CN107189213A - 一种天然芳香型发泡材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种天然芳香型发泡材料及制备方法，属于发泡材料及制备方法技术领域。包括聚丙烯原料，其特征在于：它还包括用天然芳香植物材料、其它助剂来制备，以原料、材料重量份数计：天然芳香植物质粉的重量份数为8～20份，聚丙烯原料的重量份数为50～80份，其它助剂的重量份数为1～10份；所述的其它助剂为EPDM、改性滑石粉、单甘脂、硬脂酸中的一种或多种的混合物。本发明它筛选天然芳香植物质粉末，与聚丙烯混合制成母料，制备聚丙烯‑植物质复合的微孔塑料珠粒或片材，此发泡材料能散发天然香味，可在家居日用产品及工艺玩具领域广泛使用，不仅可提高塑料发泡材料附加值，而且可提高天然芳香植物质的利用率。

Description

一种天然芳香型发泡材料及制备方法
技术领域
本发明属于发泡材料及制备方法技术领域，具体涉及一种天然芳香型发泡材料及制备方法。
背景技术
将香精香料和塑料结合起来，制成新型功能性塑料，是塑料加工行业的一大热点。这种香味塑料制品不仅保留了塑料本有的刚性、强度等优点，而且在使用时散发出香味，给人新鲜、舒雅、清爽的感觉，增加了塑料产品的附加值。然而，现有香味塑料多采用PVC做基材，存在塑化剂危害；一般香精香料在＞150℃加工条件下会变味或失效；化学发泡过程存在长时间高温模压和有害物残留等不足。塑料发泡材料弹性好，重量轻，造价低，绝热性、缓冲性好，具有无毒、无味、耐药品性、耐油、耐酸、耐卤及其他各类化学药品的性能，并且非常容易加工，可以任意裁切，可与多种材料贴合，是新一代高效节能、环保的材料。因此它被广泛应用于社会上的方方面面。为此，人们提出了诸多的有关塑料发泡材料的技术方案，如公告号：CN 103881222A“塑料发泡材料及其制备方法”、公开号：CN 104327222A“一种聚丙烯塑料的发泡材料”、公开号：CN 106188485A“一种聚氨酯泡沫塑料发泡材料及其制备方法和应用”。现有香味塑料以PVC为载体树脂，存在塑化剂危害，而且化学发泡要经过长时间的高温模压，导致香味减弱或失效。因此，研制一种能克服上述弊病，香味持久，可生物降解和无毒害物质残留的塑料发泡材料十分必要。
发明内容
本发明的目的是要克服现有技术存在的不足，提供一种天然芳香型发泡材料及制备方法，它筛选天然芳香植物质粉末与聚丙烯混合制成母料，采用超临界CO2发泡连续挤出技术，制备聚丙烯-植物质复合的微孔塑料珠粒或片材。这种微孔塑料发泡材料能散发天然香味，轻质、富有弹性、可生物降解和无毒害物质残留，可在家居日用产品及工艺玩具领域广泛使用，不仅可提高塑料发泡材料附加值，而且可提高天然芳香植物质原木及加工后剩余废料残渣的利用率，减少废弃物的浪费和环境污染。
上述发明目的是通过以下技术方案实现的：一种天然芳香型发泡材料，包括聚丙烯原料，其要点在于：它还包括天然芳香植物材料、其它助剂来制备，以各原料、材料重量份数计：天然芳香植物质粉的重量份数为8～20份，聚丙烯原料的重量份数为50～80份，其它助剂的重量份数为1～10份。
作为优选，所述的天然芳香植物质粉为天然芳香植物的原木或其加工后剩下的废料残渣粉末，天然芳香植物质粉的种类为薰衣草粉、薄荷草粉、檀木粉、樟木粉中的一种或多种的混合物；所述的其它助剂为EPDM、改性滑石粉、单甘脂、硬脂酸中的一种或多种的混合物。
一种天然芳香型发泡材料的制备方法，其要点在于：将天然芳香植物质粉的重量份数为8～20份、聚丙烯原料的重量份数为50～80份、其它助剂的重量份数为1～10份通过高速混炼机高速混炼；经失重称计量，加入φ25MM双螺杆挤出机，加热、熔融和推挤，在适当位置注入超临界CO2流体，混合均匀后挤出到φ65单螺杆挤出机，混炼、冷却和挤出，最后经多孔模具挤条后切粒，或经平口模具或管模挤出片材，即制得天然芳香型发泡材料。
作为优选，所述的天然芳香植物质粉为天然芳香植物的原木或其加工后剩下的废料残渣粉末，天然芳香植物质粉的种类为薰衣草粉、薄荷草粉、檀木粉、樟木粉中的一种或多种的混合物；所述的其它助剂为EPDM、改性滑石粉、单甘脂、硬脂酸中的一种或多种的混合物。
作为优选，采用如下工艺条件制备：将定量天然芳香植物质粉、聚丙烯和其它助剂，通过高速混炼机混炼；经失重称计量，加入φ25MM双螺杆挤出机，加热、熔融和推挤，在适当位置注入超临界CO2流体，混合均匀后挤出到φ65单螺杆挤出机，混炼、冷却和挤出，最后经多孔模具挤条后切粒，或经平口模具或管模挤出片材。具体操作工艺参数：φ25MM双螺杆挤出机一区温度为167-191℃，二区温度为190-206℃，三区温度为195-220℃，四区温度为195-230℃，五区温度为190-220℃，六区温度为180-210℃；过渡体温度为170-220℃；φ65单螺杆挤出机一区温度为169-193℃，二区温度为143-180℃，三区温度为143-176℃，四区温度为142-169℃，五区温度为143-180℃，六区温度为142-171℃，七区温度为165-180℃；连接体温度160-180℃，侧板1温度15-21℃，侧板2温度18-25℃，模体温度20-25℃，过渡体料温140-170℃，连接体料温130-160℃；筒体料压3-6MPa，过渡体料压2-7 MPa，下料口料压3-7MPa，连接体料压4-8 MPa；φ25MM双螺杆挤出机转速为100-140RPM，φ65单螺杆挤出机转速为5-20RPM；CO2注入量200-600g/min。
本发明与现有技术相比有如下有益效果：它筛选天然芳香植物质粉末与聚丙烯混合制成母料，采用的超临界CO2发泡连续挤出技术，加工时间短，原料和加工过程绿色环保；制品强度可调，连续化生产；天然芳香植物质粉末来源广，成本低；制成的天然芳香型发泡材料保留原始香味持久，可在家居日用产品及工艺玩具领域广泛使用，不仅可提高塑料发泡材料附加值，而且可提高天然芳香植物质的利用率，减少废弃物的浪费和环境污染。
附图说明
图1：实施例1的电镜图。
具体实施方式
下面列举实施例1—8对本发明作进一步描述：
实施例1
一种天然芳香型发泡材料，选用薰衣草粉为天然芳香植物质粉，其重量份数为20份；聚丙烯原料，其重量份数为80份；其它助剂为EPDM和单甘脂的混合物，其重量份数为10份；上述原材料通过以下实施例2制备方法制成天然芳香型发泡材料。
实施例2
一种天然芳香型发泡材料制备方法，将重量份数为20份天然芳香植物质粉—薰衣草粉、重量份数为80份聚丙烯原料、重量份数为10份EPDM和单甘脂的的混合物，通过高速混炼机混炼；经失重称计量，加入φ25MM双螺杆挤出机，加热、熔融和推挤，在适当位置注入超临界CO2流体，混合均匀后挤出到φ65单螺杆挤出机，混炼、冷却和挤出，最后经多孔模具挤条后切粒。具体操作工艺参数：φ25MM双螺杆挤出机一区温度为175℃，二区温度为195℃，三区温度为211℃，四区温度为211℃，五区温度为201℃，六区温度为195℃；过渡体温度为192℃；φ65单螺杆挤出机一区温度为177℃，二区温度为158℃，三区温度为151℃，四区温度为144℃，五区温度为151℃，六区温度为168℃，七区温度为168℃；连接体温度173℃，侧板1温度19℃，侧板2温度20℃，模体温度22℃，过渡体料温161℃，连接体料温158℃；筒体料压3.83MPa，过渡体料压3.55 MPa，下料口料压4.13MPa，连接体料压6.9MPa；φ25MM双螺杆挤出机转速为120RPM，φ65单螺杆挤出机转速为11RPM；CO2注入量200g/min。制得天然芳香型发泡材料线材，产品直径3.58mm，表观密度0. 091g/cm3，其发泡倍率为16倍，拉伸强度为1.65MPa，断裂伸长率为115.4%。该天然芳香型发泡材料线材散发的薰衣草香味可去除异味，净化空气。
实施例3
一种天然芳香型发泡材料，选用檀木粉为天然芳香植物质粉，其重量份数为20份；聚丙烯原料，其重量份数为76份；其它助剂为EPDM、改性滑石粉、硬脂酸的混合物，其重量份数为9份；上述原材料通过以下实施例4制备方法制成天然芳香型发泡材料。
实施例4
一种天然芳香型发泡材料制备方法，将重量份数为20份天然芳香植物质粉—檀木粉，重量份数为76份聚丙烯原料，重量份数为9份EPDM、改性滑石粉、硬脂酸的混合物通过高速混炼机高速混炼；经失重称计量，加入φ25MM双螺杆挤出机，加热、熔融和推挤，在适当位置注入超临界CO2流体，混合均匀后挤出到φ65单螺杆挤出机，混炼、冷却和挤出，最后经多孔模具挤条后切粒。具体操作工艺参数：φ25MM双螺杆挤出机一区温度为175℃，二区温度为195℃，三区温度为210℃，四区温度为210℃，五区温度为200℃，六区温度为195℃；过渡体温度为185℃；φ65单螺杆挤出机一区温度为173℃，二区温度为163℃，三区温度为153℃，四区温度为153℃，五区温度为154℃，六区温度为153℃，七区温度为174℃；连接体温度168℃，侧板1温度21℃，侧板2温度22℃，模体温度23℃，过渡体料温155℃，连接体料温157℃；筒体料压5.56MPa，过渡体料压5.61 MPa，下料口料压6.29MPa，连接体料压7.13MPa；φ25MM双螺杆挤出机转速为108RPM，φ65单螺杆挤出机转速为10RPM；CO2注入量200g/min。制得天然芳香型发泡材料线材，产品直径4.25mm，表观密度0.0971g/cm3，制得线材发泡倍率为20倍，拉伸强度为1.52MPa，断裂伸长率为16.06%。其独特的檀香味，适用在卧室家居用品上，安抚神经，辅助冥思，有安心养神作用，能有效改善睡眠质量。
实施例5
一种天然芳香型发泡材料，选用樟木粉为天然芳香植物质粉，其重量份数为12份；聚丙烯原料，其重量份数为79份；其它助剂为EPDM、改性滑石粉、硬脂酸的混合物，其重量份数为9份；上述原材料通过以下实施例6制备方法制成天然芳香型发泡材料。
实施例6
一种天然芳香型发泡材料制备方法，将重量份数为12份天然芳香植物质粉—樟木粉、重量份数为79份聚丙烯原料、重量份数为9份EPDM、改性滑石粉、硬脂酸的混合物通过高速混炼机高速混炼；经失重称计量，加入φ25MM双螺杆挤出机，加热、熔融和推挤，在适当位置注入超临界CO2流体，混合均匀后挤出到φ65单螺杆挤出机，混炼、冷却和挤出，最后经多孔模具挤条后切粒。具体操作工艺参数：φ25MM双螺杆挤出机一区温度为180℃，二区温度为192℃，三区温度为200℃，四区温度为217℃，五区温度为214℃，六区温度为203℃；过渡体温度为205℃；φ65单螺杆挤出机一区温度为173℃，二区温度为165℃，
三区温度为165℃，四区温度为165℃，五区温度为165℃，六区温度为165℃，七区温度为169℃；连接体温度172℃，侧板1温度19℃，侧板2温度20℃，模体温度21℃，过渡体料温160℃，连接体料温158℃；筒体料压3.90MPa，过渡体料压3.13 MPa，下料口料压3.49MPa，连接体料压4.94MPa；φ25MM双螺杆挤出机转速为121RPM，φ65单螺杆挤出机转速为13RPM；CO2注入量360g/min。制得天然芳香型发泡材料线材，产品直径3.79mm，表观密度0.0755g/cm3，其发泡倍率为18倍，拉伸强度为3.56MPa，断裂伸长率为41.16%。该天然芳香型发泡材料线材其樟木香味有防虫的功效。
实施例7
一种天然芳香型发泡材料，选用薄荷草粉为天然芳香植物质粉，其重量份数为8份；聚丙烯原料，其重量份数为80份；其它助剂为EPDM、改性滑石粉、单甘脂的混合物，其重量份数为9份；上述原材料通过以下实施例8制备方法制得天然芳香型发泡材料。
实施例8
一种天然芳香型发泡材料制备方法，将重量份数为8份天然芳香植物质粉—薄荷草粉、重量份数为80份聚丙烯原料、重量份数为9份EPDM、改性滑石粉、单甘脂的混合物通过高速混炼机高速混炼；经失重称计量，加入φ25MM双螺杆挤出机，加热、熔融和推挤，在适当位置注入超临界CO2流体，混合均匀后挤出到φ65单螺杆挤出机，混炼、冷却和挤出，最后经平口模具或管模挤出片材。具体操作工艺参数：φ25MM双螺杆挤出机一区温度为167℃，二区温度为190℃，三区温度为205℃，四区温度为210℃，五区温度为202℃，六区温度为197℃；过渡体温度为188℃；φ65单螺杆挤出机一区温度为180℃，二区温度
为164℃，三区温度为163℃，四区温度为165℃，五区温度为163℃，六区温度为164℃，七区温度为171℃；连接体温度180℃，侧板1温度18℃，侧板2温度19℃，模体温度21℃，过渡体料温155℃，连接体料温143℃；筒体料压3.26MPa，过渡体料压4.18 MPa，下料口料压3.67MPa，连接体料压6.11MPa；φ25MM双螺杆挤出机转速为117RPM，φ65单螺杆挤出机转速为13RPM；CO2注入量200g/min。制得天然芳香型发泡材料片材，产品厚度2.51mm，表观密度0.0461g/cm3，其发泡倍率为8倍，拉伸强度为2.8MPa，断裂伸长率为31.04%。该天然芳香型发泡材料片材其薄荷香味可提神醒脑，防蚊驱虫。

Claims (5)

1.一种天然芳香型发泡材料，包括聚丙烯原料，其特征在于：它还包括用天然芳香植物材料、其它助剂来制备，以原料、材料重量份数计：天然芳香植物质粉的重量份数为8～20份，聚丙烯原料的重量份数为50～80份，其它助剂的重量份数为1～10份；所述的其它助剂为EPDM、改性滑石粉、单甘脂、硬脂酸中的一种或多种的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种天然芳香型发泡材料，其特征在于：所述的天然芳香植物质粉为天然芳香植物的原木或其加工后剩下的废料残渣粉末，天然芳香植物质粉的种类为薰衣草粉、薄荷草粉、檀木粉、樟木粉中的一种或多种的混合物。
3.一种天然芳香型发泡材料的制备方法，其特征在于：将天然芳香植物质粉的重量份数为8～20份、聚丙烯原料的重量份数为50～80份、其它助剂的重量份数为1～10份通过高速混炼机高速混炼；经失重称计量，加入φ25MM双螺杆挤出机，加热、熔融和推挤，在适当位置注入超临界CO2流体，混合均匀后挤出到φ65单螺杆挤出机，混炼、冷却和挤出，最后经多孔模具挤条后切粒，或经平口模具或管模挤出片材，即制得天然芳香型发泡材料。
4.根据权利要求3所述的一种天然芳香型发泡材料的制备方法，其特征在于：所述的天然芳香植物质粉为天然芳香植物的原木或其加工后剩下的废料残渣粉末，天然芳香植物质粉的种类为薰衣草粉、薄荷草粉、檀木粉、樟木粉中的一种或多种的混合物；所述的其它助剂为EPDM、改性滑石粉、单甘脂、硬脂酸中的一种或多种的混合物。
5.根据权利要求3所述的一种天然芳香型发泡材料的制备方法，其特征在于：将定量天然芳香植物质粉、聚丙烯和其它助剂，通过高速混炼机混炼；经失重称计量，加入φ25MM双螺杆挤出机，加热、熔融和推挤，在适当位置注入超临界CO2流体，混合均匀后挤出到φ65单螺杆挤出机，混炼、冷却和挤出，最后经多孔模具挤条后切粒，或经平口模具或管模挤出片材；具体操作工艺参数：φ25MM双螺杆挤出机一区温度为167-191℃，二区温度为190-206℃，三区温度为195-220℃，四区温度为195-230℃，五区温度为190-220℃，六区温度为180-210℃；过渡体温度为170-220℃；φ65单螺杆挤出机一区温度为169-193℃，二区温度为143-180℃，三区温度为143-176℃，四区温度为142-169℃，五区温度为143-180℃，六区温度为142-171℃，七区温度为165-180℃；连接体温度160-180℃，侧板1温度15-21℃，侧板2温度18-25℃，模体温度20-25℃，过渡体料温140-170℃，连接体料温130-160℃；筒体料压3-6MPa，过渡体料压2-7 MPa，下料口料压3-7MPa，连接体料压4-8 MPa；φ25MM双螺杆挤出机转速为100-140RPM，φ65单螺杆挤出机转速为5-20RPM；CO2注入量200-600g/min。
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