[发明专利]辐射交联聚丙烯发泡材料、制备方法及其应用

说明书

本发明提供一种辐射交联聚丙烯发泡材料、制备方法及其应用。该辐射交联聚丙烯发泡材料的制备方法如下：其由下述原料制得，原料包括如下质量分数的各组分：聚丙烯60％～99％和辐射交联型聚合物1％～40％；制备方法包括如下步骤：将聚丙烯和辐射交联型聚合物制得的混合物片材，在惰性气氛下辐照后，在超临界二氧化碳条件下，进行发泡即可。该制备方法，简单方便、成功率高、环境友好，使得发泡温度窗口得到了大大提高，也使得所得发泡材料的力学性能得到提高，适于工业化应用。该辐射交联聚丙烯发泡材料的泡孔孔径小、孔密度大、质量轻，力学性能好、隔音降噪效果好，且无气味、环境友好。

技术领域

本发明涉及一种辐射交联聚丙烯发泡材料、制备方法及其应用。

背景技术

目前，汽车行业的大量内外饰配件的材料主要为聚氨酯(PU)板、聚苯乙烯(PS)发泡板材、改性聚丙烯(PP)板材以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)板材等。

现有技术中的PU板材和PS板材，脆性大、抗冲击力比较差，故其在汽车行业应用中受到限制。现有技术中的ABS板材，密度比较大、质量重、隔音降噪效果比较差、隔热性能较差，故其在汽车行业的应用中也受到限制。

现有技术中，对PP进行辐照改性的研究结果表明：辐照会导致PP分子链断裂、PP熔体强度大幅降低、机械性能下降，且不利于PP的发泡。此外，现有技术中的改性PP板材，热变形负荷温度低(仅为85～90℃)、力学性能比较差、收缩率高、质量重、隔音降噪效果差。因此，现有的改性PP板材也不是制作汽车内外饰配件的最佳板材。

现有技术中，聚丙烯发泡材料的制备过程中，熔体强度低、发泡温度较高，进而使得制备过程比较困难，且常规聚丙烯为长链型聚合物，在高速泄压过程中容易造成泡孔的合并及塌陷、不容易形成良好的泡孔结构，进而严重影响聚丙烯发泡材料的力学性能。此外，纯聚丙烯的发泡温度窗口比较小，仅有4℃，大大增加了工业发泡过程中操作控制的难度。

基于上述分析，为制备可回收利用、环保清洁、不易变形、轻量化的能满足当今汽车行业技术发展要求的聚丙烯发泡材料，寻找具有一定支化度、且熔体强度高的聚丙烯是目前亟须解决的问题。

中国专利文献CN1346843A公开了耐辐照聚丙烯与聚乙烯在低剂量下制备高发泡倍率的发泡聚丙烯材料；中国专利文献CN106317612A公开了以高熔体强度抗冲聚丙烯为基体树脂制备的发泡材料；中国专利申请CN201110205602.7公开了一种无卤阻燃聚丙烯发泡材料及制备方法；王谋华等(辐射改性聚丙烯的超临界二氧化碳发泡性能研究，辐射研究与辐射工艺学报，2014，32，020303(6))对超临界二氧化碳发泡辐射改性聚丙烯的研究表明，辐照可以改善PP发泡性能。

然而，现有技术中通过辐射交联制备的聚丙烯发泡材料存在力学性能不佳、且发泡温度窗口较窄的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中的聚丙烯发泡材料制备过程中熔体强度低、发泡温度高、物理发泡温度窗口较小、发泡过程操作难度大，所得聚丙烯发泡材料的泡孔结构不均匀、孔径较大、孔密度小、力学性能不佳等缺陷，而提供一种辐射交联聚丙烯发泡材料、制备方法及其应用。该制备方法，简单方便、成功率高、环境友好，使得发泡温度窗口得到了大大提高，也使得所得发泡材料的力学性能得到提高，适于工业化应用。该聚丙烯发泡材料的泡孔孔径小、孔密度大、质量轻，力学性能好、隔音降噪效果好，且无气味、环境友好。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：

本发明提供了一种辐射交联聚丙烯发泡材料的制备方法，其由下述原料制得，所述原料包括如下质量分数的各组分：聚丙烯60％～99％和辐射交联型聚合物1％～40％；所述制备方法包括如下步骤：将所述聚丙烯和所述辐射交联型聚合物制得的混合物片材，在惰性气氛下辐照后，在超临界二氧化碳条件下，进行发泡即可。