[发明专利]聚烯烃发泡组合物、聚烯烃发泡珠粒及其制备方法、发泡珠粒成型体

说明书

本发明涉及聚合物发泡领域，公开了一种聚烯烃发泡组合物、聚烯烃发泡珠粒及其制备方法、发泡珠粒成型体。所述聚烯烃发泡组合物包含聚烯烃和泡孔成核剂，所述泡孔成核剂为马来酸酐‑苯乙烯‑α‑甲基苯乙烯共聚物微球，所述马来酸酐‑苯乙烯‑α‑甲基苯乙烯共聚物微球的粒径400‑3900nm；基于100重量份的聚烯烃，所述泡孔成核剂的用量为0.25‑10重量份。由所述聚烯烃组合物制得的发泡珠粒具有泡孔均匀致密，无泡孔破裂，工艺简便，闭孔率高，力学性能好，密度可控且模塑成型压力低的特点。

技术领域

本发明涉及聚合物发泡领域，具体地，涉及一种聚烯烃组合物及其应用、聚烯烃粒料的制备方法与应用、聚烯烃发泡珠粒及其制备方法、发泡珠粒成型体。

背景技术

由于可以进行特殊形状发泡制品的成型，釜压法制备发泡珠粒的工艺研究一直是工业与学术界的研究重点。为了提高发泡珠粒的力学性能，提高发泡倍率、泡孔密度与均匀度，釜式发泡工艺一般采用物理发泡剂，其特点是发泡过程中不发生化学反应，与化学发泡剂靠其自身分解产生气体发泡相比，物理发泡剂的发泡倍率更大且更易控制，制品中无分解残留物，且物理发泡剂来源广泛、成本低廉、环境友好。此外，制备热塑性树脂发泡珠粒时，为了提高泡孔成核效率、泡孔密度，通常需要加入泡孔成核剂，使得发泡过程中产生异相成核。异相成核中气泡的生成效率取决于成核剂的种类、形状、固体-气体和固体-熔体的界面张力等，此外，要获得泡孔密度大且尺寸小的泡沫，就要使成核剂在聚合物中有良好的分散，避免团聚的发生。在相同的压力降情况下，异相成核所需的活化能较低，成核点能够轻易地产生比均相成核多几个数量级的气泡。通常使用的成核剂是一种无机粉末，包括硼酸锌、二氧化硅、滑石、碳酸钙、硼砂或氢氧化铝。但是无机成核剂与聚合物基体的相容性差，需要表面改性防止团聚并改善与聚合物基体的界面结合。

现有技术中，含有马来酸酐的共聚物大多通过溶液或是传统的沉淀聚合进行制备。沈荣等在“不同溶剂中的苯乙烯-马来酸酐共聚研究，武汉工程大学学报，2019,41(1):65-68”一文中在乙酸乙酯和N,N-二甲基甲酰胺中通过马来酸酐和苯乙烯进行反应，反应完成后通过乙醇为沉淀剂制备了马来酸酐和苯乙烯的聚合物。

CN105801740A公开了α-甲基苯乙烯-苯乙烯-马来酸酐三元无规共聚物及其制备方法，包括以下步骤：首先，将单体α-甲基苯乙烯、苯乙烯和引发剂加入到溶剂中溶解，加热到80℃-110℃，随后，采用半连续进样法，向反应体系中滴加含有马来酸酐的溶液，滴加时间1-3h，滴加完毕后继续反应30～60min，反应完毕后体系经甲醇沉淀抽滤，干燥，得到α-甲基苯乙烯-苯乙烯-马来酸酐。

然而，采用上述方法制得的α-甲基苯乙烯-苯乙烯-马来酸酐三元无规共聚物作为泡孔成核剂用于聚烯烃时，由于三元共聚物制备过程中使用大量溶剂，存在脱除不完全，影响与聚丙烯树脂基体共混复合效果差，力学性能下降明显等问题。此外较低的马来酸酐含量，影响釜压法制备发泡珠粒过程中泡孔异相成核效果和效率。上述两方面问题导致聚烯烃发泡珠粒存在闭孔率低、泡孔致密度低且密度不可控，所需成型压力高的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的存在聚烯烃发泡珠粒泡孔不均匀、成型压力高等问题，提供一种聚烯烃发泡组合物、聚烯烃发泡珠粒及其制备方法、发泡珠粒成型体。本发明所提供的聚烯烃发泡组合物中采用马来酸酐-苯乙烯-α-甲基苯乙烯共聚物微球作为泡孔成核剂，由该组合物制得的发泡珠粒具有均匀致密，无泡孔破裂，工艺简便，闭孔率高，力学性能好，密度可控且模塑成型压力低的特点。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种聚烯烃发泡组合物，其特征在于，所述组合物包括聚烯烃和泡孔成核剂；

所述泡孔成核剂为马来酸酐-苯乙烯-α-甲基苯乙烯共聚物微球，所述马来酸酐-苯乙烯-α-甲基苯乙烯共聚物微球的粒径为400-3900nm；

基于100重量份的聚烯烃，所述泡孔成核剂的用量为0.25-10重量份。