[发明专利]一种用于气体渗透饱和法发泡的聚丙烯基料及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201711056892.7 申请日: 2017-10-27
公开(公告)号: CN109721672A 公开(公告)日: 2019-05-07
发明(设计)人: 张锋;蒋忠辉;胡雄;虞光财;周琦 申请(专利权)人: 中国石油化工股份有限公司;中国石化上海石油化工股份有限公司
主分类号: C08F210/16 分类号: C08F210/16;C08F210/02;C08F2/01
代理公司: 上海精晟知识产权代理有限公司 31253 代理人: 冯子玲
地址: 100728 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 聚丙烯基料 气体渗透 饱和法 发泡 发泡珠粒 丁烯 制备 乙烯 熔点 分子量分布 多级串联 发泡倍率 光学性能 力学性能 模塑成型 熔融指数 反应器 聚合物 丙烯 高倍率 共聚合 两阶段 粘结 能耗 加工 应用
【说明书】:

发明公开了一种用于气体渗透饱和法发泡的聚丙烯基料及其制备方法。本发明通过在多级串联操作反应器中进行相应两阶段以上的丙烯/乙烯/丁烯共聚合反应,获得用于气体渗透饱和法发泡的聚丙烯基料;所述聚丙烯基料具有如下特征:熔融指数MFR为5.6~10.4g/10min,分子量分布Mw/Mn为3~6,且其中:乙烯含量为0.5wt%~2.0wt%,丁烯含量为4.0wt%~7.0wt%。本发明提供的聚合物具有很好的力学性能和光学性能,非常低的熔点,更适合气体渗透饱和法发泡,发泡倍率高,应用于高倍率发泡珠粒模塑成型的后加工能耗更低,发泡珠粒粘结强度更高、韧性更好。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域,具体涉及一种用于气体渗透饱和法发泡的聚丙烯基料及其制备方法。

背景技术

发泡聚丙烯材料EPP(Expanded Polypropylene),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新型环保抗压缓冲隔热材料。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(最高使用温度可达130℃)、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,易于发生降解,且PP泡沫便于回收利用,其环境友好性优于其他发泡材料,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)发泡材料之后更具应用价值和市场潜力的新型发泡材料。

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。人们采用高熔体强度聚丙烯、化学交联、接枝和共混改性的方法来改进聚丙烯发泡难的缺点,所有方法都以提高聚丙烯的熔体强度,使得聚丙烯发泡温度范围变宽。

聚丙烯发泡料的生产方法主要有两种,一是釆用挤出发泡切粒的方法,二是采用气体渗透饱和法。这两种方法都有各自的优缺点,挤出发泡切粒生产效率很高,但其对聚丙烯本身熔体强度的要求较高,一般需要使用熔体强度较高的专用料,故其生产成本很高。气体渗透饱和法虽然对聚丙烯熔体强度的要求并不是很髙,但其生产效率较低,对聚丙烯基料的熔点要求较高,生产过程相对较复杂。

丙烯/乙烯/丁烯三元无规共聚物属于多相共聚物,在丙烯和1-丁烯的无规共聚产品基础上适当引入少量的乙烯,其结构特点不同于乙丙无规共聚物,它兼具刚性和韧性多种优良性能的均衡,由于加入了第三共聚单体,从而降低了分子链结构的有序性,其结晶度降低,材料的冲击强度、耐低温性能均有所上升。采用三元共聚聚丙烯制备的聚丙烯发泡珠粒具有更高的冲击强度、更低的模塑成型温度,模塑成型产品具有更好的耐低温性和湿张力保持性。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种用于气体渗透饱和法发泡的聚丙烯基料及制备方法。本发明通过在串联操作的不同丙烯聚合反应阶段中,通过控制共聚单体乙烯和丁烯加入量在第一、第二反应器中的非对称加入,制备的聚合物具有较低的熔点,很好的力学性能,特别是相对丙烯、乙烯和丁烯三元共聚物具有很高的弯曲模量。本发明的技术方案具体介绍如下。

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