[发明专利]聚烯烃发泡材料及其制备方法

说明书

本发明涉及聚烯烃发泡材料及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(a)称取聚烯烃80～120重量份、无机阻燃剂40～220重量份、协效剂0～20重量份，混合后加入挤出机中熔融挤出得到预混物；(b)将预混物加入到单螺杆挤出机内，挤出发泡得到聚烯烃发泡材料；其中，单螺杆挤出机包括串联的上阶螺杆和下阶螺杆，上阶螺杆的温度为140℃～230℃，下阶螺杆的温度为90℃～180℃，挤出口模的温度为90℃～175℃，在上阶螺杆的1/5～1/3处注入超临界二氧化碳。所得到的聚烯烃发泡材料的泡孔密度为10⁴cell/cm³～10¹²cell/cm³，膨胀倍率为1.05～25。该制备方法改善了阻燃剂的分散效果，得到的聚烯烃发泡材料泡孔结构均匀、发泡倍率高、取向度可控，具有优异的阻燃性能和力学性能。

技术领域

本发明涉及高分子材料制备技术领域，特别是涉及聚烯烃发泡材料及其制备方法。

背景技术

聚烯烃发泡材料仅由碳和氢元素构成，极易燃烧，并且，相对于未发泡聚烯烃材料，发泡聚烯烃材料更容易燃烧，因而对其进行阻燃处理尤为重要。

相比较于聚氨酯、聚苯乙烯、三聚氰胺等阻燃发泡材料，聚烯烃发泡材料的阻燃化处理起步相对较晚，存在发泡倍率较低、阻燃剂分散效果不好、发泡材料的泡孔结构不均匀、力学性能较差、生产相率较低等缺陷，技术难度较大，至今国内外鲜有相关核心技术的报道。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种聚烯烃发泡材料及其制备方法，该制备方法操作简单，生产效率高，制得的聚烯烃发泡材料泡孔结构均匀、发泡倍率高、阻燃效果好、力学性能优异。

一种聚烯烃发泡材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(a)称取聚烯烃80～120重量份、无机阻燃剂40～220重量份、协效剂0～20重量份，混合后加入挤出机中熔融挤出得到预混物；

(b)将所述预混物加入到单螺杆挤出机内，挤出发泡得到聚烯烃发泡材料；其中，所述单螺杆挤出机包括串联的上阶螺杆和下阶螺杆，所述上阶螺杆的温度为140℃～230℃，所述下阶螺杆的温度为90℃～180℃，挤出口模的温度为90℃～175℃，在所述上阶螺杆的1/5～1/3处注入超临界二氧化碳。

上述聚烯烃发泡材料的制备方法具有以下优点：

第一、该制备方法集加工与发泡为一体，可以连续、高效地制备发泡材料，满足聚烯烃发泡材料日益增长的需求。第二、单螺杆挤出机包括串联的上阶螺杆和下阶螺杆，上阶螺杆主要起到对聚合物塑化、熔融及聚合物熔体与超临界二氧化碳初步混合的作用，下阶螺杆则主要起到聚合物熔体与超临界二氧化碳充分混合及通过温度控制从而有利于聚合物在挤出口模发泡的作用。第三、采用超临界二氧化碳作为发泡剂，其不仅绿色环保、价格低廉，而且具有较强的塑化能力和扩散能力。超临界二氧化碳的塑化和传质作用能够改善阻燃剂的分散，进一步改善发泡材料的泡孔结构。因此，上述制备方法有效解决了无机阻燃剂易团聚和添加量大时易导致难加工的问题，改善了阻燃剂的分散效果，提高了阻燃剂的阻燃效率。

本发明还提供一种上述制备方法得到的聚烯烃发泡材料，所述聚烯烃发泡材料的泡孔密度为10⁴cell/cm³～10¹²cell/cm³，膨胀倍率为1.05～25。

通过上述制备方法得到的聚烯烃发泡材料密度可控，泡孔结构均匀，发泡倍率高，最终可以获得优异的阻燃性能和力学性能。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的聚烯烃发泡材料泡孔结构的扫描电镜照片；

图2为本发明实施例1制备的聚烯烃发泡材料的力学性能展示照片。

具体实施方式