CN111171452B - 一种具有隔热性能的低密度聚丙烯泡沫及其制备方法与应用 - Google Patents

一种具有隔热性能的低密度聚丙烯泡沫及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及微孔塑料制备技术领域，特别是涉及一种具有隔热性能的低密度聚丙烯泡沫及其制备方法与应用。按质量百分数计，所述泡沫的原料组成包括：70～90％PP、1～15％PTFE、1～20％片状石墨、2～12％超临界二氧化碳、0.2～2％超临界氮气。本发明制备的低密度聚丙烯泡沫的发泡倍率可达65倍，发泡产品的密度可低至0.014g/cm3，其热导率低至0.029W/(m K)，具有优异的隔热保温性能，可用作建筑外墙和楼层隔热材料、汽车防撞缓冲填充材料和物流周转用包装防护材料。

Description

一种具有隔热性能的低密度聚丙烯泡沫及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及微孔塑料制备技术领域，特别是涉及一种具有优良隔热性能的低密度聚丙烯泡沫及其制备方法与应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
聚丙烯(PP)泡沫制品有优良的机械性能、柔韧性、耐温性、耐腐蚀性和保温性能，广泛用作包装材料、防冲击材料、隔热材料等。目前，低密度聚丙烯泡沫主要采用釜压发泡技术制备，但该技术存在工艺流程长、工艺重复性差、生产效率低等明显缺陷。与釜压发泡技术不同，挤出发泡是一种连续的聚合物泡沫生产技术，具有生产自动化程度高、工艺稳定性好、生产效率高、产品稳定性好等突出技术优势。但由于在高温条件下聚丙烯的熔体强度很差，导致聚丙烯在挤出发泡工艺中的发泡性能非常差，当前难以通过挤出发泡直接制备具有低密度的聚丙烯泡沫制品。
此外，与聚苯乙烯泡沫相比，聚丙烯泡沫不但具有更优异的机械性能，而且更加环保和易于回收利用，是一种更为理想的隔热保温材料。但与聚苯乙烯类似，聚丙烯对红外辐射波段的电磁波吸收能力也非常差，这导致低密度聚乙烯泡沫让然存在显著的辐射传热，从而会严重削弱聚丙烯泡沫制品的隔热保温性能。
发明内容
本发明提供了一种具有优良隔热性能的低密度聚丙烯泡沫及其制备方法与应用。一方面，利用聚四氟乙烯增强聚丙烯的熔体强度和改善熔体结晶能力，从而显著改善聚丙烯在挤出发泡工艺中的发泡性能，以达到增大聚丙烯泡沫的发泡倍率和降低其密度的目的；另一方面，利用片状石墨作为异相成核剂，从而可以细化泡孔结构，同时片状石墨对红外辐射波段的电磁波还具有非常强的阻隔能力，从而可以减小低密度聚丙烯泡沫的辐射传热，显著改善低密度聚丙烯泡沫的隔热保温性能。
本发明第一目的：提供一种具有隔热性能的低密度聚丙烯泡沫。
本发明第二目的：提供一种具有隔热性能的低密度聚丙烯泡沫的制备方法。
本发明第三目的：提供所述具有隔热性能的低密度聚丙烯泡沫的应用。
为实现上述发明目的，具体地，本发明公开了以下技术方案：
首先，本发明公开一种具有隔热性能的低密度聚丙烯泡沫，按质量百分数计，所述泡沫的原料组成包括：70～90％PP、1～15％PTFE、1-20％片状石墨、2～12％超临界二氧化碳、0.2～2％超临界氮气。
进一步地，所述PTFE的粒径为100-1500；所述片状石墨的粒径为1000-10000。
进一步的，为了获得更优的发泡性能和更大的发泡工艺窗口，PP含量优选为75～90％。
进一步地，为了达到有效提高熔体强度和避免因PTFE含量过高导致泡孔生长阻力过大的目的，PTFE含量更优选为3～10％。
进一步地，所述片状石墨的含量为5～20％，综合考虑其异相成核作用和热辐射阻隔效果，片状石墨的含量更优选为10～20％。
进一步地，为了在获得较低聚丙烯泡沫密度的同时获得更大的发泡工艺窗口，二氧化碳的含量优选为5～10％。
进一步地，综合考虑氮气的成核左右和发泡工艺的稳定性，氮气的含量优选为0.4～1.0％。
其次，本发明公开所述具有隔热性能的低密度聚丙烯泡沫的制备方法，包括如下步骤：
(1)将PP、PTFE、片状石墨按比例通过料斗加入到挤出机料筒中，待PP完全熔融并与PTFE、片状石墨初步混合后，向料筒中依次超临界二氧化碳和超临界氮气。
(2)待PP、PTFE、片状石墨、超临界二氧化碳、超临界氮气在挤出机料筒中充分混合均匀后挤出发泡。
(3)挤出发泡物经切割、输运、干燥，即得PTFE和片状石墨耦合改性的低密度聚丙烯泡沫。
进一步地，所述挤出机为双螺杆共混挤出机料。
进一步地，步骤(1)中，所述挤出机料筒混合段的温度为170～250℃，优选地为180～210℃。
进一步地，步骤(2)中，挤出后依次流经串联在双螺杆挤出机下游的静态混合器、齿轮泵、熔体冷却器和口模后，进行发泡。
可选地，所述静态混合器的温度为130～200℃，优选地为140～180℃。
可选地，所述齿轮泵调控的上游熔体压力为8～16MPa。
可选地，所述齿轮泵的温度为150～170℃。
可选地，所述熔体冷却器的温度为110～160℃。
可选地，所述挤出口模的温度为100～150℃。
可选地，所述挤出口模的压力为10～25MPa。
最后，本发明公开所述低密度聚丙烯泡沫的密度可低至0.015g/cm3，其热导率可低至0.029W/(m·K)，其可用作建筑外墙和楼层隔热材料、汽车防撞缓冲填充材料和物流周转用包装防护材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过添加聚四氟乙烯，能够显著增强聚丙烯的熔体强度和改善熔体的结晶能力，从而改善聚丙烯的挤出发泡性能，以降低聚丙烯泡沫的密度和细化其泡孔结构；同时，通过添加片状石墨，不但可以促进泡孔成核和细化泡孔结构，还能够显著减小低密度聚丙烯泡沫的热辐射，达到增强低密度聚丙烯泡沫的隔热保温性能。所制备的聚丙烯泡沫的发泡倍率高达65倍，密度低至0.014g/cm3,其热导率可低至0.029W/(m·K)，具有优良的隔热性能。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明第一实施例中制备的低密度聚丙烯泡沫在扫描电镜下的内部泡孔结构。
图2是本发明第二实施例中制备的低密度聚丙烯泡沫在扫描电镜下的内部泡孔结构。
图3是本发明第三实施例中制备的低密度聚丙烯泡沫在扫描电镜下的内部泡孔结构。
图4是本发明第一对比实施例中制备的低密度聚丙烯泡沫在扫描电镜下的内部泡孔结构。
图5是本发明第二对比实施例中制备的低密度聚丙烯泡沫在扫描电镜下的内部泡孔结构。
图6是本发明第三对比实施例中制备的低密度聚丙烯泡沫在扫描电镜下的内部泡孔结构。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如前文所述，聚丙烯对红外辐射波段的电磁波吸收能力也非常差，这导致低密度聚乙烯泡沫让然存在显著的辐射传热，从而会严重削弱聚丙烯泡沫制品的隔热保温性能。为此，本发明提出了一种具有优良隔热性能的低密度聚丙烯泡沫及其制备方法，现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
下列实施例中，所述聚四氟乙烯和片状石墨耦合改性的低密度聚丙烯泡沫的制备方法为：将PP、PTFE、片状石墨按比例通过料斗加入挤出发泡专用设备的双螺杆挤出机料筒，待PP熔融并与PTFE、片状石墨初步混合后，通过安装在双螺杆挤出机料筒上的两个注气口，向料筒中依次注入的超临界二氧化碳和的超临界氮气。PP、PTFE、片状石墨、超临界流体在双螺杆挤出机中充分混合均匀后挤出，然后依次流经安装在双螺杆挤出机下游的静态混合器、齿轮泵、熔体冷却器,最终由口模挤出发泡，挤出发泡物经冷却、切割、输运和干燥，从而最终得到低密度聚丙烯泡沫制品。
第一实施例
原料包括：北欧化工生产的高熔体强度PP，牌号为WB140HMS，其密度为0.905g/cm3(@23℃)，熔融指数为2.1g/10min(@230℃/2.16kg)。PTFE固体粉料的目数为100目。片状石墨的目数为1000目。超临界二氧化碳和氮气的纯度均为99.9％。上述各原料的添加量如表1所示。
表1
组分 PP PTFE 片状石墨 超临界二氧化碳 超临界氮气
添加量/质量百分数 余量 3.0 3.0 8.0 0.15
采用本实施例的上述各原料制备聚四氟乙烯和片状石墨耦合改性的低密度聚丙烯泡沫，制备方法中，双螺杆温度设定为180℃；双螺杆挤出机料筒温度从料斗至挤出口依次设置为60℃–175℃–190℃–200℃–220℃–240℃–250℃–190℃–190℃–180℃–175℃–175℃，螺杆转速为25转/分钟；静态混合器的温度设定为155℃；齿轮泵的控制压力设定为12.5MPa，齿轮泵的温度设定为155℃；熔体冷却器的温度设定为135℃；挤出口模的温度设定为130℃，压力设定为15.0MPa。
图1为本实施例制备的聚丙烯泡沫的泡孔结构微观视图。经过检测，本实施例制备的聚丙烯泡沫的发泡倍率约为46倍，密度为0.021g/cm3，平均泡孔直径为46.8μm，闭孔率为96.2％，其有效热导率为0.038W/(m K)。
第二实施例
原料包括：沙特基础工业公司(SABIC)生产的无规共聚聚丙烯，其密度为0.905g/cm3(@23℃)，熔融指数为1.7g/10min(@230℃/2.16kg)。PTFE固体粉料的目数为800目。片状石墨的目数为5000目。超临界二氧化碳和氮气的纯度均为99.9％。上述各原料的添加量如表2所示。
表2
组分 PP PTFE 片状石墨 超临界二氧化碳 超临界氮气
添加量/质量百分数 余量 8.0 10 9.0 0.25
采用本实施例的上述各原料制备聚四氟乙烯和片状石墨耦合改性的低密度聚丙烯泡沫，制备方法中，双螺杆温度设定为200℃；双螺杆挤出机料筒温度从料斗至挤出口依次设置为60℃–170℃–180℃–200℃–210℃–220℃–240℃–250℃–220℃–190℃–180℃–180℃，螺杆转速为45转/分钟；静态混合器的温度设定为160℃；齿轮泵的控制压力设定为10.5MPa，齿轮泵的温度设定为150℃；熔体冷却器的温度设定为145℃；挤出口模的温度设定为125℃，压力设定为14.0MPa。
图2为本实施例制备的聚丙烯泡沫的泡孔结构的微观视图。经过检测，本实施例制备的聚丙烯泡沫的发泡倍率约为45倍，密度为0.022g/cm3，平均泡孔直径为29.4μm，闭孔率为95.4％，其有效热导率为0.033W/(m K)。
第三实施例
原料包括：日本聚丙烯集团生产的等规聚丙烯，其密度为0.905g/cm3(@23℃)，熔融指数为5.0g/10min(@230℃/2.16kg)。PTFE固体粉料的目数为1500目。片状石墨的目数为10000目。超临界二氧化碳和氮气的纯度均为99.9％。上述各原料的添加量如表3所示。
表3
组分 PP PTFE 片状石墨 超临界二氧化碳 超临界氮气
添加量/质量百分数 余量 3.0 20.0 3.0 0.5
采用本实施例的上述各原料制备聚四氟乙烯和片状石墨耦合改性的低密度聚丙烯泡沫，制备方法中，双螺杆温度设定为220℃；双螺杆挤出机料筒温度从料斗至挤出口依次设置为60℃–180℃–200℃–200℃–220℃–220℃–230℃–220℃–210℃–200℃–180℃–180℃，螺杆转速为50转/分钟；静态混合器的温度设定为165℃；齿轮泵的控制压力设定为16.0MPa，齿轮泵的温度设定为150℃；熔体冷却器的温度设定为145℃；挤出口模的温度设定为135℃，压力设定为21.0MPa。
图3为本实施例制备的聚丙烯泡沫的泡孔结构的微观视图。经过检测，本实施例制备的聚丙烯泡沫的发泡倍率约为65倍，密度为0.014g/cm3，平均泡孔直径为52.4μm，闭孔率为93.8％，其有效热导率为0.029W/(m K)。
第四实施例
原料包括：日本三菱化工株式会社生产的等规聚丙烯，其密度为0.905g/cm3(@23℃)，熔融指数为4.0g/10min(@230℃/2.16kg)。PTFE固体粉料的目数为1500目。片状石墨的目数为2000目。超临界二氧化碳和氮气的纯度均为99.9％。上述各原料的添加量如表4所示。
表4
组分 PP PTFE 片状石墨 超临界二氧化碳 超临界氮气
添加量/质量百分数 余量 1.0 1.0 12 2.0
采用本实施例的上述各原料制备聚四氟乙烯和片状石墨耦合改性的低密度聚丙烯泡沫，制备方法中，双螺杆温度设定为220℃；双螺杆挤出机料筒温度从料斗至挤出口依次设置为60℃–165℃–185℃–200℃–220℃–225℃–220℃–220℃–200℃–190℃–185℃–185℃，螺杆转速为40转/分钟；静态混合器的温度设定为140℃；齿轮泵的控制压力设定为8MPa，齿轮泵的温度设定为170℃；熔体冷却器的温度设定为110℃；挤出口模的温度设定为110℃，压力设定为12MPa。
经过检测，本实施例制备的聚丙烯泡沫的发泡倍率约为51倍，密度为0.018g/cm3，平均泡孔直径为33.6μm，闭孔率为95.1％，其有效热导率为0.041W/(m K)。
第五实施例
原料包括：日本三菱化工株式会社生产的等规聚丙烯，其密度为0.905g/cm3(@23℃)，熔融指数为5.0g/10min(@230℃/2.16kg)。PTFE固体粉料的目数为1500目。片状石墨的目数为4000目。超临界二氧化碳和氮气的纯度均为99.9％。上述各原料的添加量如表5所示。
表5
组分 PP PTFE 片状石墨 超临界二氧化碳 超临界氮气
添加量/质量百分数 余量 3.0 5.0 1.6 0.4
采用本实施例的上述各原料制备聚四氟乙烯和片状石墨耦合改性的低密度聚丙烯泡沫，制备方法中，双螺杆温度设定为175℃；双螺杆挤出机料筒温度从料斗至挤出口依次设置为60℃–170℃–200℃–200℃–200℃–200℃–185℃–185℃–185℃–180℃–170℃–170℃，螺杆转速为30转/分钟；静态混合器的温度设定为180℃；齿轮泵的控制压力设定为10MPa，齿轮泵的温度设定为170℃；熔体冷却器的温度设定为140℃；挤出口模的温度设定为100℃，压力设定为15.0MPa。
经过检测，本实施例制备的聚丙烯泡沫的发泡倍率约为58倍，密度为0.016g/cm3，平均泡孔直径为62.7μm，闭孔率为95.2％，其有效热导率为0.031W/(m K)。
第六实施例
原料包括：日本三菱化工株式会社生产的等规聚丙烯，其密度为0.905g/cm3(@23℃)，熔融指数为5.0g/10min(@230℃/2.16kg)。PTFE固体粉料的目数为1300目。片状石墨的目数为8000目。超临界二氧化碳和氮气的纯度均为99.9％。上述各原料的添加量如表6所示。
表6
组分 PP PTFE 片状石墨 超临界二氧化碳 超临界氮气
添加量/质量百分数 余量 15 9.8 5.0 0.2
采用本实施例的上述各原料制备聚四氟乙烯和片状石墨耦合改性的低密度聚丙烯泡沫，制备方法中，双螺杆温度设定为175℃；双螺杆挤出机料筒温度从料斗至挤出口依次设置为60℃–180℃–190℃–200℃–200℃–200℃–180℃–180℃–180℃–175℃–170℃–170℃，螺杆转速为45转/分钟；静态混合器的温度设定为200℃；齿轮泵的控制压力设定为15MPa，齿轮泵的温度设定为160℃；熔体冷却器的温度设定为160℃；挤出口模的温度设定为140℃，压力设定为10MPa。
经过检测，本实施例制备的聚丙烯泡沫的发泡倍率约为53倍，密度为0.021g/cm3，平均泡孔直径为41.4μm，闭孔率为96.6％，其有效热导率为0.040W/(m K)。
第七实施例
原料包括：北欧化工生产的高熔体强度PP，牌号为WB140HMS，其密度为0.905g/cm3(@23℃)，熔融指数为2.1g/10min(@230℃/2.16kg)。PTFE固体粉料的目数为1000目。片状石墨的目数为10000目。超临界二氧化碳和氮气的纯度均为99.9％。上述各原料的添加量如表7所示。
表7
组分 PP PTFE 片状石墨 超临界二氧化碳 超临界氮气
添加量/质量百分数 余量 8.0 8.0 8.0 1.0
采用本实施例的上述各原料制备聚四氟乙烯和片状石墨耦合改性的低密度聚丙烯泡沫，制备方法中，双螺杆温度设定为175℃；双螺杆挤出机料筒温度从料斗至挤出口依次设置为60℃–180℃–180℃–210℃–210℃–210℃–195℃–195℃–195℃–180℃–170℃–170℃，螺杆转速为25转/分钟；静态混合器的温度设定为170℃；齿轮泵的控制压力设定为12MPa，齿轮泵的温度设定为160℃；熔体冷却器的温度设定为155℃；挤出口模的温度设定为140℃，压力设定为20MPa。
经过检测，本实施例制备的聚丙烯泡沫的发泡倍率约为55倍，密度为0.018g/cm3，平均泡孔直径为51.7μm，闭孔率为96.1％，其有效热导率为0.039W/(m K)。
第八实施例
原料包括：沙特基础工业公司(SABIC)生产的无规共聚聚丙烯，其密度为0.905g/cm3(@23℃)，熔融指数为1.7g/10min(@230℃/2.16kg)。PTFE固体粉料的目数为500目。片状石墨的目数为1500目。超临界二氧化碳和氮气的纯度均为99.9％。上述各原料的添加量如表8所示。
表8
组分 PP PTFE 片状石墨 超临界二氧化碳 超临界氮气
添加量/质量百分数 余量 10 5.0 4.0 1.0
采用本实施例的上述各原料制备聚四氟乙烯和片状石墨耦合改性的低密度聚丙烯泡沫，制备方法中，双螺杆温度设定为220℃；双螺杆挤出机料筒温度从料斗至挤出口依次设置为60℃–170℃–200℃–210℃–220℃–220℃–220℃–220℃–200℃–180℃–170℃–170℃，螺杆转速为30转/分钟；静态混合器的温度设定为130℃；齿轮泵的控制压力设定为15MPa，齿轮泵的温度设定为160℃；熔体冷却器的温度设定为160℃；挤出口模的温度设定为150℃，压力设定为22MPa。
经过检测，本实施例制备的聚丙烯泡沫的发泡倍率约为56倍，密度为0.017g/cm3，平均泡孔直径为36.9μm，闭孔率为93.1％，其有效热导率为0.035W/(m K)。
第九实施例
原料包括：沙特基础工业公司(SABIC)生产的无规共聚聚丙烯，其密度为0.905g/cm3(@23℃)，熔融指数为1.7g/10min(@230℃/2.16kg)。PTFE固体粉料的目数为1200目。片状石墨的目数为5000目。超临界二氧化碳和氮气的纯度均为99.9％。上述各原料的添加量如表9所示。
表9
组分 PP PTFE 片状石墨 超临界二氧化碳 超临界氮气
添加量/质量百分数 余量 8.0 5.0 10 0.5
采用本实施例的上述各原料制备聚四氟乙烯和片状石墨耦合改性的低密度聚丙烯泡沫，制备方法中，双螺杆温度设定为175℃；双螺杆挤出机料筒温度从料斗至挤出口依次设置为60℃–175℃–180℃–200℃–200℃–200℃–190℃–190℃–190℃–180℃–170℃–170℃，螺杆转速为40转/分钟；静态混合器的温度设定为180℃；齿轮泵的控制压力设定为10MPa，齿轮泵的温度设定为170℃；熔体冷却器的温度设定为160℃；挤出口模的温度设定为125℃，压力设定为25MPa。
经过检测，本实施例制备的聚丙烯泡沫的发泡倍率约为56倍，密度为0.016g/cm3，平均泡孔直径为41.5μm，闭孔率为94.4％，其有效热导率为0.033W/(m K)。
第一对比例
同第一实施例，区别在于未添加片状石墨和PTFE，各组分比例如表10。
表10
组分 PP PTFE 片状石墨 超临界二氧化碳 超临界氮气
添加量/质量百分数 余量 0.0 0.0 8.0 0.15
图4为本实施例制备的聚丙烯泡沫的泡孔结构的微观视图。经过检测，本实施例制备的聚丙烯泡沫的发泡倍率约为11倍，密度为0.084g/cm3，平均泡孔直径为116.8μm，闭孔率为75.6％，其热导率为0.048W/(m K)。
与第一实施例对比发现，通过添加3％PTFE和3％片状石墨进行耦合改性，可以显著增大聚丙烯泡沫的发泡倍率，细化泡孔结构，提高聚丙烯泡沫的闭孔率，并显著降低聚丙烯泡沫的热导率，改善其隔热保温性能。
第二对比例
同第二实施例，区别在于未添加片状石墨，各组分比例如表11。
表11
组分 PP PTFE 片状石墨 超临界二氧化碳 超临界氮气
添加量/质量百分数 余量 8.0 0.0 9.0 0.25
图5为本实施例制备的聚丙烯泡沫的泡孔结构的微观视图。经过检测，本实施例制备的聚丙烯泡沫的发泡倍率约为44倍，密度为0.023g/cm3，平均泡孔直径为66.4μm，其有效热导率为0.039W/(m K)。
与第二实施例对比发现，仅添加相同分数的PTFE，而不添加片状石墨，虽然同样可以制备低密度的聚丙烯泡沫，但是所制备的聚丙烯泡沫的有效热导率较高，这说明通过添加片状石墨可以明显改善低密度聚丙烯泡沫的隔热保温性能。
第三对比例
同第三实施例，区别在于未添加PTFE，各组分比例如表12。
表12
Figure BDA0002394848860000131
Figure BDA0002394848860000141
图6为本实施例制备的聚丙烯泡沫的泡孔结构的微观视图。经过检测，本实施例制备的聚丙烯泡沫的发泡倍率约为7.5倍，密度为0.12g/cm3，平均泡孔直径为74.7μm，闭孔率为85.5％，其有效热导率为0.052W/(m K)。
与第三实施例对比发现，不添加PTFE，而仅添加相同分数的片状石墨，聚丙烯的发泡性能非常差，所制备的聚丙烯泡沫密度高、闭孔率低、有效热导率高，这说明添加PTFE可以有效改善聚丙烯的发泡性能，提高聚丙烯泡沫的发泡倍率，进而改善其隔热保温性能。
本发明通过添加PTFE改善聚丙烯熔体强度的同时，利用片状石墨增强泡孔成核，达到了改善聚丙烯发泡性能的目的，从而能够通过挤出发泡制备出低密度的聚丙烯泡沫，达到降低固体传热的目的。同时，片状石墨还是一种优良的辐射波吸收材料，能够有效抑制聚丙烯泡沫的辐射传热，达到减小辐射传热的目的。最终得到具有优良隔热性能的聚丙烯泡沫，其有效热导率可低至0.029W/(m·K)。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (1)

1.一种通过挤出发泡工艺制备的具有隔热性能的低密度聚丙烯泡沫，其特征在于，原料包括：日本聚丙烯集团生产的等规聚丙烯，其密度为 0.905g/cm3，23℃测定，熔融指数为5.0g/10min，230℃/2.16kg；PTFE 固体粉料的目数为 1500 目，片状石墨的目数为 10000目；超临界二氧化碳和氮气的纯度均为 99.9%；各原料的添加量，以质量百分数计，PTFE为3.0%，片状石墨为20.0%,超临界二氧化碳为3.0%，超临界氮气为0.5%，余量为PP；
采用上述各原料制备聚四氟乙烯和片状石墨耦合改性的低密度聚丙烯泡沫，制备方法中，双螺杆温度设定为220℃；双螺杆挤出机料筒温度从料斗至挤出口依次设置为60℃–180℃–200℃–200℃–220℃–220℃–230℃–220℃–210℃– 200℃–180℃–180℃，螺杆转速为 50转/分钟；静态混合器的温度设定为 165℃；齿轮泵的控制压力设定为 16.0MPa，齿轮泵的温度设定为 150℃；熔体冷却器的温度设定为 145℃；挤出口模的温度设定为 135℃，压力设定为 21.0MPa；
制备的聚丙烯泡沫的发泡倍率为 65 倍，密度为 0.014g/cm3，平均泡孔直径为 52.4μm，闭孔率为 93.8%，其有效热导率为 0.029 W/(m•K)。
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