发泡聚丙烯制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及塑料发泡技术，特别是涉及聚丙烯发泡材料的发泡制造方法。
【背景技术】
[0002] 泡沫塑料是气体分散于固体聚合物中形成的聚集体，泡沫塑料具有质轻、隔热、缓 冲、绝缘、防腐、价格低廉等优点，因此在日用品、包装、工业、农业、交通运输业、军事工业、 航天工业得到广泛应用，如美国市场近年来对泡沫塑料的需求量以每年4. 2%的速度持续 增长。我国20世纪90年代以来泡沫塑料的发展十分迅速。其中主要品种有聚氨酯（PU)软 质和硬质泡沫塑料、聚苯乙烯（PS)泡沫塑料。然而PU在发泡过程中会产生对人体有害的 异氰酸酯残留物，同时无法回收利用；而发泡Ps制品废弃物不腐烂、难回收，造成"白色污 染"，1991年欧洲共同体制定了强制性的"包装规则"，将发泡PS列入"避免使用"范围。联 合国环保组织已决定到2005年全世界范围内停止生产和使用发泡PS。此时人们采用性能 优异、便于回收利用的发泡聚丙烯（PP)来取代其他泡沫材料。
[0003] 聚丙烯是一种结晶聚合物，其发泡只能在结晶熔点附近进行，超过熔点熔体粘度 迅速下降通用聚丙烯树脂的熔体强度很低，发泡成型非常困难。聚丙烯发泡技术的研宄、 开发和推广应用，已成为各国关注的焦点。
[0004] 聚丙烯属结晶型聚合物，在结晶熔点以下几乎不流动，但结晶熔点以上则熔体粘 度急剧变小，所以在聚丙烯发泡过程中所产生的气体很难被熔体包住；此外，聚丙烯从熔融 态转变为结晶态会放出大量的热量，由熔体转变为固体所需时间较长；加之聚丙烯透气率 高，发泡气体易逃逸，故适于聚丙烯发泡的温度区间窄，发泡过程较难控制。所以要得到泡 孔均匀细密、发泡倍率高的聚丙烯发泡制品，通常需使PP树脂在发泡之前交联，以使其熔 融粘度的降低速度变慢，从而在较宽的温度范围内具有合适的发泡粘度。但由于聚丙烯的 结晶度高，在主链旁有甲基，很难发生交联反应，且聚丙烯大分子自由基很容易发生断链而 导致降解，因此PP的交联挤出发泡技术需要非常严格的工艺控制，具有较高的难度。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供发泡聚丙烯制备方法，解决上述现有技术中的一个或者是多 个。
[0006] 本发明提供发泡聚丙烯制备方法，包括如下步骤：
[0007] 混合：按重量配比将聚丙烯树脂80?90份，发泡剂8?14份，防老剂5?10份， 交联剂4?8份，稀释剂20?30份，在混合机搅拌15?25min，干燥，得均匀的分散物，再 把分散物放进两辊塑炼机与弹性体混合，得片材；
[0008] 预压：把混合步骤所得片材放入压机的模框内，在温度150°C，压强IOpa的条件 下，18h，使混合步骤所得片材预成型，得预成型片材；
[0009] 发泡：将预成型片材放入柱塞式模具内，将柱塞式模具放入温度220?230°C的压 机内，加热至预成型片材在柱塞式模具内发泡，保持温度2min，得发泡片材；
[0010] 成型：将发泡片材流入板块成型机，压强8pa下，4?5min，得成型片材，将成型片 材进行水冷却3?4min，得冷却成型片材；
[0011] 干燥：将冷却成型片材放入烘干室进行干燥24h，得成品。
[0012] 本发明制得的复合发泡聚丙烯发泡倍率可达5?15倍，具有良好的阻燃隔热性能 和良好的拉伸强度、弯曲强度等力学性能。可广泛应用于食品包装、缓冲包装、汽车内饰件、 交通运输、建筑、工业等领域。
[0013] 在一些实施方式中，在发泡步骤中，在预成型片材放入柱塞式模具之前，柱塞式模 具预热至190°c。模具预热后可以缩短发泡时间。
[0014] 在一些实施方式中，在成型步骤中，冷却后产生的热水通过冷却水塔回收成冷却 用水。冷却水循环使用，节约水资源。
[0015] 在一些实施方式中，稀释剂为水、乙二醇、丙三醇、乙醇或丙酮中的一种或几种的 混合物。稀释剂加入可降低聚合物粘度。
【具体实施方式】
[0016] 本发明提供发泡聚丙烯制备方法，下面结合实施例，对本发明作详细介绍：
[0017] 实施例1
[0018] 本实施例中，发泡剂为偶氮二甲酸二异丙酯，防老剂为N-苯基-α -苯胺，交联剂 为过氧化二异丙苯，稀释剂为水，弹性体为四苯乙烯。具体步骤为：
[0019] 混合：按重量配比将聚丙烯树脂80份，偶氮二甲酸二异丙酯8份，N-苯基-α -苯 胺5份，过氧化二异丙苯4份，水20份，在混合机搅拌15min，干燥，得均勾的分散物，再把分 散物放进两辊塑炼机与四苯乙烯混合，得片材；
[0020] 预压：把混合步骤所得片材放入压机的模框内，在温度150°C，压强IOpa的条件 下，18h，使混合步骤所得片材预成型，得预成型片材；
[0021] 发泡：将预成型片材放入已经预热至190 °C的柱塞式模具内，将柱塞式模具放入 温度220°C的压机内，加热至预成型片材在柱塞式模具内发泡，保持220°C的温度2min，得 发泡片材；
[0022] 成型：已发泡片材流入板块成型机，压强8pa下，成型4min，得成型片材，将成型片 材进行水冷却，3min，得冷却成型片材，冷却后产生的热水则排入热水池，通过冷却水塔转 化为冷却用水；
[0023] 干燥：将冷却成型片材放入烘干室进行干燥24h，得成品。
[0024] 实施例2
[0025] 本实施例中，发泡剂为偶氮二甲酸二异丙酯，防老剂为N-苯基-α -苯胺，交联剂 为过氧化二异丙苯，稀释剂为水、乙二醇以及乙醇混合物，弹性体为四苯乙烯。具体步骤 为：
[0026] 混合：按重量配比将聚丙烯树脂85份，偶氮二甲酸二异丙酯11份，N-苯基-α -苯 胺7份，过氧化二异丙苯6份，水、乙二醇以及乙醇混合物25份，在混合机搅拌20min，干燥， 除去丙酮，得均匀的分散物，再把分散物放进两辊塑炼机与四苯乙烯混合，得片材；
[0027] 预压：把混合步骤所得片材放入压机的模框内，在温度150°C，压强IOpa的条件 下，18h，使混合步骤所得片材预成型，得预成型片材；
[0028] 发泡：将预成型片材放入已经预热至190°C的柱塞式模具内，将柱塞式模具放入 温度225°C的压机内，加热至预成型片材在柱塞式模具内发泡，保持220°C的温度2min，得 发泡片材；
[0029] 成型：将发泡片材流入板块成型机，压强8pa下，成型4min，得成型片材，将成型片 材进行水冷却，3min，得冷却成型片材，冷却后产生的热水则排入热水池，通过冷却水塔转 化为冷却用水；
[0030] 干燥：将冷却成型片材放入烘干室进行干燥24h，得成品。
[0031] 实施例3
[0032] 本实施例中，发泡剂为偶氮二甲酸二异丙酯，防老剂为N-苯基-α -苯胺，交联剂 为过氧化二异丙苯，稀释剂为水、乙二醇、丙三醇、乙醇以及丙酮的混合物，弹性体为四苯乙 烯。具体步骤为：
[0033] 混合：按重量配比将聚丙烯树脂90份，偶氮二甲酸二异丙酯14份，N-苯基-α -苯 胺10份，过氧化二异丙苯8份，水、乙二醇、丙三醇、乙醇以及丙酮的混合物30份，在混合 机搅拌25min，干燥，除去丙酮，得均匀的分散物，再把分散物放进两辊塑炼机与四苯乙烯混 合，得片材；
[0034] 预压：把混合步骤所得片材放入压机的模框内，在温度150°C，压强IOpa的条件 下，18h，使混合步骤所得片材预成型，得预成型片材；
[0035] 发泡：将预成型片材放入已经预热至190 °C柱塞式模具内，将柱塞式模具放入温 度220-230°C的压机内，加热至预成型片材在柱塞式模具内发泡，保持220°C的温度2min， 得发泡片材；
[0036] 成型：将发泡片材流入板块成型机，压强8pa下，成型5min，得成型片材，将成型片 材进行水冷却，4min，得冷却成型片材，冷却后产生的热水则排入热水池，通过冷却水塔转 化为冷却用水；
[0037] 干燥：将冷却成型片材放入烘干室进行干燥24h，得成品。
[0038] 实施例1，实施例2,实施例3发泡制得的发泡聚丙烯材料分别为发泡材料1，发泡 材料2,发泡材料3,材料厚度均为0. 003米。分别测得各材料性能如下表。
[0039]
【主权项】
1. 发泡聚丙烯制备方法，其中，包括如下步骤： 混合：按重量配比将聚丙烯树脂80?90份，发泡剂8?14份，防老剂5?10份，交联 剂4?8份，稀释剂20?30份，在混合机搅拌15?25min，干燥，得均匀的分散物，再把分 散物放进两辊塑炼机与弹性体混合，得片材； 预压：把混合步骤所得片材放入压机的模框内，在温度150°C，压强10pa的条件下， 18h，使混合步骤所得片材预成型，得预成型片材； 发泡：将预成型片材放入柱塞式模具内，将柱塞式模具放入温度220?230°C的压机 内，加热至预成型片材在柱塞式模具内发泡，保持温度2min，得发泡片材； 成型：将发泡片材流入板块成型机，压强8pa下，4?5min，得成型片材，将成型片材进 行水冷却3?4min，得冷却成型片材； 干燥：将冷却成型片材放入烘干室进行干燥24h，得成品。
2. 根据权利要求1所述的发泡聚丙烯制备方法，其中，在发泡步骤中，在将预成型片材 放入柱塞式模具之前，柱塞式模具预热至190°C。
3. 根据权利要求1所述的发泡聚丙烯制备方法，其中，在成型步骤中，冷却后产生的热 水通过冷却水塔回收成冷却用水。
4. 根据权利要求1所述的发泡聚丙烯制备方法，其中，所述稀释剂为水、乙二醇、丙三 醇、乙醇或丙酮中的一种或几种的混合物。
【专利摘要】本发明提供发泡聚丙烯制备方法，包括如下步骤：混合、预压、发泡、成型以及干燥。本发明制得的复合发泡聚丙烯发泡倍率可达5～15倍，具有良好的阻燃隔热性能和良好的拉伸强度、弯曲强度等力学性能。可广泛应用于食品包装、缓冲包装、汽车内饰件、交通运输、建筑、工业等领域。
【IPC分类】C08J9-10, B29C44-00, B29C43-00, C08K5-18, C08L23-12, C08K5-14
【公开号】CN104530567
【申请号】CN201510004016
【发明人】梅芳峰
【申请人】南通豪恺体育用品有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月5日