[发明专利]一种轻质微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种轻质微发泡聚丙烯复合材料，其特征在于由以下重量份的原料组成：高浓度AC发泡母粒5‑15份；三元乙丙橡胶10‑20份；聚丙烯70‑80份；纳米二氧化硅1‑4份；纳米氧化锌0.4‑1.2份；硬脂酸锌0.1‑0.3份；所述的高浓度AC发泡母粒由15重量份的偶氮二甲酰胺、85重量份的低密度聚乙烯组成；采用密炼的共混方式，先将低密度聚乙烯熔融后加入偶氮二甲酰胺充分密炼并剪碎成粒。所得产品具有结构均一、尺寸微小、密度较大的泡孔结构使得其质量得到降低，不仅节约了原材料加入量，且在用量较小质量较低的情况下依然保持着优良的机械性能。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种轻质微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

近年来，微发泡聚丙烯逐渐受到研究学者们的关注。它比起常用的发泡塑料，有着更高 的刚性，耐化学性和经济效益。特别是它良好的热稳定性能。给其应用带来了更多的可能。 同时泡孔结构的存在，必然会提升其绝热，隔音和吸收能量的能力。用它来代替未发泡的聚 丙烯或者其他发泡材料，既可以减少原材料的使用，也可以减轻整体质量以降低能源的消耗。 这赋予了微发泡PP在汽车，建筑，航空，工农业等领域的巨大应用潜力。

PP虽然拥有很多优点，但是其内部分子呈线性结构，且存在晶体相而表现出较低的熔体 强度，所以发泡性能很差。特别是在高温情况下，熔融的PP没有足够的黏度来包覆住发泡过 程产生的气体，部分气体直接破孔而出，或者合并生成大孔结构，这些结构都会以缺陷的形 式存在于材料之中，严重劣化其机械性能。对于发泡材料，只有生成的泡孔致密且均匀分布 于基体之中，才能在减轻材料质量的同时具有良好的机械性能。

发明内容

本发明目的在于提供一种微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法，该材料具有结构均一、 尺寸微小、密度较大的泡孔结构使得其质量得到降低，不仅节约了原材料加入量，且在用 量较小质量较低的情况下依然保持着优良的机械性能。

为达到上述目的，采用技术方案如下：

一种轻质微发泡聚丙烯复合材料，由以下重量份的原料组成：

高浓度AC发泡母粒5-15份；

三元乙丙橡胶10-20份；

聚丙烯70-80份；

异相成核剂纳米二氧化硅1-4份；

纳米氧化锌0.4-1.2份；

硬脂酸锌0.1-0.3份。

按上述方案，所述的高浓度AC发泡母粒由15重量份的偶氮二甲酰胺、85重量份的低密度聚乙烯组成；采用密炼的共混方式，先将低密度聚乙烯熔融后加入偶氮二甲酰胺充分密炼并剪碎成粒。

按上述方案，所述三元乙丙橡胶的分子量为100000-135000，分子量分布指数为2.0-4.0，门尼粘度为20-40。

按上述方案，所述聚丙烯的结晶度为40％-60％，230℃下重量为2.16公斤时熔体熔融指 数为5-15g/10min。

按上述方案，所述纳米二氧化硅纯度大于99％，粒径小于50nm。添加量为纳米氧化锌的4倍。

按上述方案，所述纳米氧化锌纯度大于99.5％，粒径小于50nm。

上述微孔发泡聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将高浓度AC发泡母粒、聚丙烯、三元乙丙橡胶、异相成核剂纳米二氧化硅、 纳米氧化锌、硬脂酸锌按比例充分混合均匀；

(2)将所得混合物料采用双螺杆挤出机在165-180℃的温度下进行熔融共混，挤出， 造粒，得到预发泡母粒；