一种用于聚苯乙烯微孔发泡材料的发泡母粒及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于聚苯乙烯微孔发泡母粒及其制备方法，所述发泡母粒按重量份数由以下组分组成：低分子量聚苯乙烯载体10-80份，碳酸氢盐5-40份，偶氮二甲酰胺5-40份，有机羧酸1-5份，氧化锌1-5份，偶联剂0.1-2份，白油0.1-2份。其制备步骤为：（1）将上述组分经过高速混合工艺混合10-30min达到充分均匀；（2）将步骤（1）得到的混合物，经过双螺杆熔融挤出机的剪切、熔融和分散塑化，最后挤出造粒制成发泡母粒。将该发泡母粒用于聚苯乙烯微孔发泡过程中，具有分散性好、分解缓慢、产品泡孔致密并具有较好的综合力学性能和尺寸精度高等优点。
【专利说明】一种用于聚苯乙烯微孔发泡材料的发泡母粒及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种发泡母粒及其制备方法，具体是一种用于聚苯乙烯微孔发泡材料 的发泡母粒及其制备方法。 技术背景
[0002] 聚苯乙烯微孔发泡材料具有质量轻、价格低、防虫、防蛀、耐湿、无毒环保、使用寿 命长等一系列优点，目前用在该领域的发泡剂有很多种，根据分解产生的热量可以分为放 热型发泡剂和吸热型发泡剂，发热型发泡剂有偶氮二甲酰胺、二亚基五次甲基二胺及磺酰 肼等多种发泡剂，其发泡效率较高，但其分解速度较迅速，不易控制，且极易引起材料芯层 烧焦；吸热型发泡剂主要为碳酸氢盐类，通常为无机发泡剂。碳酸氢盐类发泡剂分解的吸热 性质对发泡过程是有好处的，尤其是挤出发泡，通过发泡剂分解吸热可以避免因有机发泡 剂放热造成的塌泡等制品质量问题，对稳定制品质量非常有利，同时可以避免泡沫烧焦，但 采用碳酸氢盐类作为发泡剂很难得到高质量的发泡体，形成的泡孔比较粗，且泡孔结构不 均匀，这主要由于碳酸氢盐类在高分子材料中的分散性差引起的，目前结合发热发泡剂和 吸热发泡剂的各自优点，开发出了性能较好的吸-放热平衡复合发泡剂，但是此类发泡剂 在使用成型过程中经常出现串泡、并泡等问题，其原因大多数是发泡剂分散不良造成的。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是为了克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种流动性好、分 散均匀、分解缓慢的发泡母粒及其制备方法。本发明设计1、一种用于聚苯乙烯微孔发泡母 粒，其特征在于：各原料组分按重量比为：低分子量聚苯乙烯载体10-80份，碳酸氢盐5-40 份，偶氮二甲酰胺5-40份，有机羧酸1-5份，氧化锌1-5份，偶联剂0. 1-2份，白油0. 1-2份。 聚苯乙烯载体的重均分子量为4-8万。偶氮二甲酰胺、碳酸氢盐、氧化锌粉体材料的粒径为 1-10μm。碳酸氢盐可以是碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢铵一种或其混合物。有机羧酸1-5 份可以是柠檬酸、硬脂酸一种或其混合物。偶联剂是硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶 联剂的一种或其混合物。一种用于聚苯乙烯微孔发泡母粒的制备方法，其特征在于：包括以 下步骤： (1) 将各组分经过高速混合工艺混合10-30min; (2)将步骤（1)得到的混合物，经过双螺杆熔融挤出机的剪切、熔融和分散匀化，最后挤 出造粒制成发泡母粒。挤出工艺的各区的温度为90-1KTC，螺杆转速为100_500r/min。本 发明的优点是：其外观与聚苯乙烯粒子近似，在使用过程可直接通过计量螺杆自动均匀的 加入到发泡机，具有极低的计量误差。发泡母粒产品具有分散均匀；发泡母粒产品均有分解 缓慢；所述的发泡母粒产品在使用过程解决了粉尘飞扬的问题；发泡母粒的加工产品具有 尺寸精确度高；发泡母粒的加工产品均有较高的综合力学性能。
【具体实施方式】
[0004] 实施例I A、配方 重均分子量为5万的聚苯乙烯载体10kg，碳酸氢纳40kg，偶氮二甲酰胺40kg，柠檬酸 4kg,氧化锌4kg,娃烧偶联剂Ikg,白油lkg。
[0005]B、制备方法 1、将计量好的低分子量聚苯乙烯投入到混料机中，高速搅拌下再加入计量好的偶联剂 和白油，搅拌20分钟，然后再加入计量好碳酸氢钠、偶氮二甲酰胺、有机羧酸、氧化锌，搅拌 5分钟后出料。
[0006] 2、将混合好的物料放入同向双螺杆挤出机中进行造粒，挤出温度控制在 80-100°C，螺杆转速为300r/min，熔体压力控制在4. 5MPa，即可制得发泡母粒。
[0007] 3、聚苯乙烯微孔发泡工艺过程中添加6. 25%的该发泡母粒，制备的微孔发泡材料 的性能见表1。
[0008] 实施例2 A、配方 重均分子量为6万的聚苯乙烯载体30kg，碳酸氢钠30kg，偶氮二甲酰胺30kg，柠檬酸 4kg，氧化锌3kg，娃烧偶联剂I. 5kg，白油I. 5kg。
[0009]B、制备方法 1、将计量好的低分子量聚苯乙烯投入到混料机中，高速搅拌下再加入计量好的偶联剂 和白油，搅拌15分钟，然后再加入计量好碳酸氢钠、偶氮二甲酰胺、有机羧酸、氧化锌，搅拌 5分钟后出料。
[0010] 2、将混合好的物料放入同向双螺杆挤出机中进行造粒，挤出温度控制在 80-100°C，螺杆转速为400r/min，熔体压力控制在4. 5MPa，即可制得发泡母粒。
[0011] 3、聚苯乙烯微孔发泡工艺过程中添加8. 33%的该发泡母粒，制备的微孔发泡材料 的性能见表1。
[0012] 实施例3 A、配方 重均分子量为4万的聚苯乙烯载体51kg，碳酸氢钾20kg，偶氮二甲酰胺20kg，硬脂酸 2kg，氧化锌2kg，钛酸酯偶联剂I. 5kg，白油I. 5kg。
[0013]B、制备方法 1、将计量好的低分子量聚苯乙烯投入到混料机中，高速搅拌下再加入计量好的偶联剂 和白油，搅拌15分钟，然后再加入计量好碳酸氢钠、偶氮二甲酰胺、有机羧酸、氧化锌，搅拌 5分钟后出料。
[0014] 2、将混合好的物料放入同向双螺杆挤出机中进行造粒，挤出温度控制在 80-100°C，螺杆转速为200r/min，熔体压力控制在4. 5MPa，即可制得发泡母粒。
[0015] 3、聚苯乙烯微孔发泡工艺过程中添加12. 5%的该发泡母粒，生产的微孔发泡材料 的性能见表1。
[0016] 实施例4 A、配方 重均分子量为7万的聚苯乙烯载体75kg，碳酸氢钾10kg，偶氮二甲酰胺10kg，硬脂酸 2kg，氧化锌lkg，钛酸酯偶联剂lkg，白油lkg。
[0017]B、制备方法 1、将计量好的低分子量聚苯乙烯投入到混料机中，高速搅拌下再加入计量好的偶联剂 和白油，搅拌15分钟，然后再加入计量好碳酸氢钠、偶氮二甲酰胺、有机羧酸、氧化锌，搅拌 5分钟后出料。
[0018] 2、将混合好的物料放入同向双螺杆挤出机中进行造粒，挤出温度控制在 80-100°C，螺杆转速为500r/min，熔体压力控制在4. 5MPa，即可制得发泡母粒。
[0019] 3、聚苯乙烯微孔发泡工艺过程中添加25%该发泡母粒，生产的微孔发泡材料的性 能见表1。
[0020] 表1发泡母粒效果评价
【权利要求】
1. 一种用于聚苯乙烯微孔发泡母粒，其特征在于：各原料组分按重量比为：低分子量 聚苯乙烯载体10-80份，碳酸氢盐5-40份，偶氮二甲酰胺5-40份，有机羧酸1-5份，氧化锌 1-5份，偶联剂0. 1-2份，白油0. 1-2份。
2. 根据权利要求1所述的用于聚苯乙烯微孔发泡母粒，其特征在于：聚苯乙烯载体的 重均分子量为4-8万。
3. 根据权利要求1所述的用于聚苯乙烯微孔发泡母粒，其特征在于，偶氮二甲酰胺、碳 酸氢盐、氧化锌粉体材料的粒径为1-10 um。
4. 根据权利要求1所述的用于聚苯乙烯微孔发泡母粒，其特征在于，碳酸氢盐可以是 碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢铵一种或其混合物。
5. 根据权利要求1所述的用于聚苯乙烯微孔发泡母粒，其特征在于，有机羧酸1-5份可 以是柠檬酸、硬脂酸一种或其混合物。
6. 根据权利要求1所述的用于聚苯乙烯微孔发泡母粒，其特征在于，偶联剂是硅烷偶 联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂的一种或其混合物。
7. 根据权利要求1所述的一种用于聚苯乙烯微孔发泡母粒的制备方法，其特征在于： 包括以下步骤： (1) 将各组分经过高速混合工艺混合10_30min ; (2) 将步骤（1)得到的混合物，经过双螺杆熔融挤出机的剪切、熔融和分散匀化，最后挤 出造粒制成发泡母粒。
8. 根据权利要求7所述的一种用于聚苯乙烯微孔发泡母粒的制备方法，其特征在于： 挤出工艺的各区的温度为90-1KTC，螺杆转速为100_500r/min。
【文档编号】C08K5/09GK104341688SQ201310315454
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年7月25日 优先权日:2013年7月25日
【发明者】李志杰, 丁友江, 罗京科, 邓亮 申请人:上海英科实业有限公司, 山东英科环保再生资源股份有限公司