成、制备方法及应用。该发泡母粒由以下重量份的组分制成:POE树脂50~80份,表面活性剂1~10份,发泡剂10~40份,成核剂1~10份,引发剂0.1~0.3份。该发泡母粒的制备方法:将以上组分在混合器中预混合2~10min,混合温度不高于40℃,经挤出机熔融混合,模面风冷切粒,制得发泡母粒。该发泡母粒具有制造成本低、发泡气体安全环保、发泡温度低、使用范围和工艺范围宽等优点。本发明方法制得的发泡母粒产品,应用在聚乙烯、聚丙烯、EVA树脂、POE树脂的挤出、注塑成型过程中,所得制品安全环保、密度小、成型收缩小、力学性能优良。

Description

一种聚烯烃发泡母粒的组成及制备方法和用途
技术领域
本发明属于高分子功能材料技术领域,涉及一种聚烯烃发泡母粒组成及制备方法和用途。
背景技术
聚烯烃发泡材料具有质轻、隔音、隔热、抗冲击等诸多优点。采用聚烯烃发泡母粒生产聚烯烃发泡材料具有工艺要求简单、生产效率高等优点,聚烯烃发泡母粒一直是材料发泡技术领域的研究热点。现有聚烯烃发泡母粒技术存在发泡剂、发泡气体易燃有害,发泡工艺温度范围窄,发泡均匀度低等问题。
申请号201110322117.8《一种增韧发泡母粒及其制备方法和用途》公开了一种发泡母粒,以LDPE和LLDPE为基体、EVA为载体通过分散剂可以将发泡剂和成核剂分散于基体树脂中得到的母粒。该方法制得的母粒用于聚丙烯及聚丙烯基复合材料中相容性更好,但存在发泡剂和发泡气体易燃有害,发泡工艺温度范围窄等缺点。
申请号201410629463.4《一种高结晶性聚丙烯发泡母粒及其制备方法》公开了一种高结晶性聚丙烯树脂发泡母粒及其制备方法,是以LDPE为基体树脂,加入化学发泡剂,成核剂1,成核剂2,润滑剂,表面活性剂等助剂在高混机中混合均匀,再加入到双螺杆挤出机中挤出造粒,得到高结晶性聚丙烯发泡母粒。该发明的高结晶性聚丙烯发泡母粒可用于聚丙烯注塑发泡,发泡板材、发泡型材和发泡管材的挤出,发泡产品发泡比率高,泡孔尺寸小,泡孔密度小,制品外观缺陷小,力学性能下降小。该发明同样存在发泡剂和发泡气体易燃有害的缺点。
本发明采用安全环保的发泡剂,制备的发泡母粒具有使用便利、加工条件要求低、加工温度范围宽等优点,可与多种聚烯烃材料掺混后进行发泡成型,适用于挤出、注射和模压等多种工艺条件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于聚烯烃制品的发泡母粒及其制备方法和应用。本发明提供的母粒是用于熔融发泡成型的化学发泡母粒,可以在不改变挤出或注射或模压工艺的前提下实现对聚烯烃材料和制品的发泡改性。
为实现上述目的,本发明通过以下技术方案来实现。
一种聚烯烃发泡母粒,其特征在于,由包括以下重量份的组分制成:
POE树脂50~80份,
表面活性剂1~10份,
发泡剂10~40份,
成核剂1~10份,
引发剂0.1~0.3份。
所述的表面活性剂为山梨醇酐单油酸酯;
所述的发泡剂为碳酸氢钾;
所述成核剂为超细滑石粉、二苄叉山梨醇(DBS)中的一种或两种;
所述引发剂为过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化苯甲酰(BPO)中的一种或两种。
所述POE树脂为乙烯-辛烯共聚物,熔点低于90℃,其在190℃,负载2.16kg压力下的熔体流动速率为1~10g/10min,优选2~5g/10min。
本发明的一种聚烯烃发泡母粒的制备方法,其特征在于,包含以下步骤:
步骤一、按比例称取POE树脂、表面活性剂、发泡剂、成核剂和引发剂;
步骤二、将上述原料依次加入混合器中预混合,混合器温度不超过40℃,混合时间2~10min;
步骤三、上述物料在同向双螺杆挤出机中熔融混合,模面风冷热切粒,制得聚烯烃发泡母粒。
所述步骤三的同向双螺杆挤出机有十一段加热区,各段温度为一区20~45℃,二区30~55℃,三区70~90℃,四区80~90℃,五区80~90℃,六区80~90℃,七区80~100℃,八区80~100℃,九区90~100℃,十区80~90℃,十一区80~90℃。
所述一种聚烯烃发泡母粒用作聚烯烃材料和制品的发泡改性。
本发明具有以下有益效果:
本发明提供了一种发泡母粒,可以用于大部分聚烯烃材料及其改性材料中,如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)、POE树脂及以上树脂为基体的改性材料,可直接注塑或模压用于发泡产品成型,加工工艺简单。
与现有技术相比本发明提供的方法具有制造成本低、发泡剂和发泡气体安全环保、发泡温度低、使用范围和工艺范围宽、加工能耗低等诸多有益效果。本发明方法制得的发泡母粒产品,与聚乙烯、聚丙烯、EVA树脂、POE树脂均有良好的相容性,制得的发泡制品安全环保、密度小、成型收缩小、力学性能优良。
具体实施方式
下面结合各实施例详细描述本发明。
实施例1
本实施例中,一种聚烯烃发泡母粒,由包括以下重量份的组分制成:
POE树脂80份,
山梨醇酐单油酸酯2份,
碳酸氢钾10份,
超细滑石粉3份,
过氧化二异丙苯0.1份。
所述POE树脂为乙烯-辛烯共聚物,熔点52℃,其在190℃,负载2.16kg压力下的熔体流动速率为2.1g/10min。
本实施例中,一种聚烯烃发泡母粒的制备方法,包含以下步骤:
步骤一、按比例称取POE树脂、山梨醇酐单油酸酯、碳酸氢钾、超细滑石粉和过氧化二异丙苯;
步骤二、将上述原料依次加入混合器中预混合,混合器温度不超过40℃,混合时间2min;
步骤三、上述物料在同向双螺杆挤出机中熔融混合,模面风冷热切粒,制得聚烯烃发泡母粒。
所述步骤三的同向双螺杆挤出机有十一段加热区,各段温度为一区30℃,二区45℃,三区80℃,四区80℃,五区90℃,六区90℃,七区90℃,八区90℃,九区90℃,十区90℃,十一区80℃。
将按本实施例制备的发泡母粒与分别与聚乙烯、聚丙烯、EVA树脂、POE树脂按10∶90的重量比共混后在注塑机中制成样条,性能测试结果见附表。
实施例2
本实施例中,一种聚烯烃发泡母粒,由包括以下重量份的组分制成:
POE树脂50份,
山梨醇酐单油酸酯10份,
碳酸氢钾30份,
超细滑石粉10粉,
过氧化二异丙苯0.1份,
过氧化苯甲酰0.2份。
所述POE树脂为乙烯-辛烯共聚物,熔点89℃,其在190℃,负载2.16kg压力下的熔体流动速率为1g/10min。
本实施例中,一种聚烯烃发泡母粒的制备方法,包含以下步骤:
步骤一、按比例称取POE树脂、山梨醇酐单油酸酯、碳酸氢钾、超细滑石粉、过氧化二异丙苯和过氧化苯甲酰;
步骤二、将上述原料依次加入混合器中预混合,混合器温度不超过40℃,混合时间10min;
步骤三、上述物料在同向双螺杆挤出机中熔融混合,模面风冷热切粒,制得聚烯烃发泡母粒。
所述步骤三的同向双螺杆挤出机有十一段加热区,各段温度为一区45℃,二区50℃,三区80℃,四区80℃,五区90℃,六区90℃,七区100℃,八区100℃,九区100℃,十区90℃,十一区90℃。
将按本实施例制备的发泡母粒与分别与聚乙烯、聚丙烯、EVA树脂、POE树脂按15∶85的重量比共混后在注塑机中制成标准试样,性能测试结果见附表。
实施例3
本实施例中,一种聚烯烃发泡母粒,由包括以下重量份的组分制成:
POE树脂55份,
山梨醇酐单油酸酯1份,
碳酸氢钾40份,
二苄叉山梨醇4份
过氧化苯甲酰0.2份。
所述POE树脂为乙烯-辛烯共聚物,熔点66℃,其在190℃,负载2.16kg压力下的熔体流动速率为9.8g/10min。
本实施例中,一种聚烯烃发泡母粒的制备方法,包含以下步骤:
步骤一、按比例称取POE树脂、山梨醇酐单油酸酯、碳酸氢钾、二苄叉山梨醇、和过氧化苯甲酰;
步骤二、将上述原料依次加入混合器中预混合,混合器温度不超过40℃,混合时间6min;
步骤三、上述物料在同向双螺杆挤出机中熔融混合,模面风冷热切粒,制得聚烯烃发泡母粒。
所述步骤三的同向双螺杆挤出机有十一段加热区,各段温度为一区20℃,二区35℃,三区80℃,四区80℃,五区90℃,六区90℃,七区90℃,八区90℃,九区100℃,十区90℃,十一区90℃。
将按本实施例制备的发泡母粒分别与聚乙烯、聚丙烯、EVA树脂、POE树脂按20∶80的重量比共混后在挤出造粒,用平板硫化仪模压试片,性能测试结果见附表。
附表中拉伸强度、断裂伸长率按GB/T1040.6-2005方法测试,缺口冲击强度按GB/T1843-2008方法测试,密度按GB/T1033.1-2008方法测试,成型收缩率按GB/T17037.4-2003方法测试。
附表可见,在加入发泡母粒后通过注塑发泡的工艺方法在保证材料力学性能的同时,可以实现材料的大幅减重,同时其成型收缩情况得到显著改善。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于这里的实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种聚烯烃发泡母粒,其特征在于,由包括以下重量份的组分制成:
POE树脂50~80份,
表面活性剂1~10份,
发泡剂10~40份,
成核剂1~10份,
引发剂0.1~0.3份;
所述的表面活性剂为山梨醇酐单油酸酯;所述的发泡剂为碳酸氢钾;所述成核剂为超细滑石粉、二苄叉山梨醇(DBS)中的一种或两种;所述引发剂为过氧化二异丙苯(DCP)和过氧化苯甲酰(BPO)中的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的一种聚烯烃发泡母粒,其特征在于,所述POE树脂为乙烯-辛烯共聚物,熔点低于90℃,其在190℃,负载2.16kg压力下的熔体流动速率为1~10g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种聚烯烃发泡母粒,其特征在于,所述POE树脂为乙烯-辛烯共聚物,熔点低于90℃,其在190℃,负载2.16kg压力下的熔体流动速率为2~5g/10min。
4.根据权利要求1所述的一种聚烯烃发泡母粒的制备方法,其特征在于,包含以下步骤:
步骤一、按比例称取POE树脂、表面活性剂、发泡剂、成核剂和引发剂;
步骤二、将上述原料依次加入混合器中预混合,混合器温度不超过40℃,混合时间2~10min;
步骤三、上述物料在同向双螺杆挤出机中熔融混合,模面风冷热切粒,制得聚烯烃发泡母粒。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述挤出机有十一段加热区,各段温度为一区20~45℃,二区30~55℃,三区70~90℃,四区80~90℃,五区80~90℃,六区80~90℃,七区80~100℃,八区80~100℃,九区90~100℃,十区80~90℃,十一区80~90℃。
6.根据权利要求1所述的一种聚烯烃发泡母粒,其特征在于,所述的发泡母粒用作聚乙烯、聚丙烯、EVA树脂、POE树脂发泡改性。
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