專利名稱：一種聚丙烯微孔發(fā)泡厚板的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子發(fā)泡材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚丙烯微孔發(fā)泡厚板的
生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
聚合物微孔發(fā)泡材料是特指泡孔尺寸小于100 μ m,孔密度大于1. OX IO6個(gè)/cm3的聚合物多孔發(fā)泡材料。由于其具有的輕質(zhì)高強(qiáng)、節(jié)約材料等特點(diǎn)，微孔發(fā)泡材料具有廣泛的應(yīng)用前景。在眾多的聚合物微孔發(fā)泡材料中，聚丙烯(PP)微孔發(fā)泡材料具有良好的機(jī)械性能，較高的熱變形溫度，耐化學(xué)品性，表面保護(hù)性能，并易于回收循環(huán)使用。通過使用超臨界二氧化碳或超臨界氮?dú)獍l(fā)泡得到的聚丙烯微孔發(fā)泡材料，清潔無污染。特別地，制品厚度較大的聚丙烯微孔發(fā)泡板材，如厚度大于IOmm是三明治夾芯復(fù)合材料的理想芯材，可應(yīng)用于保溫車、冷藏車的隔熱板，汽車 、客車和軌道交通車輛的頂棚、地板等，并可應(yīng)用于船舶、建筑等的隔熱保溫。常見的連續(xù)擠出發(fā)泡法很難制得聚丙烯微孔發(fā)泡厚板。受原料樹脂、氣體在熔體中的分散水平、模頭處的降壓速率、發(fā)泡體芯部的熱量移除等因素的限制，連續(xù)擠出發(fā)泡只適合生產(chǎn)厚度相對(duì)較小，一般小于5_的微孔發(fā)泡片材。固態(tài)發(fā)泡法是制備聚合物微孔發(fā)泡材料的常用方法。固態(tài)發(fā)泡過程是指發(fā)泡溫度低于聚合物的流動(dòng)溫度，聚合物仍然處于固態(tài)的條件下，使高壓氣體溶解擴(kuò)散進(jìn)入聚合物基體，然后通過快速泄壓誘導(dǎo)泡孔成核和生長(zhǎng)的發(fā)泡過程。一般而言，在固態(tài)發(fā)泡過程中，無定型聚合物的發(fā)泡溫度高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，半結(jié)晶聚合物的發(fā)泡溫度低于其熔點(diǎn)。固態(tài)發(fā)泡過程有如下特點(diǎn)(I)不同與擠出、注塑等熔融發(fā)泡過程，其對(duì)樹脂原料的可發(fā)泡性能要求較低。為了得到閉孔結(jié)構(gòu)的發(fā)泡材料，熔融發(fā)泡通常需要材料具有較高的熔體強(qiáng)度，以避免泡孔生長(zhǎng)時(shí)發(fā)生泡孔破裂現(xiàn)象。對(duì)于固態(tài)發(fā)泡過程而言，由于聚合物自身處于固態(tài)，聚合物自身的強(qiáng)度足夠滿足泡孔生長(zhǎng)過程引起的對(duì)聚合物的拉伸作用，維持泡孔的閉孔結(jié)構(gòu)。因此，通用的聚合物就可以發(fā)泡，而不需要使用專門改性得到的高熔體強(qiáng)度發(fā)泡原料。(2)在固態(tài)發(fā)泡過程中，氣體通過自擴(kuò)散進(jìn)入聚合物基體，達(dá)到分子水平的分散，有利于泡孔的均勻成核，從而易于形成泡孔尺寸小，孔密度高的微孔發(fā)泡材料。(3)高壓氣氛下聚合物內(nèi)部溫度的均一性和易實(shí)現(xiàn)的快速泄壓都有利于得到孔徑較小，孔密度較高，泡孔尺寸均一的微孔發(fā)泡材料。在固態(tài)發(fā)泡過程中，高壓氣體通過自擴(kuò)散作用滲透進(jìn)入聚合物基體，達(dá)到擴(kuò)散平衡的飽和時(shí)間取決于發(fā)泡溫度、氣體壓力、聚合物樹脂種類及其厚度。對(duì)于大多數(shù)聚合物而言，通常氣體在其中的擴(kuò)散速率較慢，達(dá)到溶解平衡所需的飽和時(shí)間較長(zhǎng)。特別是隨著制品厚度的增加，飽和時(shí)間將大大延長(zhǎng)。因此，固態(tài)發(fā)泡法常應(yīng)用于制備厚度較小的片材，而制備厚度較大的微孔發(fā)泡板材則耗時(shí)較長(zhǎng)，效率較低
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明目的在于提供一種聚丙烯微孔發(fā)泡厚板的生產(chǎn)方法，該方法可以生產(chǎn)泡孔尺寸小，孔密度高，厚度較大的微孔發(fā)泡板材。為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種聚丙烯微孔發(fā)泡厚板的生產(chǎn)方法，采用平板發(fā)泡設(shè)備對(duì)聚丙烯母板進(jìn)行發(fā)泡，其特征在于所述的聚丙烯母板帶有芯部結(jié)構(gòu)。所述的帶有芯部結(jié)構(gòu)的聚丙烯母板，是中間帶有一排或一排以上孔道的聚丙烯擠塑板。所述的聚丙烯擠塑板厚度為5 50mm,優(yōu)選的,聚丙烯擠塑板厚度為10 30mm。所述的孔道的截面形狀可以是邊數(shù)為3-8邊的多邊形、圓形或橢圓形。所述的孔道的高度為O.1 10mm，優(yōu)選的，孔道的高度為O. 5 5mm。所述的孔道的寬度為O.1 50mm,優(yōu)選的，孔道的寬度為O. 5 5mm。所述的孔道之間的距離為O.1 20mm，優(yōu)選的，相鄰孔道之間距離為I 3mm。所述帶有芯部結(jié)構(gòu)的聚丙烯母板采用平板發(fā)泡設(shè)備進(jìn)行發(fā)泡的方法，為使用專用的超臨界平板發(fā)泡設(shè)備進(jìn)行發(fā)泡。所述的超臨界平板發(fā)泡設(shè)備包括提供合模壓力的液壓系統(tǒng)，提供熱量的溫控系統(tǒng)，提供超臨界流體的高壓氣體輸送系統(tǒng)，平板發(fā)泡模具，快速泄壓系統(tǒng)和氣體回收系統(tǒng)。具體的發(fā)泡過程包括如下步驟
(1)提供熱量的溫控系統(tǒng)將平板發(fā)泡模具升溫至發(fā)泡溫度；
(2)將帶有芯部結(jié)構(gòu)的聚丙烯母板放入平板發(fā)泡模具內(nèi)，液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)平板發(fā)泡模具合模，液壓系統(tǒng)加壓至15 20MPa，高壓氣體輸送系統(tǒng)向平板發(fā)泡模具內(nèi)導(dǎo)入高溫高壓氣體，使氣體壓力達(dá)到5 25MPa，優(yōu)選的，10 15MPa ；
(3)高溫高壓的氣體從聚丙烯母板的表面和芯部同時(shí)擴(kuò)散進(jìn)入聚合物基體，擴(kuò)散所需的飽和時(shí)間為30-200分鐘，優(yōu)選的，40-100分鐘；
(4)達(dá)到溶解平衡后，快速泄壓系統(tǒng)快速泄去平板發(fā)泡模具內(nèi)的氣體并通過氣體回收系統(tǒng)進(jìn)行回收，模具開模，聚丙烯母板從模具內(nèi)彈出并發(fā)泡，得到聚丙烯微孔發(fā)泡材料。所述的發(fā)泡溫度低于聚丙烯的熔點(diǎn)，優(yōu)選的，發(fā)泡溫度為130 160°C ；
所述的高溫高壓氣體為二氧化碳或氮?dú)饣蚨呷我獗壤幕旌衔铮?br> 所述的平板發(fā)泡模具具有密封材料，所述密封材料為鈹銅、鋁、石墨或聚四氟乙烯中的任意一種或多種的復(fù)合物。一種所述帶有芯部結(jié)構(gòu)的聚丙烯母板的生產(chǎn)方法，通過擠出成型生產(chǎn)線制備，完整的擠出生產(chǎn)線包括混料機(jī)、螺桿擠出機(jī)、專用平板擠出模頭、冷卻定型臺(tái)、噴淋水箱、牽引機(jī)和切割機(jī)；具體制備過程為
(1)將聚丙烯原料吸入螺桿擠出機(jī)料斗，在70 80°C烘干；
(2)干燥好的原料通過螺桿擠出機(jī)的塑化，混合，螺桿擠出機(jī)的參數(shù)設(shè)定為螺桿溫度160 250°C，模頭溫度為160 180°C，熔體壓力5 15MPa，主機(jī)轉(zhuǎn)速10 50rpm ；
(3)塑化好的聚丙烯熔體通過專用平板擠出模頭成型，形成芯部帶有孔洞的熔融態(tài)的聚丙烯擠出板；
(4)芯部帶有孔洞的熔融態(tài)的聚丙烯擠出板在牽引機(jī)的拉力下通過冷卻定型臺(tái)，得到初步冷卻和定型，牽引機(jī)的牽引速率為10 50cm/min,冷卻定型臺(tái)的溫度為5 20°C ；(5)初步定型聚丙烯擠出板出冷卻定型臺(tái)后進(jìn)入噴淋水箱，進(jìn)一步冷卻，噴淋水溫為10 30 ；
(6)經(jīng)噴淋的聚丙烯擠出板通過切割機(jī)按一定長(zhǎng)度切割，得到聚丙烯母板。所述的聚丙烯原料是通用級(jí)聚丙烯，具體是均聚聚丙烯或無規(guī)共聚聚丙烯。所述的聚丙烯原料熔融指數(shù)為O.1 5. 0g/10min，優(yōu)選的，熔融指數(shù)1. O 3.0g/10min。步驟(I)所述的聚丙烯原料，加入助劑，通過混料機(jī)預(yù)混合后，再吸入螺桿擠出機(jī)料斗，在70 80°C烘干；所述的助劑包括色母料、無機(jī)填料、阻燃劑、抗靜電劑，以聚丙烯原料為100重量份計(jì)，色母料O 2重量份，無機(jī)填料O 10重量份，阻燃劑O 30重量份，抗靜電劑O 15重量份；所述助劑是否添加以及添加種類根據(jù)具體產(chǎn)品要求決定，其中阻燃劑和抗靜電劑分別實(shí)現(xiàn)阻燃性能和抗靜電性能，對(duì)防火要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域，一般要求聚丙烯發(fā)泡材料具有阻燃性能，此時(shí)添加阻燃劑；而在電子產(chǎn)品包裝應(yīng)用領(lǐng)域，則一般要求聚丙烯發(fā)泡材料具有抗靜電性能，此時(shí)添加抗靜電劑。所述的專用平板擠出模頭為中心帶有一排或多排芯棒的平板擠出模頭，所述芯棒用于得到聚丙烯擠出板中間的孔道結(jié)構(gòu)。所述的芯棒的截面形狀是邊數(shù)為3-8邊的多邊形，圓形或橢圓形。所述的芯棒的高度為O.1 IOmm,優(yōu)選的，芯棒的高度為O. 5 5mm。所述的芯棒的寬度為O.1 50mm,優(yōu)選的，芯棒的寬度為O. 5 5mm。所述的芯棒之間的距離為O.1 20mm，優(yōu)選的，相鄰芯棒之間距離為I 3mm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于由于發(fā)泡溫度低于聚丙烯的熔點(diǎn)，氣體的溶解度較大，泡孔的成核和生長(zhǎng)過程易于控制，易于得到發(fā)泡倍率大，孔徑尺寸小，泡孔密度高的聚丙烯微孔發(fā)泡材料；同時(shí)由于發(fā)泡母板芯部孔道的存在，高溫高壓氣體在聚丙烯基體內(nèi)的擴(kuò)散路徑縮短，飽和時(shí)間顯著減小，易于得到厚度較大的聚丙烯微孔發(fā)泡板材；同時(shí)一臺(tái)發(fā)泡機(jī)可以裝配多層平板模具，生產(chǎn)效率較高。


圖1為實(shí)施例4的微孔發(fā)泡樣品的內(nèi)部泡孔形態(tài)的掃描電鏡 圖2為實(shí)施例5的微孔發(fā)泡樣品的內(nèi)部泡孔形態(tài)的掃描電鏡圖。
具體實(shí)施例方式表征方法如下
按照ISO 845標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試得到微孔發(fā)泡材料的表觀密度，可以計(jì)算得到最終微孔發(fā)泡材料的發(fā)泡倍率。發(fā)泡倍率0U = Pp()lymOT/Pf_，其中Pp()lymOT為未發(fā)泡聚合物的密度，Pfoaffl為微孔發(fā)泡材料的表觀密度。將微孔發(fā)泡材料經(jīng)液氮淬斷，斷面噴金，采用掃描電鏡(SEM)考察發(fā)泡材料內(nèi)部的泡孔結(jié)構(gòu)，測(cè)量泡孔尺寸并計(jì)算出泡孔密度。泡孔密度N(單位個(gè)/cm3) = (n/A)3/2XR ex，n為掃描電鏡照片上的泡孔數(shù)，A為掃描照片的實(shí)際面積(單位cm2)。分別按照ISO 1798，ISO 844和ISO 8067測(cè)得微孔發(fā)泡材料的拉伸強(qiáng)度，壓縮強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度。實(shí)施例1 一種聚丙烯微孔發(fā)泡厚板的生產(chǎn)方法，采用平板發(fā)泡設(shè)備對(duì)聚丙烯母板進(jìn)行發(fā)泡，所述的聚丙烯母板帶有芯部結(jié)構(gòu)，具體是中間帶有一排或一排以上孔道的聚丙烯擠塑板；具體的平板發(fā)泡過程包括如下步驟
(1)提供熱量的溫控系統(tǒng)將平板發(fā)泡模具升溫至發(fā)泡溫度，發(fā)泡溫度為130°c；
(2)將帶有芯部結(jié)構(gòu)的聚丙烯母板放入平板發(fā)泡模具內(nèi)，液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)平板發(fā)泡模具合模，液壓系統(tǒng)加壓至15MPa，高壓氣體輸送系統(tǒng)向平板發(fā)泡模具內(nèi)導(dǎo)入5 MPa的高溫二氧化碳?xì)怏w；
(3)高溫高壓的氣體從聚丙烯母板的表面和芯部同時(shí)擴(kuò)散進(jìn)入聚合物基體，擴(kuò)散所需的飽和時(shí)間為200分鐘；
(4)達(dá)到溶解平衡后，快速泄壓系統(tǒng)快速泄去平板發(fā)泡模具內(nèi)的氣體并通過氣體回收系統(tǒng)進(jìn)行回收，模具開模，聚丙烯母板從模具內(nèi)彈出并發(fā)泡，得到聚丙烯微孔發(fā)泡材料。實(shí)施例2
一種聚丙烯微孔發(fā)泡厚板的生產(chǎn)方法，采用平板發(fā)泡設(shè)備對(duì)聚丙烯母板進(jìn)行發(fā)泡，所述的聚丙烯母板帶有芯部結(jié)構(gòu)，具體是中間帶有一排或一排以上孔道的聚丙烯擠塑板，所述的聚丙烯擠塑板厚度為5 mm,截面形狀為圓形,孔道高度為O.1 mm,孔道寬度為50 mm,孔道之間的距離為O.1 mm ;具體的平板發(fā)泡過程包括如下步驟
(1)提供熱量的溫控系統(tǒng)將平板發(fā)泡模具升溫至發(fā)泡溫度，發(fā)泡溫度為160°C；
(2)將帶有芯部結(jié)構(gòu)的聚丙烯母板放入平板發(fā)泡模具內(nèi)，液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)平板發(fā)泡模具合模，液壓系統(tǒng)加壓至20MPa，高壓氣體輸送系統(tǒng)向平板發(fā)泡模具內(nèi)導(dǎo)入25 MPa的高溫二氧化碳?xì)怏w；
(3)高溫高壓的氣體從聚丙烯母板的表面和芯部同時(shí)擴(kuò)散進(jìn)入聚合物基體，擴(kuò)散所需的飽和時(shí)間為30分鐘；
(4)達(dá)到溶解平衡后，快速泄壓系統(tǒng)快速泄去平板發(fā)泡模具內(nèi)的氣體并通過氣體回收系統(tǒng)進(jìn)行回收，模具開模，聚丙烯母板從模具內(nèi)彈出并發(fā)泡，得到聚丙烯微孔發(fā)泡材料。實(shí)施例3
一種聚丙烯微孔發(fā)泡厚板的生產(chǎn)方法，采用平板發(fā)泡設(shè)備對(duì)聚丙烯母板進(jìn)行發(fā)泡，所述的聚丙烯母板帶有芯部結(jié)構(gòu)，具體是中間帶有一排或一排以上孔道的聚丙烯擠塑板，所述的聚丙烯擠塑板厚度為50 mm,截面形狀為圓形,孔道高度為10 mm,孔道寬度為O.1 mm,孔道之間的距離為20mm ;具體的平板發(fā)泡過程包括如下步驟
(1)提供熱量的溫控系統(tǒng)將平板發(fā)泡模具升溫至發(fā)泡溫度，發(fā)泡溫度為150°C；
(2)將帶有芯部結(jié)構(gòu)的聚丙烯母板放入平板發(fā)泡模具內(nèi)，液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)平板發(fā)泡模具合模，液壓系統(tǒng)加壓至20MPa，高壓氣體輸送系統(tǒng)向平板發(fā)泡模具內(nèi)導(dǎo)入15MPa的高溫二氧化碳?xì)怏w；
(3)高溫高壓的氣體從聚丙烯母板的表面和芯部同時(shí)擴(kuò)散進(jìn)入聚合物基體，擴(kuò)散所需的飽和時(shí)間為100分鐘；
(4)達(dá)到溶解平衡后，快速泄壓系統(tǒng)快速泄去平板發(fā)泡模具內(nèi)的氣體并通過氣體回收系統(tǒng)進(jìn)行回收，模具開模，聚丙烯母板從模具內(nèi)彈出并發(fā)泡，得到聚丙烯微孔發(fā)泡材料。實(shí)施例4
一種聚丙烯微孔發(fā)泡厚板的生產(chǎn)方法，采用平板發(fā)泡設(shè)備對(duì)聚丙烯母板進(jìn)行發(fā)泡，所述的聚丙烯母板帶有芯部結(jié)構(gòu)，具體是中間帶有一排或一排以上孔道的聚丙烯擠塑板，所述的聚丙烯擠塑板截面形狀為圓形，孔道高度為O. 5mm，孔道寬度為5 mm，孔道之間的距離為1_ ;具體的平板發(fā)泡過程包括如下步驟
(1)提供熱量的溫控系統(tǒng)將平板發(fā)泡模具升溫至發(fā)泡溫度，發(fā)泡溫度為146°C；
(2)將帶有芯部結(jié)構(gòu)的聚丙烯母板放入平板發(fā)泡模具內(nèi)，液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)平板發(fā)泡模具合模，液壓系統(tǒng)加壓至20MPa，高壓氣體輸送系統(tǒng)向平板發(fā)泡模具內(nèi)導(dǎo)入15MPa的高溫二氧化碳?xì)怏w；
(3)高溫高壓的氣體從聚丙烯母板的表面和芯部同時(shí)擴(kuò)散進(jìn)入聚合物基體，擴(kuò)散所需的飽和時(shí)間為40分鐘；
(4)達(dá)到溶解平衡后，快速泄壓系統(tǒng)快速泄去平板發(fā)泡模具內(nèi)的氣體并通過氣體回收系統(tǒng)進(jìn)行回收，模具開模，聚丙烯母板從模具內(nèi)彈出并發(fā)泡，得到聚丙烯微孔發(fā)泡材料。實(shí)施例5
一種聚丙烯微孔發(fā)泡厚板的生產(chǎn)方法，采用平板發(fā)泡設(shè)備對(duì)聚丙烯母板進(jìn)行發(fā)泡，所述的聚丙烯母板帶有芯部結(jié)構(gòu)，具體是中間帶有一排或一排以上孔道的聚丙烯擠塑板，所述的聚丙烯擠塑板截面形狀為橢圓形，孔道高度為5mm，孔道寬度為O. 5 mm，孔道之間的距離為3_ ;具體的平板發(fā)泡過程包括如下步驟
(1)提供熱量的溫控系統(tǒng)將平板發(fā)泡模具升溫至發(fā)泡溫度，發(fā)泡溫度為158°C；
(2)將帶有芯部結(jié)構(gòu)的聚丙烯母板放入平板發(fā)泡模具內(nèi)，液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)平板發(fā)泡模具合模，液壓系統(tǒng)加壓至17MPa，高壓氣體輸送系統(tǒng)向平板發(fā)泡模具內(nèi)導(dǎo)入25MPa的高溫二氧化碳?xì)怏w；
(3)高溫高壓的氣體從聚丙烯母板的表面和芯部同時(shí)擴(kuò)散進(jìn)入聚合物基體，擴(kuò)散所需的飽和時(shí)間為60分鐘；
(4)達(dá)到溶解平衡后，快速泄壓系統(tǒng)快速泄去平板發(fā)泡模具內(nèi)的氣體并通過氣體回收系統(tǒng)進(jìn)行回收，模具開模，聚丙烯母板從模具內(nèi)彈出并發(fā)泡，得到聚丙烯微孔發(fā)泡材料。實(shí)施例4和5的發(fā)泡材料檢測(cè)結(jié)果見表I表I實(shí)施例4和5的的發(fā)泡材料檢測(cè)結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種聚丙烯微孔發(fā)泡厚板的生產(chǎn)方法，采用平板發(fā)泡設(shè)備對(duì)聚丙烯母板進(jìn)行發(fā)泡，其特征在于所述的聚丙烯母板帶有芯部結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯微孔發(fā)泡厚板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的帶有芯部結(jié)構(gòu)的聚丙烯母板，是中間帶有一排或一排以上孔道的聚丙烯擠塑板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚丙烯微孔發(fā)泡厚板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的聚丙烯擠塑板厚度為5 50mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚丙烯微孔發(fā)泡厚板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的孔道的截面形狀為邊數(shù)為3-8邊的多邊形、圓形或橢圓形；所述的孔道的高度為O.1 10mm，寬度為O.1 50mm,孔道之間的距離為O.1 20_。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的聚丙烯微孔發(fā)泡厚板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的帶有芯部結(jié)構(gòu)的聚丙烯母板采用平板發(fā)泡設(shè)備進(jìn)行發(fā)泡的方法為使用專用的超臨界平板發(fā)泡設(shè)備進(jìn)行發(fā)泡；所述的超臨界平板發(fā)泡設(shè)備包括提供合模壓力的液壓系統(tǒng)、提供熱量的溫控系統(tǒng)、提供超臨界流體的高壓氣體輸送系統(tǒng)、平板發(fā)泡模具、快速泄壓系統(tǒng)和氣體回收系統(tǒng)；具體的發(fā)泡過程包括如下步驟(1)提供熱量的溫控系統(tǒng)將平板發(fā)泡模具升溫至發(fā)泡溫度；(2)將帶有芯部結(jié)構(gòu)的聚丙烯母板放入平板發(fā)泡模具內(nèi)，液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)平板發(fā)泡模具合模，液壓系統(tǒng)加壓至15 20MPa，高壓氣體輸送系統(tǒng)向平板發(fā)泡模具內(nèi)導(dǎo)入高溫高壓氣體，使氣體壓力達(dá)到5 25MPa ；(3)高溫高壓的氣體從聚丙烯母板的表面和芯部同時(shí)擴(kuò)散進(jìn)入聚合物基體，擴(kuò)散所需的飽和時(shí)間為30-200分鐘；(4)達(dá)到溶解平衡后，快速泄壓系統(tǒng)快速泄去平板發(fā)泡模具內(nèi)的氣體并通過氣體回收系統(tǒng)進(jìn)行回收，模具開模，聚丙烯母板從模具內(nèi)彈出并發(fā)泡，得到聚丙烯微孔發(fā)泡材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚丙烯微孔發(fā)泡厚板的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(I)所述的發(fā)泡溫度低于聚丙烯的熔點(diǎn)；步驟(2)所述的高溫高壓氣體為二氧化碳或氮?dú)饣蚨呷我獗壤幕旌衔铩?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚丙烯微孔發(fā)泡厚板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的平板發(fā)泡模具具有密封材料，所述密封材料為鈹銅、鋁、石墨或聚四氟乙烯中的任意一種或多種的復(fù)合物。
8.—種權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的帶有芯部結(jié)構(gòu)的聚丙烯母板的生產(chǎn)方法，通過擠出成型生產(chǎn)線制備，擠出生產(chǎn)線包括混料機(jī)、螺桿擠出機(jī)、專用平板擠出模頭、冷卻定型臺(tái)、噴淋水箱、牽引機(jī)和切割機(jī)；具體制備過程為(1)將聚丙烯原料吸入螺桿擠出機(jī)料斗，在70 80°C烘干；(2)干燥好的原料通過螺桿擠出機(jī)的塑化，混合，螺桿擠出機(jī)的參數(shù)設(shè)定為螺桿溫度160 250°C，模頭溫度為160 180°C，熔體壓力5 15MPa，主機(jī)轉(zhuǎn)速10 50rpm ；(3)塑化好的聚丙烯熔體通過專用平板擠出模頭成型，形成芯部帶有孔洞的熔融態(tài)的聚丙烯擠出板；(4)芯部帶有孔洞的熔融態(tài)的聚丙烯擠出板在牽引機(jī)的拉力下通過冷卻定型臺(tái)，得到初步冷卻和定型，牽引機(jī)的牽引速率為10 50cm/min,冷卻定型臺(tái)的溫度為5 20°C ；(5)初步定型聚丙烯擠出板出冷卻定型臺(tái)后進(jìn)入噴淋水箱，進(jìn)一步冷卻，噴淋水溫為,10 30 ；(6)經(jīng)噴淋的聚丙烯擠出板通過切割機(jī)按一定長(zhǎng)度切割，得到聚丙烯母板。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的帶有芯部結(jié)構(gòu)的聚丙烯母板的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(3)所述的專用平板擠出模頭為中心帶有一排或多排芯棒的平板擠出模頭。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的帶有芯部結(jié)構(gòu)的聚丙烯母板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的芯棒的截面形狀可以是邊數(shù)為3-8邊的多邊形，圓形或橢圓形；所述的芯棒的高度為O.1 IOmm ;所述的芯棒的寬度為O.1 50mm ;所述的芯棒之間的距離為O.1 20mm。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的帶有芯部結(jié)構(gòu)的聚丙烯母板的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(I)所述的聚丙烯原料是通用級(jí)聚丙烯；熔融指數(shù)為O.1 5. 0g/10min。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的帶有芯部結(jié)構(gòu)的聚丙烯母板的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(I)所述的聚丙烯原料，加入助劑，通過混料機(jī)預(yù)混合后，再吸入螺桿擠出機(jī)料斗，在70 80°C烘干；所述的助劑包括色母料、無機(jī)填料、阻燃劑和抗靜電劑，以聚丙烯原料為100重量份計(jì)，色母料O 2重量份，無機(jī)填料O 10重量份，阻燃劑O 30重量份，抗靜電劑O 15重量份。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚丙烯微孔發(fā)泡厚板的生產(chǎn)方法，采用平板發(fā)泡設(shè)備對(duì)聚丙烯母板進(jìn)行發(fā)泡，其特征在于所述的聚丙烯母板帶有芯部結(jié)構(gòu)；聚丙烯發(fā)泡母板芯部的孔道結(jié)構(gòu)，縮短了超臨界二氧化碳擴(kuò)散進(jìn)入聚丙烯基體的路徑，從而減少了達(dá)到擴(kuò)散平衡所需要的飽和時(shí)間，顯著提高了生產(chǎn)效率。本發(fā)明還提供了一種芯部帶有孔道結(jié)構(gòu)的聚丙烯發(fā)泡母板的制備方法，采用通用的聚丙烯原料，通過擠出成型制得。本發(fā)明所述方法可以生產(chǎn)泡孔尺寸小，孔密度高，厚度較大的微孔發(fā)泡板材。
文檔編號(hào)B29C44/34GK103042647SQ201210443118
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者吉崢嶸 申請(qǐng)人:江蘇微賽新材料科技有限公司