CN111269492A - 一种聚丙烯、聚乙烯共聚物发泡材组合物及其制备方法 - Google Patents

一种聚丙烯、聚乙烯共聚物发泡材组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚丙烯、聚乙烯共聚物发泡材组合物及其制备方法，涉及发泡材料生产技术领域。本发明是由如下重量份数的原料构成：低密度聚乙烯(LDPE)32份、聚丙烯50份、发泡剂7份、润滑剂1份、抗氧剂和辅助辅助抗氧剂1.5份、交联助剂1份、热塑性弹性体7份、色母0.5份。本发明具有极佳的热稳定性，且耐沸水；高温下具有制品尺寸的稳定性，表面光滑柔顺，手感舒适；具有热导率相对发泡PE(聚乙烯)更低，绝热性能更好，能耐120℃高温；可用来制作超过100℃条件下使用的隔热材料；良好的弹性和热成型性能；优异的环保性。

Description

一种聚丙烯、聚乙烯共聚物发泡材组合物及其制备方法
技术领域
本发明属于发泡材料生产技术领域，特别是涉及一种聚丙烯、聚乙烯共聚物发泡材组合物以及一种聚丙烯、聚乙烯共聚物发泡材组合物的制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)树脂具有原料来源丰富、质量轻、性能/价格比优越以及优良的耐热性、耐化学腐内部蚀性、易于回收等特点,是世界上应用最广、产量增长最快的树脂之一。PP发泡材料更是以其独特而优越的性能成为泡沫塑料行业中的热点。目前具有相同用途的产品主要是聚乙烯发泡材料，但由于聚乙烯硬度低、耐温性差，不具备聚丙烯发泡材料的物性，所以不能完全满足高端市场的应用需求。配方组成：聚乙烯、发泡剂、敏化剂、色母以及阻燃剂或耐高温辅料。
现有聚乙烯发泡材料的生产方法由于部分原料为原粉，为了确保物料的均匀分散，根据原料的不同物性，进行母料造粒；按照产品配方进行原料搅拌、烘干，挤出母板；母板委外辐照；辐照母板经发泡炉预热、发泡生产不同规格的发泡材料。
其生产工艺为：
母料：包括密炼温度，挤出温度、转速，不同母料，工艺略有差异；
挤出：一般温度设置为输送段低，熔融段高，计量段中，设定与之相应的主机转速，产品规格不同略有差异；
发泡：温度设置一般为预热低、发泡高，同时设定与之相应的网速和牵引速度，生产不同规格产品。
目前市场上还是以聚乙烯发泡材为主，其不足之处是：硬度低(25-30)，耐温性差(最高110度)。目前汽车已成为人们出行的主要代步工具，随着汽车用量的不断加大和人们对汽车安全性要求的不断提高，汽车内饰的要求也在进一步提高，隔热、耐高温是目前的改良之一，聚乙烯发泡材料已无法满足高端汽车内饰的要求。
发明内容
本发明提供了一种聚丙烯、聚乙烯共聚物发泡材组合物及其制备方法，解决了以上问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明的一种聚丙烯、聚乙烯共聚物发泡材组合物，是由如下重量份数的原料构成：
Figure BDA0002436678370000021
进一步地，所述低密度聚乙烯(LDPE)采用N210。
进一步地，所述聚丙烯采用F800E。
进一步地，所述发泡剂采用AC-3。
进一步地，所述润滑剂采用聚乙烯蜡。
进一步地，所述抗氧剂采用1010，所述辅助辅助抗氧剂采用DLTP。
进一步地，所述交联剂采用TAIC。
进一步地，所述热塑性弹性体采用SEBS-602。
进一步地，所述色母采用黑色母母料。
一种聚丙烯、聚乙烯共聚物发泡材组合物的制备方法，包括如下步骤：
S01、密炼挤出造粒：将上述重量份数原料中的聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯蜡、抗氧剂、辅助抗氧剂、热塑性弹性体以及色母混合并搅拌均匀；然后置于密炼机中以喂料转速36r/min、出仓温度108℃、挤出转速30r/min、切粒转速13.5r/min、挤出机温度100℃进密炼挤出造粒；
S02、造粒：采用双螺杆挤出机于200℃进行一次造粒，然后以150℃进行二次造粒；
S03、搅拌烘干：采用加热混料机于120℃，90分钟条件下搅拌、烘干；
S04、挤出母板：烘干料经过单螺杆挤出机155℃挤出母板；
S05、辐照：母板经网速1.5m/min进行辐照；；
S06、发泡：辐照母板经135-170-220三段式水平炉于发泡温度220℃进行水平发泡；
S07、在线裁切：根据客户要求在线裁切为相应规格。
本发明相对于现有技术包括有以下有益效果：
1、本发明以聚丙烯为主要原料，添加交联及其他助剂，经高能电子辐照交联通过高温发泡制作而成，加大聚丙烯的含量，提高发泡材料的硬度和耐温性；
2、本发明根据聚丙烯的刚性和耐温性，充分考虑聚丙烯的加工难度，提高其耐老化程度和加工拉伸以及交联难度，在配方设计中适当添加其他辅料，经高能电子辐照交联，高温发泡，实现聚丙烯发泡材料的正常生产。
3、聚丙烯发泡材料在提高材料硬度(35-45)的同时，耐温程度有大幅度的提高，最高可达130度；是目前高端汽车耐温内饰发泡材料的首选，具有广阔的应用前景。
4、具有极佳的热稳定性(最高使用温度可达130℃)，且耐沸水。
5、高温下具有制品尺寸的稳定性，表面光滑柔顺，手感舒适。
6、具有热导率相对发泡PE(聚乙烯)更低，绝热性能更好，能耐120℃高温。
7、可用来制作超过100℃条件下使用的隔热材料。
8、良好的弹性和热成型性能。
9、优异的环保性。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
因本发明实施例的技术方案无需附图进行说明，因此省略附图说明。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的一种聚丙烯、聚乙烯共聚物发泡材组合物，是由如下重量份数的原料构成：
Figure BDA0002436678370000051
其中，低密度聚乙烯(LDPE)采用N210。
其中，聚丙烯采用F800E。
其中，发泡剂采用AC-3。
其中，润滑剂采用聚乙烯蜡。
其中，抗氧剂采用1010，所述辅助辅助抗氧剂采用DLTP。
其中，交联剂采用TAIC。
其中，热塑性弹性体采用SEBS-602。
其中，色母采用黑色母母料。
一种聚丙烯、聚乙烯共聚物发泡材组合物的制备方法，包括如下步骤：
S01、密炼挤出造粒：将上述重量份数原料中的聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯蜡、抗氧剂、辅助抗氧剂、热塑性弹性体以及色母混合并搅拌均匀；然后置于密炼机中以喂料转速36r/min、出仓温度108℃、挤出转速30r/min、切粒转速13.5r/min、挤出机温度100℃进密炼挤出造粒；
S02、造粒：采用双螺杆挤出机于200℃进行一次造粒，然后以150℃进行二次造粒；
S03、搅拌烘干：采用加热混料机于120℃，90分钟条件下搅拌、烘干；
S04、挤出母板：烘干料经过单螺杆挤出机155℃挤出母板；
S05、辐照：母板经网速1.5m/min进行辐照；；
S06、发泡：辐照母板经135-170-220三段式水平炉于发泡温度220℃进行水平发泡；
S07、在线裁切：根据客户要求在线裁切为相应规格。
下面以三个实施例进行应用举例说明：
实施例1：
AQ2505.5B(25倍5.5mm电子交联聚丙烯发泡材料)的制备；
1、配方
Figure BDA0002436678370000061
Figure BDA0002436678370000071
表1：实施例1的配方表
2、制备工艺：
(1)将原料中聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯蜡、抗氧剂、辅助抗氧剂、热塑性弹性体以及色母混合并搅拌均匀；
(2)将混合料通过双螺杆挤出机200℃挤出造粒(一次母料)；
(3)一次母料加入发泡剂和交联助剂，通过双螺杆挤出机150℃挤出造粒(二次母料)；
(4)二次母料经过120℃90分钟烘干；
(5)烘干料经过单螺杆挤出机155℃挤出母板；
(6)母板委外辐照；
(7)辐照母板经网速1.5m/min，发泡温度220℃水平发泡；
(8)根据客户要求在线裁切为相应规格。
实施例2：
AQ2505BE(25倍5mm电子交联聚丙烯发泡材料)的制备
1、配方
Figure BDA0002436678370000072
Figure BDA0002436678370000081
表2：实施例2的配方表
2、制备工艺：
(1)将原料中聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯蜡、抗氧剂、辅助抗氧剂、热塑性弹性体以及色母混合并搅拌均匀；
(2)将混合料通过双螺杆挤出机200℃挤出造粒(一次母料)；
(3)一次母料加入发泡剂和交联助剂，通过双螺杆挤出机150℃挤出造粒(二次母料)；
(4)二次母料经过120℃90分钟烘干；
(5)烘干料经过单螺杆挤出机155℃挤出母板；
(6)母板委外辐照；
(7)辐照母板经网速1.5m/min，发泡温度220℃水平发泡；
(8)根据客户要求在线裁切为相应规格。
实施例3：
AQ1503BE(15倍3mm电子交联聚丙烯发泡材料)的制备原料
1、配方：
材料名称 添加比例(KG)
聚乙烯N210 37.9
聚丙烯F800E 30
发泡剂AC-3 7.0
聚乙烯蜡 0.83
抗氧剂 0.41
辅助抗氧剂 0.83
交联剂 0.83
热塑性弹性体 15
M2068 0.30
透明紫 0.13
合计 93.23
表3：实施例3的配方料表
2、制备工艺：
(1)将原料中聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯蜡、抗氧剂、辅助抗氧剂、热塑性弹性体以及色母混合并搅拌均匀；
(2)将混合料通过双螺杆挤出机200℃挤出造粒(一次母料)；
(3)一次母料加入发泡剂和交联助剂，通过双螺杆挤出机150℃挤出造粒(二次母料)；
(4)二次母料经过120℃90分钟烘干；
(5)烘干料经过单螺杆挤出机155℃挤出母板；
(6)母板委外辐照；
(7)辐照母板经网速1.5m/min，发泡温度220℃水平发泡；
(8)根据客户要求在线裁切为相应规格。
本发明可应用于：汽车领域；
用于汽车顶棚，方向盘、行李舱内衬及空调机的蒸汽阻尼板、侧护板、门内板吸能保护垫、仪表保温板及车门内侧隔热保温；可用于90～120℃热载体循环蓄电池的隔热材料、发动机室的隔热材料；可用作室内，汽车等场所的隔音材料。
Figure BDA0002436678370000101
表5：聚乙烯发泡材料与聚丙烯发泡材料产品性能比较表
有益效果：
1、本发明以聚丙烯为主要原料，添加交联及其他助剂，经高能电子辐照交联通过高温发泡制作而成，加大聚丙烯的含量，提高发泡材料的硬度和耐温性；
2、本发明根据聚丙烯的刚性和耐温性，充分考虑聚丙烯的加工难度，提高其耐老化程度和加工拉伸以及交联难度，在配方设计中适当添加其他辅料，经高能电子辐照交联，高温发泡，实现聚丙烯发泡材料的正常生产。
3、聚丙烯发泡材料在提高材料硬度(35-45)的同时，耐温程度有大幅度的提高，最高可达130度；是目前高端汽车耐温内饰发泡材料的首选，具有广阔的应用前景。
4、具有极佳的热稳定性(最高使用温度可达130℃)，且耐沸水。
5、高温下具有制品尺寸的稳定性，表面光滑柔顺，手感舒适。
6、具有热导率相对发泡PE(聚乙烯)更低，绝热性能更好，能耐120℃高温。
7、可用来制作超过100℃条件下使用的隔热材料。
8、良好的弹性和热成型性能。
9、优异的环保性。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种聚丙烯、聚乙烯共聚物发泡材组合物，特征在于，是由如下重量份数的原料构成：
Figure FDA0002436678360000011
2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯、聚乙烯共聚物发泡材组合物及，其特征在于，所述低密度聚乙烯(LDPE)采用N210。
3.根据权利要求1所述的一种聚丙烯、聚乙烯共聚物发泡材组合物，其特征在于，所述聚丙烯采用F800E。
4.根据权利要求1所述的一种聚丙烯、聚乙烯共聚物发泡材组合物，其特征在于，所述发泡剂采用AC-3。
5.根据权利要求1所述的一种聚丙烯、聚乙烯共聚物发泡材组合物，其特征在于，所述润滑剂采用聚乙烯蜡。
6.根据权利要求1所述的一种聚丙烯、聚乙烯共聚物发泡材组合物，其特征在于，所述抗氧剂采用1010，所述辅助辅助抗氧剂采用DLTP。
7.根据权利要求1所述的一种聚丙烯、聚乙烯共聚物发泡材组合物，其特征在于，所述交联剂采用TAIC。
8.根据权利要求1所述的一种聚丙烯、聚乙烯共聚物发泡材组合物，其特征在于，所述热塑性弹性体采用SEBS-602。
9.根据权利要求1所述的一种聚丙烯、聚乙烯共聚物发泡材组合物，其特征在于，所述色母采用黑色母母料。
10.如权利要求1-9任一项所述的一种聚丙烯、聚乙烯共聚物发泡材组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01、密炼挤出造粒：将上述重量份数原料中的聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯蜡、抗氧剂、辅助抗氧剂、热塑性弹性体以及色母混合并搅拌均匀；然后置于密炼机中以喂料转速36r/min、出仓温度108℃、挤出转速30r/min、切粒转速13.5r/min、挤出机温度100℃进密炼挤出造粒；
S02、造粒：采用双螺杆挤出机于200℃进行一次造粒，然后以150℃进行二次造粒；
S03、搅拌烘干：采用加热混料机于120℃，90分钟条件下搅拌、烘干；
S04、挤出母板：烘干料经过单螺杆挤出机155℃挤出母板；
S05、辐照：母板经网速1.5m/min进行辐照；；
S06、发泡：辐照母板经135-170-220三段式水平炉于发泡温度220℃进行水平发泡；
S07、在线裁切：根据客户要求在线裁切为相应规格。
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