[发明专利]一种阻燃低导热发泡聚丙烯的制备方法及发泡聚丙烯

说明书

本发明属于发泡材料领域，提供了一种阻燃低导热发泡聚丙烯的制备方法及发泡聚丙烯，包括挤出、一次发泡、二次发泡、养生、熔融粘合等步骤。本发明中不仅可满足发泡聚丙烯具有优异的阻燃性、低导热性，还可以拥有优良的力学性能，并且生产工艺成熟，可大批量生产。

技术领域

本发明属于发泡材料领域，涉及一种发泡聚丙烯，特别涉及一种阻燃低导热发泡聚丙烯的制备方法及发泡聚丙烯。

背景技术

发泡材料由于质量轻、柔软度好，具备缓冲、吸音、吸震、保温、过滤等功能，广泛应用于电子、家电、汽车、体育休闲等行业。常见的发泡材料有发泡聚乙烯（EPE）、发泡聚丙烯（EPP）、发泡聚苯乙烯（EPS）、发泡聚氨酯（发泡PU）、发泡聚氯乙烯（发泡PVC）等。与发泡聚苯乙烯、发泡聚氨酯、发泡聚氯乙烯等降解困难的发泡材料相比，发泡聚丙烯可完全降解，不会造成环境污染；而与发泡聚乙烯相比，发泡聚丙烯的力学强度和抗冲击强度高出数倍，并且发泡聚乙烯的使用温度只有80℃，而发泡聚丙烯的使用温度高达130℃。

发泡聚丙烯本身具有的各种优良性能，在实际应用中可经过不同的改性赋予其不同的性能，阻燃材料就是其中一类。阻燃材料是指能够抑制或者延滞燃烧而其本身并不容易燃烧的材料，广泛应用在石油、化工、国防、消防等领域，随着科技的发展，阻燃材料也渐渐渗入建筑行业和汽车行业中。阻燃低导热发泡聚丙烯是一种新兴的阻燃材料，其质量轻、阻燃效果好、抗冲击性能好，是作为轻质阻燃材料的不二之选。但是，目前对阻燃低导热发泡聚丙烯的研究只停留在实验室阶段，最主要的原因是无法兼顾其阻燃性、低导热性和力学性能，当在发泡聚丙烯中加入阻燃和低导热的组分，必然会使力学性能降低，发泡聚丙烯材料会变脆，缩小了其使用范围。

因此，需要一种阻燃低导热发泡聚丙烯的制备方法及发泡聚丙烯，不仅可满足制得的发泡聚丙烯具有优异的阻燃性、低导热性，还可以拥有优良的力学性能，并且生产工艺成熟，可大批量生产。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种阻燃低导热发泡聚丙烯的制备方法及发泡聚丙烯。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种阻燃低导热的发泡聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：

S1、用双螺杆机制备低导热阻燃母粒，所述阻燃母粒包括聚丙烯微晶颗粒、阻燃剂和片状石墨；

S2、聚丙烯颗粒与阻燃母粒一起进入单螺杆机，在每一个混料段调整单螺杆机的参数，使聚丙烯颗粒与阻燃母粒混合均匀，以保证聚丙烯颗粒性能的均匀性与发泡时的闭孔率；

S3、将步骤S2中挤出的物料送入高压釜中，所述高压釜中充满低导热气体，向高压釜中加入发泡剂、稳定剂，加温加压，进行一次发泡，使一次发泡后的聚丙烯颗粒体积膨胀10-20倍，使发泡聚丙烯内部形成闭孔，闭孔中充满低导热气体，阻燃剂与片状石墨附着在发泡聚丙烯的泡孔外壁上；

S4、将步骤S3中的物料通过二次发泡机，在充有空气与低导热气体的储压罐中进行二次发泡，使二次发泡后的聚丙烯颗粒体积膨胀30-50倍，聚丙烯颗粒内部的泡孔保持闭孔状态，闭孔中充有低导热气体；

S5、对步骤S4中的产物进行筛选，将不同发泡倍数的发泡聚丙烯颗粒分别放置；

S6、将步骤S5中相同或相近发泡倍数的发泡聚丙烯颗粒进行高温熔融粘合，两个发泡聚丙烯颗粒之间的发泡倍数之差不超过五倍，避免因颗粒大小不均在高温熔融粘合时造成闭孔破裂；

S7、将步骤S6中的产物进行烘干、切割。

作为优选，一次发泡后的发泡粒子由于聚丙烯颗粒中混入了片状石墨，在进行发泡时会降低其闭孔率，因此需要进行养生确保其闭孔结构的稳定性，将步骤S3中的产物进行一次养生，一次养生为将一次发泡后的物料送至一次养生仓，所述的一次养生仓为透气的不锈钢网袋，让发泡聚丙烯颗粒的泡孔外壁面稳步固化成型，并保持其闭孔率。