[发明专利]一种微孔发泡低密度聚丙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

该发明涉及一种微孔发泡低密度聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是由丙烯聚合而得到的高分子树脂。由于制备聚丙烯的原材料丰富，合成工艺简单，与其他通用热塑性塑料相比，聚丙烯具有密度低、价廉、加工成型性好、透明度高、耐化学腐蚀、力学强度高、耐磨性好等优势。聚丙烯被广泛应用于汽车保险杠、汽车仪表板、汽车座椅、管道、板材、日用品、包装材料、薄膜等领域。

目前，聚丙烯材料在低密度需要进一步提升。该发明采用聚丙烯、多孔碳酸钠、多孔磷酸二氢钠、S-甲基异硫脲硼酸盐、硼酸乙酯、十二烷基苯磺酸酯制备了微孔发泡低密度聚丙烯材料，通过挤出、注塑、模压、吹塑等工艺制备成各种塑料制品，该方法制备的微孔发泡低密度聚丙烯材料具有优异的低密度。

发明内容

该发明的目的在于提供一种微孔发泡低密度聚丙烯材料的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的低密度。

为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。

一种微孔发泡低密度聚丙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将十二烷基苯磺酸、1-羟基-1,3-环氧丙烷、磷酸镁和硫酸锌按照质量份数比为100：35～53：11～18：15～23加入到反应器中，搅拌速度为97～110r/min，维持体系温度135～158 ℃、-0.05MPa条件下回流反应5～10h，产物经6000r/min离心分离5min，去上层清液过滤、于125℃，-0.07MPa减压蒸馏40min，得到十二烷基苯磺酸酯；(2)、将S-甲基异硫脲盐酸盐、硼酸铵、乙醇和异丙醇按照质量份数比90：170～178：216～238：52～66加入到反应器中，搅拌速度为96～125r/min，维持体系温度85～98 ℃、-0.07MPa条件下回流反应0.5～1.5h，产物经105℃、-0.06MPa减压蒸馏30min，得到S-甲基异硫脲硼酸盐；(3)、将五氧化二磷、乙酸铵、油酸钠、乙醇和水按照质量份数比50：67～83：104～110：178～205：94～110加入到反应釜中，搅拌速度为87～106r/min，维持体系温度52～73 ℃、-0.08MPa条件下回流反应0.5～2h，产物经128 ℃、-0.05MPa 减压蒸馏55min，于300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧3h，产物经1L乙醇震荡洗涤3次，于55℃、-0.06MPa真空干燥16min，即得到多孔磷酸二氢钠；(4)、将碳酸氢钠、氯化铵、乙醇、水和干冰按照质量份数比30：65～77：155～175：70～92：17～26加入到反应釜中，搅拌速度为83～98r/min，维持体系温度45～62 ℃、-0.06MPa条件下反应0.5～1.5h，产物经98 ℃、-0.08MPa 减压蒸馏45min，于300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧3h，产物经1L乙醇震荡洗涤3次，于62℃、-0.05MPa真空干燥21min，即得到多孔碳酸钠；(5)、将聚丙烯、多孔碳酸钠、多孔磷酸二氢钠、S-甲基异硫脲硼酸盐、硼酸乙酯、十二烷基苯磺酸酯、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钾按照质量份数比100：29～37：33～39：19～32：12～23：9～19：2～6：3～7加入到开炼机中，用开炼机在温度198～209℃混合反应3～7min，用挤出机在温度206～230℃挤出造粒，即得到微孔发泡低密度聚丙烯材料。

该发明所述的微孔发泡低密度聚丙烯材料的制备方法，包括下列步骤：

(1)、将十二烷基苯磺酸、1-羟基-1,3-环氧丙烷、磷酸镁和硫酸锌按照质量份数比为100：35～53：11～18：15～23加入到反应器中，搅拌速度为97～110r/min，维持体系温度135～158 ℃、-0.05MPa条件下回流反应5～10h，产物经6000r/min离心分离5min，去上层清液过滤、于125℃，-0.07MPa减压蒸馏40min，得到十二烷基苯磺酸酯；所述的磷酸镁和硫酸锌的目的为了吸附反应生成的水。

(2)、将S-甲基异硫脲盐酸盐、硼酸铵、乙醇和异丙醇按照质量份数比90：170～178：216～238：52～66加入到反应器中，搅拌速度为96～125r/min，维持体系温度85～98 ℃、-0.07MPa条件下回流反应0.5～1.5h，产物经105℃、-0.06MPa减压蒸馏30min，得到S-甲基异硫脲硼酸盐；所述的S-甲基异硫脲盐酸盐的目的为了提高聚丙烯的孔隙及发泡倍率。