一种聚丙烯物理发泡复合板及其制造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及是一种聚丙烯物理发泡复合板及其制造工艺，包括发泡层和复合在所述发泡层两面的面料，所述发泡层为聚丙烯物理发泡层，该物理发泡层的配方按重量百分比如下：聚丙烯90%～96%；相容剂3%～8%；成核剂0.9%～1.5%；液态助剂0.5%～2%。本发明在热态情况下，由于相容剂的作用，可以将聚丙烯发泡层与外装饰层直接一次性复合，不用任何含有害物质的胶类物质；并且发泡层采用新型聚丙烯材料，使用物理发泡技术，无任何化学残留。
【专利说明】一种聚丙烯物理发泡复合板及其制造工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发泡复合板及其制造工艺，具体的说是一种聚丙烯物理发泡复合板及其制造工艺，属于塑料发泡复合【技术领域】。
【背景技术】
[0002]泡沫塑料具有质轻、隔热、隔音、缓冲、比强度高等优点。因此在包装、工业、农业、交通运输、军事工业、航天工业及日用品等领域得到广泛应用。我国自20世纪90年代以来泡沫塑料的发展也十分迅速，主要品种有聚氨酯(PU)软、硬质泡沫塑料，聚苯乙烯(Ps)和聚烯烃发泡材料。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)在很多领域来取代其他泡沫材料。
[0003]然而，在现有的聚丙烯发泡工艺中，绝大部分还是采用化学发泡的方法，化学发泡法是利用化学方法产生气体来使塑料发泡:对加入塑料中的化学发泡剂进行加热使之分解释放出气体而发泡；另外也可以利用各塑料组分之间相互发生化学反应释放出的气体而发泡。化学发泡聚丙烯泡沫可以按类似聚乙烯的发泡工艺，采用普通的挤出法制造。制造工艺相对简单，但是化学发泡聚丙烯发泡倍率比较低，一般只能达到I?5倍，而且在这类发泡材料中通常都会有化学残留，这些化学残留对人体以及其他金属材料都有腐蚀作用因而会限制其应用。
[0004]此外，现有技术中的发泡复合板通常是将装饰纸涂覆胶水再与聚胺脂(PU)发泡层粘结，因强度不够，还需要再粘接一层玻璃纤维层。此类发泡复合板工艺复杂，需五道以上工序、经二次热压方能压制成型，耗时耗能，增加人力成本，且产品支撑力较弱，遇火燃烧速度很快；由于生产工艺中加入胶水，含有超标的甲醛及苯，对人体危害极大。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种聚丙烯物理发泡复合板及其制造工艺，在热态情况下，将聚丙烯发泡层与外装饰层直接一次性复合，不用任何含有害物质的胶类物质。
[0006]为了解决以上技术问题，本发明提供一种聚丙烯物理发泡复合板，包括发泡层和复合在所述发泡层两面的面料，所述发泡层为聚丙烯物理发泡层，该物理发泡层的配方按重量百分比如下:
聚丙烯 90%?96% ；
相容剂 3%?8% ；
成核剂 0.9%?1.5% ；
液态助剂0.5%?2%。[0007]本发明的进一步技术方案，前述的聚丙烯物理发泡复合板，所述聚丙烯为共聚聚丙烯和均聚聚丙烯。
[0008]前述的聚丙烯物理发泡复合板，所述相容剂为马来酸酐接枝料。
[0009]前述的聚丙烯物理发泡复合板，所述成核剂为由磺酰肼类、4，4’ -氧代双苯磺酰肼、苯磺酰胺、偶氮二异丁腈、偶氮碳酸钡、偶氮二甲酰胺中一种或多种成分以及云母粉、滑石粉、玻璃粉、木粉、碳酸钙中一种或多种成分所构成的混合物。
[0010]前述的聚丙烯物理发泡复合板，所述液态助剂为液态石蜡、单甘酯类或硬酯酸类。
[0011]前述的聚丙烯物理发泡复合板，所述面料为布、绸缎、不锈钢或铜中的任意一种。
[0012]一种聚丙烯物理发泡复合板的制造工艺，包括以下步骤:
第一步、按照配方将聚丙烯、相容剂和成核剂进行混料，投入到单螺杆挤出机的加料斗
中；
第二步、将单螺杆挤出机的挤出段进行升温至150-300°C，再将混合料送入螺杆挤出段在150-300°C下熔融均匀混合，当单螺杆挤出机内的温度达到发泡要求的设定温度时，将熔融料向外挤出；挤出时由于机筒内压力较大，已进行预发泡，所以发泡料出模具后，迅速发泡；
第三步、向单螺杆挤出机的前段以5-30MPa的压力充入液体助剂，充入量根据权利要求I的配方加入；同时向单螺杆挤出机的中段以5-30MPa的压力充入发泡气体，发泡气体充入量为熔体重量的50%—95% ；
第四步、将熔融体挤出至模具出口处，在模具出口处上下各设有一个整形辊，整形辊的后段还设置多组定形辊，在两个整形辊上均附着面料，由整形辊和定形辊将面料直接复合在由模具出口挤出的发泡层上；
第五步、复合好的板材进行包装成卷或直接进入冲压模具进行冲压成型。
[0013]前述的聚丙烯物理发泡复合板的制造工艺，所述发泡气体为二氧化碳、氮气或丁烧。
[0014]进一步的，本发明提供一种汽车顶棚内饰板，由所述的聚丙烯物理发泡复合板制成。
[0015]本发明的有益效果是:本发明通在热态情况下，由于相容剂的作用，可以将聚丙烯发泡层与外装饰层直接一次性复合，不用任何含有害物质的胶类物质；并且发泡层采用新型聚丙烯材料，使用物理发泡技术，无任何化学残留。
[0016]本发明的发泡层可以达到85%发泡度，在热态情况下采用一步法定型，生产工艺简单，减少工序，节能减排。采用的是无毒、无味，强度、刚度、硬度、耐热性都比较好的聚丙烯(PP)材料，遇火燃烧速度慢，并在生产加工中采用物理发泡的热压技术，无有害特质产生，符合环保要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明复合板制造工艺示意图。
【具体实施方式】
[0018]实施例1 本实施例提供的一种聚丙烯物理发泡复合板的制造工艺，如图1所示，设备采用长径比36:1，有十段加热温度的单螺杆挤出机I，每段温度分别为145°C、178°C、198°C、210°C、230°C >250°C >260°C >230°C >220°C >208°C ;注气注剂压力要求为:在第三段2注入液态助齐U，压力为:10MPa，在第六段3注入氮气，压力为:25 MPa ;发泡层的配方按重量百分比如下:聚丙烯93%，型号为扬子石化F401，相容剂3%，型号为南京华都科技实业有限公司HD900P，成核剂2%，型号为南京华都科技实业有限公司HDlOl，15号白油2% ;发泡层两面的复合面料为绒布。
[0019]用上述设备及设置工艺，通过模具挤出发泡料直接挤到位于已包覆绒布的辊筒4上，经上下滚筒挤压定型。成品的发泡度达到88%，3mm厚的双绒面PP发泡复合板，拉伸强度是传统发泡复合板的2-5倍，弯曲强度是传统发泡复合板的2-3倍。
[0020]实施例2
本实施例工艺参数与实施例1的工艺参数相同，区别在于发泡层的配方不同，发泡层的配方按重量百分比如下:聚丙烯90%，型号为扬子石化F401，相容剂8%，型号为南京华都科技实业有限公司HD900P，成核剂1%，型号为南京华都科技实业有限公司HD101，15号白油1% ;发泡层两面的复合面料为绒布。
[0021]用上述设备及设置工艺，通过模具挤出发泡料直接挤到位于已复绒布的辊筒上，经上下滚筒挤压定型。成品的发泡度达到75%，2.5mm厚的双绒面PP发泡复合板，拉伸强度是传统发泡复合板的2-3倍，弯曲强度是传统发泡复合板的1.5-3倍。
[0022]实施例3
本实施例工艺参数与实施例1的工艺参数相同，区别在于发泡层的配方不同，发泡层的配方按重量百分比如下:聚丙烯96%，型号为扬子石化F401，相容剂2%，型号为南京华都科技实业有限公司HD900P，成核剂1.2%，型号为南京华都科技实业有限公司HDlOl，15号白油0.8% ;发泡层两面的复合面料为绒布。
[0023]用上述设备及设置工艺，通过模具挤出发泡料直接挤到位于已复绒布的辊筒上，经上下滚筒挤压定型。成品的发泡度达到83%，5.5mm厚的双绒面PP发泡复合板，拉伸强度是传统发泡复合板的4-5倍，弯曲强度是传统发泡复合板的2.5-4倍。
[0024]除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种聚丙烯物理发泡复合板，包括发泡层和复合在所述发泡层两面的面料，其特征在于:所述发泡层为聚丙烯物理发泡层，该物理发泡层的配方按重量百分比如下: 聚丙烯 90%?96% ； 相容剂 3%?8% ； 成核剂 0.9%?1.5% ； 液态助剂0.5%?2%。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯物理发泡复合板，其特征在于:所述聚丙烯为共聚聚丙烯和均聚聚丙烯。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯物理发泡复合板，其特征在于:所述相容剂为马来酸酐接枝料。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯物理发泡复合板，其特征在于:所述成核剂为由磺酰肼类、4，4’ -氧代双苯磺酰肼、苯磺酰胺、偶氮二异丁腈、偶氮碳酸钡、偶氮二甲酰胺中一种或多种成分以及云母粉、滑石粉、玻璃粉、木粉、碳酸钙中一种或多种成分所构成的混合物。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯物理发泡复合板，其特征在于:所述液态助剂为液态石蜡、单甘酯类或硬酯酸类。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯物理发泡复合板，其特征在于:所述面料为布、绸缎、无纺布等装饰面料、不锈钢或铜中的任意一种。
7.一种聚丙烯物理发泡复合板的制造工艺，其特征在于包括以下步骤: 第一步、按照所述配方将聚丙烯、相容剂和成核剂进行混料，投入到单螺杆挤出机的加料斗中； 第二步、将单螺杆挤出机的挤出段进行升温至150-300°C，再将混合料送入螺杆挤出段在150-300°C下熔融均匀混合，当单螺杆挤出机内的温度达到发泡要求的设定温度时，将熔融料向外挤出； 第三步、向单螺杆挤出机的前段以5-30MPa的压力充入液体助剂，充入量根据权利要求I的配方加入；同时向单螺杆挤出机的中段以5-30MPa的压力充入发泡气体，发泡气体充入量为熔体重量的50%—95% ； 第四步、将熔融体挤出至模具出口处，在模具出口处上下各设有一个整形辊，整形辊的后段还设置多组定形辊，在两个整形辊上均附着面料，由整形辊和定形辊将面料直接复合在由模具出口挤出的发泡层上； 第五步、复合好的板材进行包装成卷或直接进入冲压模具进行冲压成型。
8.根据权利要求7所述的聚丙烯物理发泡复合板的制造工艺，其特征在于:所述发泡气体为二氧化碳、氮气或丁烷。
9.一种汽车顶棚内饰板，其特征在于:由权利要求1所述的聚丙烯物理发泡复合板制成。
【文档编号】B32B27/32GK103434240SQ201310396408
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月3日 优先权日:2013年9月3日
【发明者】徐晓冰 申请人:徐晓冰