[发明专利]一种由膨胀微球发泡的晶须支撑聚丙烯塑料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子复合材料加工领域，具体涉及一种由膨胀微球发泡的晶须支撑聚丙烯塑料及制备方法。

背景技术

EPP(Expanded Polypropylene)即发泡聚丙烯材料，它是一种性能卓越的高结晶型聚合物/气体复合材料，以其独特而优越的性能成为目前增长最快的环保新型抗压缓冲隔热材料。

EPP制品具有十分优异的抗震吸能性能、形变后回复率高、很好的耐热性、耐化学品、耐油性和隔热性;同时，其质量轻，可大幅度减轻物品质量;另外，EPP还是一种环保材料，易于发生β降解，且聚丙烯（PP）泡沫便于回收利用，其环境友好性优于其他泡沫材料，因而被称为“绿色”泡沫。正是由于其表现出来的优异性能，使得EPP成为继聚苯乙烯(EPS)、聚氨酯(EPU)、聚乙烯(EPE)泡沫材料之后更具应用价值和市场潜力的新型泡沫材料。

然而，一方面PP自身发泡过程难以控制。常规方法生产的PP是一种线型半结晶性聚合物，分子链很少支化，分子量分布相对较窄，这导致它的软化点和熔点很接近。在温度达到熔点之前，它基本不流动，当温度超过熔点后，熔体强度急剧下降，这种熔体很难包住气体;此外，聚丙烯从熔融态转变为结晶态会放出大量的热量，由熔体转变为固体所需时间较长;加之聚丙烯透气率高，发泡气体易逃逸。故适于聚丙烯发泡的温度区间窄，发泡过程很难控制，极易造成发泡过程中泡壁破裂、气体逃逸、泡孔坍塌及气泡合并。

另一方面，PP的熔体强度低，极大地限制了其加工范围和应用领域，如在热成型领域，由于PP熔体强度低，造成吸塑成型时容器壁厚不均匀或破裂;在挤出涂布时，普通PP表现出明显的颈缩和熔体共振，因而出现边缘卷曲、收缩等现象;挤出发泡时，微孔壁易发生破裂，发泡倍率低等。

中国专利申请号201110364411.5公开了一种聚丙烯发泡工艺，使用了等规则聚丙烯，并加入了LDPE、经预处理的SGF和晶须硅统一混合造粒，将所造粒子与包括偶氮二甲酰铵 AC、发泡促进剂 ZnO、形核剂 SiO₂ 的普通复合发泡剂混合发泡，制备得到发泡聚丙烯，但复合发泡剂中各发泡促进剂发泡条件不同，发泡过程难以控制，影响产品质量。

中国专利申请号201410260862.8公开了一种发泡增强无卤阻燃聚丙烯及其制备方法，采用表面经钛酸酯偶联剂处理的石墨烯作为增强材料，一方面由于石墨烯容易团聚，在聚丙烯材料中分散均匀较为困难，另一方面，石墨烯价格较高，采用石墨烯作为增强剂，增加了产品成本。

综上所述，在制备EPP过程中存在PP自身发泡过程难以控制，PP的熔体强度低的问题导致EPP发泡困难，获得的EPP质量不高，限制了EPP大规模生产使用。而现有技术中的制备工艺有待优化，因此要想得到高质量的聚丙烯发泡材料，提供一种能够提高PP熔体强度优选的发泡方式是关键。

发明内容

针对现有技术中在制备EPP过程中存在PP发泡过程难以控制，PP的熔体强度低导致EPP质量不高的技术缺陷，本发明提出一种由膨胀微球发泡的晶须支撑聚丙烯塑料及制备方法，将表面处理后的纳米级有机晶须与聚丙烯熔体共混，在膨胀微球的作用下，通过模具发泡制备聚丙烯泡沫塑料，实现了对PP发泡过程控制，同时提高了PP熔体的强度，进而提高了EPP的质量。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一方面提供一种由膨胀微球发泡的晶须支撑聚丙烯塑料，所述聚丙烯塑料由下列质量份的原料制备而成：

聚丙烯粉 69-71 份

低密度聚乙烯 14-16 份

有机晶须 8-10份

膨胀微球 2-10份

改性剂 3-5份

分散剂 0.5-2.5份

优选的，所述的聚丙烯粉为均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯的一种或几种的共混物，所述聚丙烯粉的颗粒度为200-800目。

优选的，所述的有机晶须为纤维素晶须、聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)晶须、聚(4-羟基苯甲酸酯)晶须中的至少一种，所述的有机晶须长径比为80-500：1。

优选的，所述膨胀微球选自F-78KD、F-82D、F-100D、MSH-550中的至少一种。

优选的，所述改性剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯中的至少一种。

优选的，所述的分散剂为油酸酰胺、芥酸酰胺、聚己二酸乙二醇酯、邻苯二甲酸酯、柠檬酸酯、乙酰柠檬酸酯、单甘酯和季戊四醇酯中的至少一种。