CN110092872A - 一步法制备的挤出发泡用阻尼聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

一步法制备的挤出发泡用阻尼聚丙烯复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110092872A
CN110092872A CN201910466483.7A CN201910466483A CN110092872A CN 110092872 A CN110092872 A CN 110092872A CN 201910466483 A CN201910466483 A CN 201910466483A CN 110092872 A CN110092872 A CN 110092872A
Authority
CN
China
Prior art keywords
damping
composite material
parts
polypropylene
coupling agent
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
CN201910466483.7A
Other languages
English (en)
Inventor
张小虎
苏超
赵凤雯
田洪池
张秀文
陈军
宋义虎
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.)
Qingdao Haier New Material Research & Development Co Ltd
Original Assignee
Qingdao Haier New Material Research & Development Co Ltd
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 Qingdao Haier New Material Research & Development Co Ltd filed Critical Qingdao Haier New Material Research & Development Co Ltd
Priority to CN201910466483.7A priority Critical patent/CN110092872A/zh
Publication of CN110092872A publication Critical patent/CN110092872A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F255/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00
    • C08F255/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00 on to polymers of olefins having two or three carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/06—Pretreated ingredients and ingredients covered by the main groups C08K3/00 - C08K7/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/06—Elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/18—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
    • C08L23/20—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms
    • C08L23/22—Copolymers of isobutene; Butyl rubber ; Homo- or copolymers of other iso-olefins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L53/02—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

本发明公开了一步法制备的挤出发泡用阻尼聚丙烯复合材料及其制备方法，按重量份计，包括如下组分：聚丙烯40～70份；自由基引发剂0.001～0.12份；支化剂0.1～1.0份；阻尼材料10～30份；增强材料10～30份；增容剂1～5份；抗氧剂0.05～0.5份；阻聚剂0.001～0.1份；本发明通过在线化学改性技术与阻尼减震、增强改性等技术结合，一步法制备了具有长支链交联结构和高熔体强度的可发泡阻尼材料，增加了阻尼材料与聚丙烯的相容性，成本低、效率高、发泡性好；其发泡产品具有高阻尼、高强度、高模量等优点，可应用于轻量化、降噪、减震等用途。

Description

一步法制备的挤出发泡用阻尼聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚丙烯材料及其制备方法，尤其涉及一种挤出发泡用聚丙烯复合材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术
阻尼材料是指在使用温度下具有较高的阻尼因子(tanδ0.1以上)，对震动和噪音具有显著降低作用的材料，比如IIR，NBR，PIB、沥青以及一些其它的聚合物。这些材料在使用温度下的损耗因子高于0.1，甚至大于1.0，可以将材料震动的动能转换为热能，减少震动，降低噪音。损耗因子是指聚合物在一定温度下和一定频率下的损耗模量与弹性模量的比值，表征聚合物在一定的震动下有动能转变为损耗热能的部分。由于聚合物阻尼因子在玻璃化转变温度附近最高，而阻尼材料一般玻璃化转变温度在室温附近(丁基橡胶除外)，导致阻尼材料一般为弹性体为主，如丁基橡胶(IIR)、软质聚氨酯(PU)、丁腈橡胶(NBR)聚异丁烯(PIB)，室温下为弹性体，具有较低的模量和强度，难以作为结构材料单独使用，通常通过和金属、塑料等材料通过结构复合增加阻尼作用，如或贴敷在金属表面，或通过结构复合做成三明治夹心结构。
关于阻尼材料的应用现有技术中有如下报道，中国专利申请CN201811518529公开了一种隔热隔声轻质高强复合材料板，由纤维增强复合材料、聚合物阻尼材料、轻质多孔材料组合而成，排列顺序依次是纤维增强复合材料、聚合物阻尼材料、轻质多孔材料、聚合物阻尼材料、纤维增强复合材料和轻质多孔材料，相邻的轻质多孔材料和纤维增强复合材料之间采用耐温材料进行Z向穿线连接，纤维增强复合材料厚度为2～6mm，所述聚合物阻尼材料厚度1～2mm，轻质多孔材料厚度20～30mm或35～45mm。该材料需要多层复合，加工工艺繁琐，效率低。申请号201510855227.9涉及一种汽车隔音材料的制备方法，主要涉及石墨烯为填料，EPDM为改性料的高性能EVA发泡阻尼材料及其制备方法。该材料强度较低，不能作为结构材料使用。
发泡材料本身也可以作为降噪材料使用，其原理为声波在泡孔中的多次反射被消耗，虽然发泡材料具有一定的降噪隔音效果，但是其效果并不理想，目前通过聚合物的改性和发泡工艺的进步，自身具有高熔体强度的聚丙烯在一定条件下可以通过连续挤出或釜压间歇式发泡来制备发泡聚丙烯，发泡以后的聚丙烯的阻尼因子仍然小于0.1，另外发泡聚丙烯的强度低，这是因为发泡材料的强度与发泡倍率成反比，发泡倍率越大，强度就越低，通常发泡倍率3～8倍的聚合物，拉伸强度只有0.7～3MPa，通过改性以后可将拉伸强度提高到2～8MPa，但该强度仍远远不能满足发泡聚丙烯的使用要求。
除此之外，由于聚丙烯的种类繁多，简单的根据其原料和工艺的不同就可以分为均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯，每种工艺生产出来的聚丙烯又有着多种规格和型号，所以各种聚丙烯的发泡性能存在着很大的差异，自身具有高熔体强度的发泡性能好的聚丙烯价为常规聚丙烯的2倍以上，格昂贵，且需要从国外进口；而国内可自主生产的线性的均聚聚丙烯由于其熔体强度低，无法直接进行发泡，这种现状直接决定了发泡聚丙烯材料的价格高企。
基于以上聚丙烯发泡材料以及阻尼材料的现状，鉴于聚丙烯材料广泛的应用范围，因此迫切需要一种在能够降低成本的基础上，同时具有高阻尼性能、高强度以及好的发泡性能的聚丙烯复合材料。
发明内容
本发明针对聚丙烯发泡材料以及阻尼材料的现状，提供一种成本低，并且同时具有高阻尼性能、高强度且可挤出发泡的聚丙烯复合材料及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一步法制备的挤出发泡用阻尼聚丙烯复合材料，按重量份计，包括如下组分：
聚丙烯40～70份；
自由基引发剂0.001～0.12份；
支化剂0.1～1.0份；
阻尼材料10～30份；
增强材料10～30份；
增容剂1～5份；
抗氧剂0.05～0.5份；
阻聚剂0.001～0.4份；
所述聚丙烯是指熔融指数为0.1～5g/10min(230℃,2.16kg)的均聚或共聚聚丙烯树脂；
所述支化剂是指具有两个或三个碳碳双键的化合物；
所述阻尼材料为在0～50℃范围内最大阻尼因子tanδ>0.3的阻尼聚合物或其复合材料。
进一步，所述阻尼聚合物为熔融指数小于15g/10min(190℃，2.16kg)的弹性体或门尼黏度大于15MU的橡胶，所述弹性体为POE、TPE、SBS弹性体中的一种或其氢化产品(SEBS，SEPS等)，优选可乐丽公司的SBS弹性体或其氢化产品、5127、5125、7137等牌号的产品，旭化成的L609和S1605等材料；所述橡胶优选NBR、IIR、EVA弹性体中的一种或几种的混合物。
进一步，所述复合材料包括如下组分：
阻尼聚合物 35～80份；
填料： 20～60份；
偶联剂 0～5份；
所述填料为炭黑、二氧化硅、滑石粉、云母粉中的一种或多种的混合物，优选云母粉、滑石粉这样的片层材料；所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂，优选乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等含有乙烯基的硅烷偶联剂。
进一步，所述支化剂为季戊四醇三丙烯酸酯、1,6己二醇二丙烯酸酯或二乙烯基苯，支化剂在自由基引发剂的引发作用下，能够捕捉自由基并将聚合物分子链支化或者交联，形成具有长支链或网状结构的聚合物，提高聚合物的发泡稳定性。
进一步，所述自由基引发剂为过氧化物引发剂、偶氮类引发剂、过硫酸盐引发剂中的任意一种；过氧化物引发剂优选过氧化苯甲酰BPO和过氧化二异丙苯DCP，偶氮类引发剂优选偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈，过硫酸盐引发剂优选过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸铵等。
进一步，所述增强材料为聚烯烃专用纤维材料，具体为采用硅烷偶联剂表面涂覆处理的玻璃纤维、碳纤维、植物纤维、矿物纤维或云母中的一种或几种的混合物，所述硅烷偶联剂优选乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等含有乙烯基的硅烷偶联剂。
进一步，所述增容剂为马来酸酐(MAH)或甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝的聚合物，具体为马来酸酐(MAH)或甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝的乙烯-辛烯共聚物(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或SEBS，这些聚合物分子中既有非极性的聚合物链段，也有极性官能团，可以有效增强极性填料与聚丙烯的界面强度。
进一步，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种的复合物；所述受阻酚类抗氧剂具体为亚磷酸三(2,4–二叔丁基苯酚酯)，所述亚磷酸酯类抗氧剂具体为四[β–(3,5–二叔丁基–4–羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
进一步，所述阻聚剂为酚类阻聚剂、醌类阻聚剂或芳烃硝基化合物中的任意一种，优选对苯二酚。
本发明的聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：将聚丙烯、支化剂和自由基引发剂由主喂料口加入到挤出机中，将阻尼材料、增容剂、抗氧剂和阻聚剂由第二喂料口加入到挤出机中，将增强材料由第三进料口加入到挤出机中，控制挤出机的反应温度为170～220℃，转速200～600rpm，然后冷却、切粒得到复合材料的基料；所得复合材料的基料熔体强度达到25cN以上，可使用化学发泡剂或物理发泡剂对其进行发泡。
在实际生产过程中，当使用的阻尼材料为NBR、IIR或PIB等块状弹性体阻尼聚合物时，需要预先通过粉碎机切碎后再和聚丙烯等产品在双螺杆挤出机中混合均匀；若使用的是阻尼聚合物和填料的复合材料，则需要预先混合，经过双螺杆挤出机制备成颗粒。
本发明的有益效果是：
1)通过在线化学改性使普通的线性聚丙烯成为了具有高熔体强度的支链交联聚丙烯，该支链交联聚丙烯与阻尼材料、增强材料进一步进行物理改性，一步法得到了各方面性能优异的可发泡的复合材料，成本低，效率高；
2)本发明所得的复合材料具有较高的阻尼因子，优异的减震降噪性能，基料拉伸强度为26～57MPa，发泡3～8倍以后拉伸强度达到2.5～17MPa，具有优越的隔音、降噪、减震效果，适合于汽车天棚、后备箱以及发动机罩等领域的应用。
附图说明
图1为熔体强度测试装置的结构示意图；
图1中，A为毛细管流变仪；B为激光束发射器；C为激光束探测器；D为传感器；E为皮带轮；F为牵引辊；G为计算机。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例中使用的增强材料均经过了硅烷偶联剂的表面涂覆处理，具体处理过程如下：
将玻璃纤维、碳纤维、植物纤维、矿物纤维或云母进行脱脂处理，除去润滑剂；然后浸入到含有1％乙烯基三甲氧基硅烷的水溶液中，取出晾干后使用烘箱在120～160℃之间处理7～15分钟，保证硅烷偶联剂与增强材料表面具有较好的偶联作用。
实施例中使用的不同种类的引发剂母粒的制备方法如下：
将引发剂与聚丙烯混合均匀得混合物，引发剂的质量分数为6～8％，在120～150℃、200RPM下将混合物使用双螺杆挤出机加工，聚丙烯在剪切作用下熔融并与引发剂复合均匀，挤出造粒即可。
实施例1：
按照配方要求，称取均聚聚丙烯55份，DCP引发剂含量6％的母粒0.5份，支化剂季戊四醇三丙烯酸酯0.3份，阻尼热塑性弹性体5127 30份，增强材料玻璃纤维10份，阻聚剂对苯二酚0.3份，马来酸酐接枝聚丙烯5份，以及抗氧剂1010 0.1份。
使用长径比52～60的反应双螺杆挤出机进行加工改性，将聚丙烯、引发剂、支化剂由主喂料口(第1节机筒)加入挤出机，将阻尼材料、阻聚剂、抗氧剂、增容剂由第二侧喂料口(第11节机筒)加入，将玻璃纤维由第三侧喂料口(第13节机筒)加入，控制挤出机反应温度170～220℃，转速200～600RPM，所得改性聚合物即为可挤出发泡的聚丙烯基料，可以通过双阶机直接进入发泡挤出机，使用超临界二氧化碳等物理发泡剂或化学发泡剂进行连续挤出发泡片板材的制备。
实施例2：
按照配方要求，称取均聚聚丙烯56份，BPO引发剂含量6％母粒0.8份，支化剂二乙烯基苯0.3份，阻尼热塑性弹性体5127 20份，增强材料植物纤维20份，阻聚剂对苯二酚0.1份，甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯4份，以及抗氧剂1076 0.05份。
使用长径比52～60的反应双螺杆挤出机进行加工改性，将38份聚丙烯、引发剂、支化剂由主喂料口(第1节机筒)加入挤出机，将18份聚丙烯第一侧喂料口(第5节机筒)加入，将阻尼材料、阻聚剂、抗氧剂、增容剂由第二侧喂料口(第11节机筒)加入，将植物纤维由第三侧喂料口(第13节机筒)加入，控制挤出机反应温度170～220℃，转速200～600RPM，所得改性聚合物即为可挤出发泡的聚丙烯基料，也可以通过双阶机直接进入发泡挤出机，使用超临界二氧化碳等物理发泡剂或化学发泡剂进行连续挤出发泡片板材的制备。
实施例3：
按照配方要求，称取均聚聚丙烯70份，双25引发剂含量6％母粒1.5份，支化剂二乙烯基苯0.5份，阻尼热塑性弹性体5127 15份，增强剂碳纤维10份，阻聚剂四氯苯醌0.4份，马来酸酐接枝POE 1份，以及抗氧剂1010 0.2份。
使用长径比52～60的反应双螺杆挤出机进行加工改性，将50份聚丙烯、引发剂、支化剂由主喂料口(第1节机筒)加入挤出机，将20份聚丙烯由第一侧喂料口(第5节机筒)加入，将阻尼材料、阻聚剂、抗氧剂、增容剂由第二侧喂料口(第11节机筒)加入，将碳纤维由第三侧喂料口(第13节机筒)加入，控制挤出机反应温度为170～220℃，转速200～600RPM，所得改性聚合物即为可挤出发泡的聚丙烯基料，也可以通过双阶机直接进入发泡挤出机，使用超临界二氧化碳等物理发泡剂或化学发泡剂进行连续挤出发泡片板材的制备。
实施例4：
按照配方要求，称取抗冲共聚聚丙烯40份，偶氮二异丁腈引发剂含量6％母粒0.1份，支化剂季戊四醇三丙烯酸酯0.1份，增强阻尼热塑性弹性体(SBS5127：云母＝6:4)25份，增强材料矿物纤维30份，阻聚剂硝基苯0.3份，甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝EPDM 4份，以及抗氧剂1330 0.5份。
使用长径比52～60的反应双螺杆挤出机进行加工改性，将40份聚丙烯、引发剂、支化剂由主喂料口(第1节机筒)加入挤出机，将阻尼材料、阻聚剂、抗氧剂、增容剂由第一侧喂料口(第11节机筒)加入，将矿物纤维由第二侧喂料口(第13节机筒)加入，控制挤出机反应温度170～220℃，转速200～600RPM，所得改性聚合物即为可挤出发泡的聚丙烯基料，也可以通过双阶机直接进入发泡挤出机，使用超临界二氧化碳等物理发泡剂或化学发泡剂进行连续挤出发泡片板材的制备。
实施例5：
按照配方要求，称取抗冲共聚聚丙烯58份，过硫酸钠引发剂含量6％母粒2份，支化剂二乙烯基苯1份，阻尼材料丁基橡胶10份，增强材料云母25份，阻聚剂对苯二酚0.001份，马来酸酐接枝EVA 5份，以及抗氧剂1010 0.4份。
使用长径比52～60的反应双螺杆挤出机进行加工改性，将48份聚丙烯、引发剂、支化剂由主喂料口(第1节机筒)加入挤出机，将10份聚丙烯由第一侧喂料口(第5节机筒)加入，将阻尼材料、阻聚剂、抗氧剂、增容剂由第二侧喂料口(第11节机筒)加入，将玻璃纤维由第三侧喂料口(第13节机筒)加入，控制挤出机反应温度170～220℃，转速200～600RPM，所得改性聚合物即为可挤出发泡的聚丙烯基料，也可以通过双阶机直接进入发泡挤出机，使用超临界二氧化碳等物理发泡剂或化学发泡剂进行连续挤出发泡片板材的制备。
对比例1：
按照配方要求，称取均聚聚丙烯70份，5127弹性体30份，以及抗氧剂0.2份，使用长径比52～60的反应双螺杆挤出机进行加工改性，将70份聚丙烯由主喂料口(第1节机筒)加入到挤出机中，将阻尼材料5127弹性体和抗氧剂由第二侧喂料口(第11节机筒)加入，控制挤出机反应温度170～220℃，转速200～600RPM，所得改性聚合物即为可挤出发泡的聚丙烯基料，也可以通过双阶机直接进入发泡挤出机，使用超临界二氧化碳等物理发泡剂或化学发泡剂进行连续挤出发泡片板材制备。
对比例2：
按照配方要求，称取抗冲共聚聚丙烯50份，阻尼材料热塑性弹性体(SBS5127：云母＝6:4)25份，增强材料玻璃纤维25份，马来酸酐接枝聚丙烯4份，以及抗氧剂0.2份。使用长径比52～60的反应双螺杆挤出机进行加工改性，将50份聚丙烯由主喂料口(第1节机筒)加入挤出机，将阻尼材料、抗氧剂、增容剂由第二侧喂料口(第11节机筒)加入，将玻璃纤维由第三侧喂料口(第13节机筒)加入，控制挤出机反应温度170～220℃，转速200～600RPM，所得改性聚合物即为可挤出发泡的聚丙烯基料，也可以通过双阶机直接进入发泡挤出机，使用超临界二氧化碳等物理发泡剂或化学发泡剂进行连续挤出发泡片板材制备。
实施例1～5和对比例1、2的原料配方如表1所示。
表1各个实施例的原料配方
实施例1～5以及对比例1、2所得的复合材料的基材的各项性能测试结果如表2所示。
表2各个实施例所得复合材料基材的各项性能测试结果
表3各个实施例所得发泡材料的各项性能测试结果
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比例1 对比例2
发泡性能 良好 优异 优异 良好 优异 不能满足 不能满足
密度/g·cm<sup>-3</sup> 0.695 0.189 0.239 0.127 0.321 / /
阻尼因子-DMA法 0.75 0.6 0.62 0.68 0.63 / /
熔体强度的测试方法如下：
如图1所示，使用毛细管流变仪，将聚合物材料在毛细管流变仪熔融恒温后，通过A口模挤出，通过牵引辊F在不同速率下拉伸，传感器D测试力值变化，最大拉伸速率下或者熔体断裂的力即为熔体强度。
由表2中的结果可以看出，本发明的复合材料基材具有18～38的熔体强度，因而可进行挤出发泡，同时拉伸强度为26～57MPa，可满足单独作为结构材料使用的要求，阻尼因子为0.35～0.46，具有良好的阻尼性能，而对比例1的原料聚丙烯熔体强度只有6～7，根本无法发泡，虽然在使用阻尼材料和增强材料的情况下也可获得高的拉伸强度和阻尼性能，但无法发泡就极大的限制了其应用，所得材料在发泡以后，其阻尼因子提高到了0.6～0.75之间，保证了材料在强度、模量和阻尼方面的使用要求。
因此本发明通过支链交联聚丙烯与阻尼材料、增强材料进一步进行物理改性的方法，一步法得到了各方面性能优异的可发泡的聚丙烯复合材料，极大的降低了发泡聚丙烯材料的生产成本，不再受到进口发泡聚丙烯的制约，完全实现了发泡聚丙烯材料的自主生产，且具有高模量、高强度和阻尼减震效果，取得了良好的技术效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一步法制备的挤出发泡用阻尼聚丙烯复合材料，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：
所述聚丙烯是指熔融指数为0.1～5g/10min(230℃,2.16kg)的均聚或共聚聚丙烯树脂；
所述支化剂是指结构中具有两个或三个碳碳双键的化合物；
所述阻尼材料为在0～50℃范围内最大阻尼因子tanδ>0.3的阻尼聚合物或其复合材料。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述阻尼聚合物为熔融指数小于15g/10min(190℃，2.16kg)的弹性体或门尼黏度大于15MU的橡胶。
3.根据权利要求2所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述弹性体为POE、TPE、SBS、SIS、SEBS、SEPS弹性体中的一种或几种的混合物，所述橡胶为NBR、IIR、EVA弹性体中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述复合材料包括如下组分：
阻尼聚合物 35～80份；
填料 20～60份；
偶联剂 0～5份。
5.根据权利要求4所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述填料为炭黑、二氧化硅、滑石粉、云母粉中的一种或多种的混合物；所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。
6.根据权利要求1～3、5中任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述支化剂为季戊四醇三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二乙烯基苯中的一种或多种的混合物。
7.根据权利要求1～3、5中任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述自由基引发剂为过氧化物引发剂、偶氮类引发剂、过硫酸盐引发剂中的任意一种。
8.根据权利要求1～3、5中任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述增强材料为采用硅烷偶联剂表面涂覆处理的玻璃纤维、碳纤维、植物纤维、矿物纤维或者云母中的一种或几种的混合物。
9.根据权利要求1～3、5中任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述增容剂为马来酸酐MAH或甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA接枝的聚合物。
10.根据权利要求1～3、5中任一项所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种的复合物；所述阻聚剂为酚类阻聚剂、醌类阻聚剂或芳烃硝基化合物中的任意一种。
CN201910466483.7A 2019-05-31 2019-05-31 一步法制备的挤出发泡用阻尼聚丙烯复合材料及其制备方法 Pending CN110092872A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910466483.7A CN110092872A (zh) 2019-05-31 2019-05-31 一步法制备的挤出发泡用阻尼聚丙烯复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910466483.7A CN110092872A (zh) 2019-05-31 2019-05-31 一步法制备的挤出发泡用阻尼聚丙烯复合材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110092872A true CN110092872A (zh) 2019-08-06

Family

ID=67449767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910466483.7A Pending CN110092872A (zh) 2019-05-31 2019-05-31 一步法制备的挤出发泡用阻尼聚丙烯复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110092872A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022127857A1 (zh) * 2020-12-18 2022-06-23 金发科技股份有限公司 一种增强聚丙烯材料及其制备方法和应用
CN115785793A (zh) * 2022-11-21 2023-03-14 南京工业大学 一种透明阻尼紫外光固化涂料及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101250249A (zh) * 2008-03-20 2008-08-27 浙江俊尔新材料有限公司 高熔体强度聚丙烯树脂
CN107109005A (zh) * 2014-11-05 2017-08-29 博里利斯股份公司 用于泡沫应用的支化聚丙烯
CN109553724A (zh) * 2018-11-28 2019-04-02 山东玉皇化工有限公司 一种高熔体强度聚丙烯材料及其制备方法
CN109679215A (zh) * 2018-12-28 2019-04-26 青岛海尔新材料研发有限公司 一种聚丙烯复合阻尼材料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101250249A (zh) * 2008-03-20 2008-08-27 浙江俊尔新材料有限公司 高熔体强度聚丙烯树脂
CN107109005A (zh) * 2014-11-05 2017-08-29 博里利斯股份公司 用于泡沫应用的支化聚丙烯
CN109553724A (zh) * 2018-11-28 2019-04-02 山东玉皇化工有限公司 一种高熔体强度聚丙烯材料及其制备方法
CN109679215A (zh) * 2018-12-28 2019-04-26 青岛海尔新材料研发有限公司 一种聚丙烯复合阻尼材料及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022127857A1 (zh) * 2020-12-18 2022-06-23 金发科技股份有限公司 一种增强聚丙烯材料及其制备方法和应用
CN115785793A (zh) * 2022-11-21 2023-03-14 南京工业大学 一种透明阻尼紫外光固化涂料及其制备方法
CN115785793B (zh) * 2022-11-21 2024-03-01 南京工业大学 一种透明阻尼紫外光固化涂料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110105701A (zh) 一种挤出发泡用聚丙烯复合材料
CN101463156B (zh) 一种超高分子量聚乙烯材料及其制备方法
JP2879771B2 (ja) 引抜き合成木材複合材及びその製造方法
CN110092872A (zh) 一步法制备的挤出发泡用阻尼聚丙烯复合材料及其制备方法
EP2598308A1 (en) Process for manufacturing an adhesive by means of extrusion
CN103756124A (zh) 一种聚丙烯发泡材料、制品及制品的制备方法
CN107987387B (zh) 一种高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料及其制备方法
TW200303889A (en) Woody synthetic resin compositions
GB2588922A (en) A modified polypropylene-based cooling tower filler and its production process
CN109679215A (zh) 一种聚丙烯复合阻尼材料及其制备方法
CN109749235A (zh) 一种可逆微交联高熔体强度聚丙烯及其制备方法
WO1999021693A1 (fr) Procede de production d&#39;une feuille composite expansible en resine polyolefinique et mousse composite ainsi obtenue
CN105408416A (zh) 热塑性橡胶组合物及使用其的模制品
JP3117678B2 (ja) ポリオレフィン系樹脂発泡性複合シートの製造方法
JP2009515010A (ja) Ｔａｐ媒介のレオロジー変性されたポリマーおよび製造方法
CN104004259A (zh) 发泡聚烯烃组合物、聚烯烃泡沫材料及其制备方法和由该组合物制备的制品
JP2010235774A (ja) 炭素長繊維強化ポリプロピレン複合材料
CN112852056A (zh) 一种用于发泡的聚丙烯母粒及其制备方法与应用
CN101768242A (zh) 一种高熔体强度聚丙烯熔体的制备方法
CN101235123A (zh) 一种提高聚丙烯熔体强度的方法
KR101135699B1 (ko) 고용융장력 폴리올레핀 수지를 포함하는 수지 조성물
CN108504128B (zh) 白石墨烯改性lcp复合材料及其制备方法
EP3135717A1 (en) Fiber-reinforced plastic composition, and fiber-reinforced composite with improved impact performance, prepared therefrom
CN113646382A (zh) 树脂组合物的制造方法及树脂组合物
CN114106365B (zh) 一种聚苯乙烯发泡成核剂母粒的制备方法以及应用成核剂母粒的发泡聚苯乙烯

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190806