[发明专利]一种环保发泡母粒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环保发泡母粒，包括以下按质量百分比计的原料组成：端基功能化聚乙烯30‑50％、纤维素改性聚乙烯40‑60％、发泡剂2‑10％。本发明提供的环保发泡母粒，在发泡过程中，具有较高的熔体强度，同时纤维素本身具有非常高的机械强度，为发泡材料提供优异的力学性能，纤维素的存在也有助于支撑泡孔，使已经生成的泡孔不易塌陷。本发明制得最终的发泡聚丙烯材料为绿色、环保、可回收塑料；本发明提供的微发泡方法，环保发泡母粒和基料混合后，通过普通注塑机即可注塑发泡，设备投入较低，适合大规模推广。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，更具体的说是涉及一种环保发泡母粒及其制备方法。

背景技术

母粒，由超量的化学助剂、载体树脂和分散剂组成，母粒是把超常量的化学助剂均匀载附于树脂中而得到的聚集体，常用的母粒分为降温母粒，增亮母粒，吸湿消泡母粒，阻燃母粒和发泡母粒。

发泡剂广泛应用于注塑行业中，能够降低塑料制品的重量，减少原料的使用量，降低生产成本，具有积极的社会意义。聚丙烯发泡材料由于具有优异的机械性能、耐化学品稳定性良好和价格优异等特点被广泛用于汽车、建筑、电器领域。特别是在汽车领域，随着汽车轻量化趋势的发展，对高性能发泡聚丙烯的开发需求就更为迫切。

但由于聚丙烯本身的熔体强度较低，粘度较低，发泡效果不好，故发泡聚丙烯的工业化实现时间较其他材料晚很多。而传统的物理发泡或者超临界发泡，其工艺都比较复杂，设备投入较大，产品质量控制比较困难，而且需要特殊的高熔体强度聚丙烯作为发泡基材。此外，以往微发泡聚丙烯由于材料本身的特点，发泡倍率及泡孔分布等状况较差，导致微发泡聚丙烯的性能不佳，减重效果不明显等缺陷，暂时很少有量产应用实际。

因此，如何提供一种环保发泡母粒克服上述技术缺陷是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种环保发泡母粒，在发泡过程中，具有较高的熔体强度，同时纤维素本身具有非常高的机械强度，为发泡材料提供优异的力学性能，纤维素的存在也有助于支撑泡孔，使已经生成的泡孔不易塌陷。本发明母粒中使用的纤维素材料为环保可再生资源，制得最终的发泡聚丙烯材料为绿色、环保、可回收塑料，本发明提供的微发泡方法，环保发泡母粒和基料混合后，通过普通注塑机即可注塑发泡，设备投入较低，适合大规模推广。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种环保发泡母粒，包括以下按质量百分比计的原料组成：

端基功能化聚乙烯30-50％

纤维素改性聚乙烯40-60％

发泡剂2-10％。

采用上述技术方案，本发明所取得的技术效果是：功能化聚乙烯为端基修饰三甲基硅氧烷，其中硅氧烷能与自制纤维素改性聚乙烯中的纤维素表面的羟基反应，生成稳定硅羟基化学键，使本发明的环保发泡母粒材料在发泡过程中，提供较高的熔体强度，同时纤维素本身具有非常高的机械强度，高达130-145GPa，为发泡材料提供优异的力学性能，纤维素的存在也有助于支撑泡孔，使已经生成的泡孔不易塌陷。

优选的，所述端基功能化聚乙烯由以下步骤制备而成：

S1、在氮气保护下，将聚乙烯、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、1,1′-偶氮(氰基环己烷)在溶剂甲苯中进行反应，反应温度为85℃-95℃，反应3-8小时后，得到反应产物；

S2、收集经步骤S1操作后的反应产物，经溶剂洗涤、干燥后，即得端基功能化聚乙烯。

在上述技术方案中，氮气保护是为了反应物不被氧化，反应温度的设定是达到此活化能才能开键反应。