本發(fā)明屬于高分子功能材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種聚烯烴發(fā)泡母粒組成及制備方法和用途。

背景技術(shù)：

聚烯烴發(fā)泡材料具有質(zhì)輕、隔音、隔熱、抗沖擊等諸多優(yōu)點(diǎn)。采用聚烯烴發(fā)泡母粒生產(chǎn)聚烯烴發(fā)泡材料具有工藝要求簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，聚烯烴發(fā)泡母粒一直是材料發(fā)泡技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。現(xiàn)有聚烯烴發(fā)泡母粒技術(shù)存在發(fā)泡劑、發(fā)泡氣體易燃有害，發(fā)泡工藝溫度范圍窄，發(fā)泡均勻度低等問題。

申請(qǐng)?zhí)?01110322117.8《一種增韌發(fā)泡母粒及其制備方法和用途》公開了一種發(fā)泡母粒，以LDPE和LLDPE為基體、EVA為載體通過分散劑可以將發(fā)泡劑和成核劑分散于基體樹脂中得到的母粒。該方法制得的母粒用于聚丙烯及聚丙烯基復(fù)合材料中相容性更好，但存在發(fā)泡劑和發(fā)泡氣體易燃有害，發(fā)泡工藝溫度范圍窄等缺點(diǎn)。

申請(qǐng)?zhí)?01410629463.4《一種高結(jié)晶性聚丙烯發(fā)泡母粒及其制備方法》公開了一種高結(jié)晶性聚丙烯樹脂發(fā)泡母粒及其制備方法，是以LDPE為基體樹脂，加入化學(xué)發(fā)泡劑，成核劑1，成核劑2，潤(rùn)滑劑，表面活性劑等助劑在高混機(jī)中混合均勻，再加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，得到高結(jié)晶性聚丙烯發(fā)泡母粒。該發(fā)明的高結(jié)晶性聚丙烯發(fā)泡母?？捎糜诰郾┳⑺馨l(fā)泡，發(fā)泡板材、發(fā)泡型材和發(fā)泡管材的擠出，發(fā)泡產(chǎn)品發(fā)泡比率高，泡孔尺寸小，泡孔密度小，制品外觀缺陷小，力學(xué)性能下降小。該發(fā)明同樣存在發(fā)泡劑和發(fā)泡氣體易燃有害的缺點(diǎn)。

本發(fā)明采用安全環(huán)保的發(fā)泡劑，制備的發(fā)泡母粒具有使用便利、加工條件要求低、加工溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，可與多種聚烯烴材料摻混后進(jìn)行發(fā)泡成型，適用于擠出、注射和模壓等多種工藝條件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于聚烯烴制品的發(fā)泡母粒及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供的母粒是用于熔融發(fā)泡成型的化學(xué)發(fā)泡母粒，可以在不改變擠出或注射或模壓工藝的前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)聚烯烴材料和制品的發(fā)泡改性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。

一種聚烯烴發(fā)泡母粒，其特征在于，由包括以下重量份的組分制成：

POE樹脂50～80份，

表面活性劑1～10份，

發(fā)泡劑10～40份，

成核劑1～10份，

引發(fā)劑0.1～0.3份。

所述的表面活性劑為山梨醇酐單油酸酯；

所述的發(fā)泡劑為碳酸氫鉀；

所述成核劑為超細(xì)滑石粉、二芐叉山梨醇(DBS)中的一種或兩種；

所述引發(fā)劑為過氧化二異丙苯(DCP)、過氧化苯甲酰(BPO)中的一種或兩種。

所述POE樹脂為乙烯-辛烯共聚物，熔點(diǎn)低于90℃，其在190℃，負(fù)載2.16kg壓力下的熔體流動(dòng)速率為1～10g/10min，優(yōu)選2～5g/10min。

本發(fā)明的一種聚烯烴發(fā)泡母粒的制備方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟一、按比例稱取POE樹脂、表面活性劑、發(fā)泡劑、成核劑和引發(fā)劑；

步驟二、將上述原料依次加入混合器中預(yù)混合，混合器溫度不超過40℃，混合時(shí)間2～10min；

步驟三、上述物料在同向雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合，模面風(fēng)冷熱切粒，制得聚烯烴發(fā)泡母粒。

所述步驟三的同向雙螺桿擠出機(jī)有十一段加熱區(qū)，各段溫度為一區(qū)20～45℃，二區(qū)30～55℃，三區(qū)70～90℃，四區(qū)80～90℃，五區(qū)80～90℃，六區(qū)80～90℃，七區(qū)80～100℃，八區(qū)80～100℃，九區(qū)90～100℃，十區(qū)80～90℃，十一區(qū)80～90℃。

所述一種聚烯烴發(fā)泡母粒用作聚烯烴材料和制品的發(fā)泡改性。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供了一種發(fā)泡母粒，可以用于大部分聚烯烴材料及其改性材料中，如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)、POE樹脂及以上樹脂為基體的改性材料，可直接注塑或模壓用于發(fā)泡產(chǎn)品成型，加工工藝簡(jiǎn)單。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明提供的方法具有制造成本低、發(fā)泡劑和發(fā)泡氣體安全環(huán)保、發(fā)泡溫度低、使用范圍和工藝范圍寬、加工能耗低等諸多有益效果。本發(fā)明方法制得的發(fā)泡母粒產(chǎn)品，與聚乙烯、聚丙烯、EVA樹脂、POE樹脂均有良好的相容性，制得的發(fā)泡制品安全環(huán)保、密度小、成型收縮小、力學(xué)性能優(yōu)良。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合各實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。

實(shí)施例1

本實(shí)施例中，一種聚烯烴發(fā)泡母粒，由包括以下重量份的組分制成：

POE樹脂80份，

山梨醇酐單油酸酯2份，

碳酸氫鉀10份，

超細(xì)滑石粉3份，

過氧化二異丙苯0.1份。

所述POE樹脂為乙烯-辛烯共聚物，熔點(diǎn)52℃，其在190℃，負(fù)載2.16kg壓力下的熔體流動(dòng)速率為2.1g/10min。

本實(shí)施例中，一種聚烯烴發(fā)泡母粒的制備方法，包含以下步驟：

步驟一、按比例稱取POE樹脂、山梨醇酐單油酸酯、碳酸氫鉀、超細(xì)滑石粉和過氧化二異丙苯；

步驟二、將上述原料依次加入混合器中預(yù)混合，混合器溫度不超過40℃，混合時(shí)間2min；

步驟三、上述物料在同向雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合，模面風(fēng)冷熱切粒，制得聚烯烴發(fā)泡母粒。

所述步驟三的同向雙螺桿擠出機(jī)有十一段加熱區(qū)，各段溫度為一區(qū)30℃，二區(qū)45℃，三區(qū)80℃，四區(qū)80℃，五區(qū)90℃，六區(qū)90℃，七區(qū)90℃，八區(qū)90℃，九區(qū)90℃，十區(qū)90℃，十一區(qū)80℃。

將按本實(shí)施例制備的發(fā)泡母粒與分別與聚乙烯、聚丙烯、EVA樹脂、POE樹脂按10∶90的重量比共混后在注塑機(jī)中制成樣條，性能測(cè)試結(jié)果見附表。

實(shí)施例2

本實(shí)施例中，一種聚烯烴發(fā)泡母粒，由包括以下重量份的組分制成：

POE樹脂50份，

山梨醇酐單油酸酯10份，

碳酸氫鉀30份，

超細(xì)滑石粉10粉，

過氧化二異丙苯0.1份，

過氧化苯甲酰0.2份。

所述POE樹脂為乙烯-辛烯共聚物，熔點(diǎn)89℃，其在190℃，負(fù)載2.16kg壓力下的熔體流動(dòng)速率為1g/10min。

本實(shí)施例中，一種聚烯烴發(fā)泡母粒的制備方法，包含以下步驟：

步驟一、按比例稱取POE樹脂、山梨醇酐單油酸酯、碳酸氫鉀、超細(xì)滑石粉、過氧化二異丙苯和過氧化苯甲酰；

步驟二、將上述原料依次加入混合器中預(yù)混合，混合器溫度不超過40℃，混合時(shí)間10min；

步驟三、上述物料在同向雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合，模面風(fēng)冷熱切粒，制得聚烯烴發(fā)泡母粒。

所述步驟三的同向雙螺桿擠出機(jī)有十一段加熱區(qū)，各段溫度為一區(qū)45℃，二區(qū)50℃，三區(qū)80℃，四區(qū)80℃，五區(qū)90℃，六區(qū)90℃，七區(qū)100℃，八區(qū)100℃，九區(qū)100℃，十區(qū)90℃，十一區(qū)90℃。

將按本實(shí)施例制備的發(fā)泡母粒與分別與聚乙烯、聚丙烯、EVA樹脂、POE樹脂按15∶85的重量比共混后在注塑機(jī)中制成標(biāo)準(zhǔn)試樣，性能測(cè)試結(jié)果見附表。

實(shí)施例3

本實(shí)施例中，一種聚烯烴發(fā)泡母粒，由包括以下重量份的組分制成：

POE樹脂55份，

山梨醇酐單油酸酯1份，

碳酸氫鉀40份，

二芐叉山梨醇4份

過氧化苯甲酰0.2份。

所述POE樹脂為乙烯-辛烯共聚物，熔點(diǎn)66℃，其在190℃，負(fù)載2.16kg壓力下的熔體流動(dòng)速率為9.8g/10min。

本實(shí)施例中，一種聚烯烴發(fā)泡母粒的制備方法，包含以下步驟：

步驟一、按比例稱取POE樹脂、山梨醇酐單油酸酯、碳酸氫鉀、二芐叉山梨醇、和過氧化苯甲酰；

步驟二、將上述原料依次加入混合器中預(yù)混合，混合器溫度不超過40℃，混合時(shí)間6min；

步驟三、上述物料在同向雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合，模面風(fēng)冷熱切粒，制得聚烯烴發(fā)泡母粒。

所述步驟三的同向雙螺桿擠出機(jī)有十一段加熱區(qū)，各段溫度為一區(qū)20℃，二區(qū)35℃，三區(qū)80℃，四區(qū)80℃，五區(qū)90℃，六區(qū)90℃，七區(qū)90℃，八區(qū)90℃，九區(qū)100℃，十區(qū)90℃，十一區(qū)90℃。

將按本實(shí)施例制備的發(fā)泡母粒分別與聚乙烯、聚丙烯、EVA樹脂、POE樹脂按20∶80的重量比共混后在擠出造粒，用平板硫化儀模壓試片，性能測(cè)試結(jié)果見附表。

附表中拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率按GB/T1040.6-2005方法測(cè)試，缺口沖擊強(qiáng)度按GB/T1843-2008方法測(cè)試，密度按GB/T1033.1-2008方法測(cè)試，成型收縮率按GB/T17037.4-2003方法測(cè)試。

附表可見，在加入發(fā)泡母粒后通過注塑發(fā)泡的工藝方法在保證材料力學(xué)性能的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)材料的大幅減重，同時(shí)其成型收縮情況得到顯著改善。

上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。