[发明专利]一种增强的聚丙烯发泡珠粒的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及增强的聚丙烯发泡珠粒的制备方法，应用于汽车内饰件、包装材料、建筑材料、隔热材料等领域。

背景技术

发泡聚丙烯材料包括各类工程塑料，因其具有优异的机械强度、耐热性能、机械加工性、耐燃性和可再生利用性能而用于各种不同领域。例如，汽车内饰件，包装材料、建筑材料，隔热材料等。特别是在汽车等运输工具等领域中，发泡聚丙烯材料已经用于各种零部件，例如保险杠，遮阳板，工具箱，座椅等。

目前，对于比普通EPP具有更高强度以及更轻的质量的发泡聚丙烯制件的需求日益增长。例如，在汽车领域中，保险杠内芯、工具箱、吸能模块等等，都希望所采用的EPP具有较高的强度，以及优异的抗缓冲、抗冲击性能。在电子产品的包装箱、周转箱以及某些食品的运输容器也逐渐需要具有高强度的EPP产品。

至今，已知用于增强EPP的方法：

1.一种已知的方法，聚丙烯树脂与有机过氧化物在挤出机中共混，制备交联的聚丙烯，增强EPP，从而增强EPP制件的强度。

2.一种已知的方法，利用釜压式发泡的工艺，在分散体系中加入有机过氧化物，然后利用在升温过程中的过氧化物分解产生自由基引发聚丙烯粒子表面交联，增强聚丙烯。

3.一种已知的方法，将聚丙烯树脂与有机过氧化物和马来酸酐混合，将马来酸酐接枝到树脂上，增强EPP。

之前对于EPP的增加都是从交联的角度对单一粒子进行增强，一方面在实际生产中增加了成本，同时由于交联剂的加入在工艺控制上更为严格、繁琐；另一面，从环保角度讲，交联后的EPP限制其回收再利用的应用面。

由于聚丙烯的晶核生成速率比较慢，降低了结晶度，形成的球晶不够精细，导致聚丙烯在刚性上未能发挥至最佳性能。本发明的方法，仅利用结晶聚丙烯和高熔点聚丙烯结合的方式增强EPP，添加结晶成核剂，增大EPP粒子的结晶性，使得形成的球晶更为精细，从而增强粒子。整个过程不存在交联反应，完全可回收再利用，制备工艺简单，成型节省蒸汽，节约成本，是优于以上增强EPP制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度、优异缓冲性能和冲击吸收性能的发泡聚丙烯珠粒的制备方法。

本发明采用以下技术方案是：一种增强聚丙烯发泡珠粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a）通过两种聚丙烯树脂与结晶成核助剂，经挤出机混炼、挤出、拉丝、切粒，制备成聚丙烯微粒。

b）增强的聚丙烯发泡珠粒是将上述增强的聚丙烯微粒投入反应釜，然后进行加热加压，使聚丙烯微粒在高温高压下产生向外膨胀的内部压力，并在瞬间释放至大气，从而得到一定倍率的增强的聚丙烯发泡珠粒。

所述加压方式采用注入超临界气体，进行汽化加压，加压压力P在0.5～6Mpa。

步骤a）中，所述的两种聚丙烯树脂为一种易结晶的聚丙烯原料和一种高熔点的聚丙烯原料，高熔点聚丙烯的熔点在150℃～170℃；

步骤a）中需要添加结晶成核剂。其中结晶成核剂占两种聚丙烯树脂添加量的重量百分比为0.01%～2%，颗粒的粒子在0.5～2μm。

高结晶与高熔点两种聚丙烯树脂质量比为10-90:90-10，尤其是高结晶与高熔点聚丙烯树脂质量比为90-60:10-40更好。

进一步，易结晶的聚丙烯及高熔点聚丙烯采用的是聚丙烯的均聚物或共聚物，共聚物包括二元或者三元。

进一步，所述的结晶成核剂为无机物或者有机物；无机成核剂包括氮化硼、碳酸钠、碳酸钾、二氧化钛、二氧化硅、三氧化二铝、滑石粉、碳酸镁等；有机成核剂包括苯甲酸、己二酸、二苯基醋酸、苯甲酸钠、硬脂酸钠、硬脂酸钙、醋酸钠、对苯酚磺酸钠、对苯酚磺酸钙、苯酚钠等；使用时是单一添加或组合添加。

进一步，结晶成核剂将无机和有机成核剂按1：2重量比添加。

进一步，步骤a）中，混炼时还包括添加助剂，所述助剂为分散剂、降烟剂、抗氧剂、抗静电剂、紫外吸收剂、阻燃剂、色母粒、气泡成核剂、偶联剂、稳定剂、润滑剂中的一种或几种，添加量为两种聚丙烯树脂总质量的1%～20%。

进一步，步骤b）中，所述反应釜内还包括助剂，所述助剂为分散剂、乳化剂、低电导率介质、表面活性剂、消泡剂中的一种或几种，优选分散剂、表面活性剂及消泡剂，添加量为改性聚丙烯微粒总质量的1%～10%。

进一步，步骤b）中，所述加压气体为氮气、氧气、二氧化碳、空气中一种或者多种。