[发明专利]一种自发泡植物纤维改性聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种自发泡植物纤维改性聚丙烯珠粒及其制备方法，所述自发泡植物纤维改性聚丙烯及其制备方法是将聚丙烯，植物纤维，强碱、相容剂，抗氧剂，光稳定剂及其它助剂按照特定工艺相结合。本发明所述产品与传统发泡聚丙烯相比，无需额外使用发泡剂，利用植物纤维本身的分解产生泡孔结构，同时提升材料的力学性能。

技术领域：

本发明涉及聚丙烯及其组合物，具体涉及一种自发泡植物纤维改性聚丙烯材料及其制备方法。

技术背景：

发泡聚丙烯因其低密度、高强度、高耐热和良好的吸能减震特性被广泛应用于汽车、产品包装、体育用品、玩具等众多行业。目前主要的发泡方式有两种，包括化学发泡和物理发泡。化学发泡即在聚丙烯注塑成型时加入化学发泡剂，发泡剂在高温熔体中分解，产生泡孔结构；化学发泡剂通常是碳酸氢钠等能够分解出气体的化学物质，这种物质在高温作用下通常能够快速完成分解，产生的气体如果不能迅速困在塑料内部，就会逸出在制件表面，形成气痕缺陷，因此通常需要较为严苛的工艺条件和特殊配方。物理发泡通过在聚丙烯注塑成型过程通入高压惰性气体，气体与聚丙烯熔体均匀混合后从注塑机喷嘴注入模腔，由于压力瞬间降低，气核快速膨胀形成泡孔结构。这种发泡方式生产的制件通常表观较好，发泡倍率也较高，但设备投入大，需要一套独立的高压供气系统，相关成型设备也需要进行特殊改造。

专利CN101538387A公开了一种聚丙烯发泡材料及其生产方法，通过向双螺杆挤出机中通入高压超临界N₂或CO₂，当聚丙烯熔体和高压气体混合均匀从机头挤出后，由于压力瞬间降低，高压气体迅速膨胀，形成泡孔结构，这种方法发泡效率高，泡孔细密均匀，但由于要将高压惰性气体压入挤出机，需要一套非常复杂的充气加压系统，且对挤出机气密性要求极高。

专利CN109575448A公开了一种微发泡聚丙烯材料及其制备方法，使用化学发泡剂作为气源，分子筛作为发泡稳定剂，获得高发泡倍率以及更小的更均匀的泡孔，但这种方法所使用的发泡剂分解速度通常较块，很容易在成型制件表面产生气痕，产生不良品。

发明内容：

为解决上述问题，本发明提供了一种自发泡植物纤维改性聚丙烯材料及其制备方法。采用本发明的方法不用额外使用化学发泡剂或者惰性气体等气源，而是使用有机物分解产生的气体作为气源，分解残留又可作为增强材料，赋予材料较好的力学性能。同时，由于植物纤维分解较为缓和，气体不易逸出，制品外观良好。

本发明通过以下技术方案实施：

一种自发泡植物纤维改性聚丙烯材料，采用包括以下质量百分比的原料制备而成：

以上述所有原料质量总和为100％计。

优选的，一种自发泡植物纤维改性聚丙烯材料，采用包括以下质量百分比的原料制备而成：

以上述所有原料质量总和为100％计。

所述的聚丙烯为均聚、共聚中的一种或两种以上的组合物，熔体流动速率1～30g/10min(测试条件230℃，2.16Kg)，优选熔体流动速率2-25g/10min，更优选熔体流动速率3-20g/10min。

所述的植物纤维为麻纤维、木纤维、竹纤维、秸秆、谷糠、棉纤维、咖啡渣、甘蔗渣等各类植物纤维中的一种或两种以上的组合物，优选麻纤维、木纤维、竹纤维等纤维素含量较高的纤维类型。纤维类型可以是粉状、纤维状、片状或其组合物，优选粉状或短切纤维，更优选为粉状纤维。

所述的强碱为固体强碱，优选粉末状强碱，所述强碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡中的一种或多种混合物，优选氢氧化钠粉末。