[发明专利]一种增韧聚丙烯发泡珠粒的制备方法

说明书

本发明涉及一种增韧聚丙烯发泡珠粒的制备方法，属于发泡聚丙烯珠粒制备技术领域。区别于一般发泡聚丙烯珠粒，本发明通过共挤出的方式将POE包覆到PP表面，调节共挤出喂料比控制皮层POE的厚度，采用超临界二氧化碳釜式发泡制备聚丙烯发泡珠粒。本发明通过共挤出的方式，将弹性体均匀覆盖于聚丙烯原料表面，提高发泡聚丙烯珠粒的永久压缩变形与弯曲强度；另外，由于聚烯烃弹性体玻璃化温度较低，在寒冷的北方，常规聚丙烯制件往往容易发脆，导致产品寿命降低；而表面包覆了POE的聚丙烯发泡珠粒，由于弹性体的存在，其室温承受能力一般能够达到‑30℃到‑40℃，大大提高了聚丙烯发泡珠粒的应用领域、空间与寿命，提高了聚丙烯珠粒的表观韧性。

技术领域

本发明涉及一种增韧聚丙烯发泡珠粒的制备方法，属于发泡聚丙烯珠粒制备技术领域。

背景技术

聚丙烯发泡材料是通过聚丙烯在成型加工中的自身膨胀，在保持材料使用性能的同时，大幅降低材料密度的一种新型技术。超临界二氧化碳、超临界氮气、戊烷等气体是比较常见的制备发泡聚丙烯材料的媒介，其中，超临界二氧化碳以其优异的成孔特性、环境亲和性、便于生产等优势，被广泛用于聚丙烯发泡珠粒的制备中。

聚丙烯发泡珠粒产品密度可以从10-200g/L不等，便于分装运输，应用范围十分广泛，在包装行业、汽车领域、航天领域等都能看到其身影，且在不断扩大。但是聚丙烯材料有一个致命的缺点，就是材料本身耐寒性较差，在北方的冬天，室外温度低于0℃的时候，其制件在使用过程中容易发脆，表现为低温断裂，这限制了聚丙烯材料的使用。为了弥补其不足，加工工业中往往通过复配的形式，往聚丙烯中引入柔性较好的高分子材料(如：弹性体、聚乙烯、高分子合金等)，但这一般会导致原聚丙烯体系刚性的变差，导致表面硬度下降、拉伸强度变差等副作用，在发泡材料中表现尤为明显。

一般的，将弹性体与聚丙烯塑料简单共混，所获得的改性聚丙烯韧性会有提高，但其强度下降明显；采用共挤出的方法，将弹性体包覆在聚丙烯表面，形成核-壳结构的产品，能够同时兼顾产品的韧性以及刚性，外层的弹性体皮层提供很好的回弹性与耐温性，内部的聚丙烯核能够使粒子的刚得到最好的体现，实现所谓的“刚柔并济”。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足之处，提供一种增韧聚丙烯发泡珠粒的制备方法。

本发明的技术方案，一种增韧聚丙烯发泡珠粒的制备方法，步骤为：

(1)聚丙烯混炼段的制备：将聚丙烯、泡孔成核剂和稳定剂通过螺杆混炼，混炼温度160-200℃，转速为500-1500r/h，得到聚丙烯混炼段；

(2)聚烯烃弹性体混炼段的制备：将聚丙烯弹性体、聚丙烯、泡孔成核剂、稳定剂和色粉通过螺杆混炼，混炼温度为100-150℃，转速为300-1000r/h，得到聚烯烃弹性体混炼段；

(3)包覆聚丙烯微粒的制备：将步骤(1)制备所得的聚丙烯混炼段与步骤(2)制备所得的聚烯烃弹性体混炼段通过中心口模汇聚到一起，通过调整后方牵引比以及冷却水温，将聚烯烃弹性体混炼段均匀包覆到聚丙烯混炼段外侧，随后通过切粒机将丝条快速切割成包覆聚丙烯微粒；

(4)增韧聚丙烯发泡珠粒的制备：将步骤(3)制备所得的包覆聚丙烯微粒与水投入反应釜中，通过补充二氧化碳与蒸汽加热的方式，缓慢提高釜内压力与温度，至发泡点后急速泄压，通过粒子的自然膨胀，获得不同倍率的增韧聚丙烯发泡珠粒。

进一步的，所述聚丙烯为无规乙丙共聚聚丙烯，乙烯含量按重量计为2％-3％。

进一步的，所述聚烯烃弹性体邵氏硬度为60-90A，乙烯质量分数为40％-60％，低温脆性≤-40℃，熔融指数为4-20g/10min，230℃，2.16kg。

进一步的，所述泡孔成核剂为粒径为10-40μm之间的无机填料；具体为硼酸锌、二氧化硅、钛白粉、碳酸钙或滑石粉中的一种或几种。