本发明属于聚丙烯发泡改性，尤其涉及一种轻质柔软的聚丙烯发泡刷丝及其制备方法和应用。
背景技术：
1、聚丙烯刷丝(pp刷丝)硬度较高，具有耐磨、耐化学性、单价低等特点，被广泛应用于扫路刷，清洁刷，厨房用刷，民用刷或工业刷等，但是由于pp硬度较高，在光洁度较高的界面长期使用pp刷丝，会破坏物品表面的光洁度，使其表面磨损或失去光泽。
2、国家知识产权局专利审查协作广东中心袁超在《聚丙烯发泡材料研究进展》中指出，传统pp的发泡工艺性能很差，这是因为普通的聚丙烯为柔软的长链大分子结构，结晶度和结晶倾向较高，达到熔点后粘度迅速下降(熔体粘度低、熔体强度不足)，此时发泡会生成气体逃逸，pp熔体无法包裹气泡，进而导致泡孔塌陷。主要采用工业直接合成、交联改性和共混改性制备高熔体强度聚丙烯再进行发泡。工业直接合成法价格高昂，共混改性通过将聚丙烯粉末、预辐照聚丙烯粉末、预辐射硫化橡胶粉末、单体助剂和热稳定剂熔融共混得到高熔体强度聚丙烯，该法制备的产品难以保持聚丙烯的全部特性，导致制备的产品性能较差。
3、目前亟需开发pp发泡刷丝的制备方法，降低pp刷丝的密度和硬度，使其适用于清洁刷、厨房用刷、民用刷。
技术实现思路
1、本发明实施例提供一种轻质柔软的聚丙烯发泡刷丝及其制备方法和应用，本发明制备得到的聚丙烯发泡刷丝具有产品直径小、密度轻、比强度高、柔软及回弹性好的特性，使用时不易损伤物件，可用于清洁刷、厨房用刷、民用刷等。
2、本发明实施例是这样实现的：
3、一种轻质柔软的聚丙烯发泡刷丝，由以下重量百分含量的组分构成：70％～90％聚丙烯、5％～25％线性低密度聚乙烯、0.02％～1％分散剂和0％～5％色料、0.2％～5％发泡剂。
4、优选地，所述聚丙烯的熔融指数为2-8g/10min，测试条件：230℃，2.16kg；
5、优选地，所述线性低密度聚乙烯(lldpe)用于增加混合物的熔体粘度。
6、优选地，所述的分散剂优选为扩散油。
7、优选地，所述色料为色粉或色母。
8、所述发泡剂优选为释放气体的速度快，发气率能控制；分解后的残渣应无毒、无色、无味，也不会影响pp的物理、化学性能以及力学性能，且呈化学惰性，不影响pp的熔融速率和固化；分解后的残渣同pp相容性好，不发生残渣喷霜或渗析现象；且发泡剂的分解温度范围与聚丙烯(pp)的熔融温度范围一致。
9、优选地，所述发泡剂为分解温度160-220℃的发泡剂；该分解温度与聚丙烯(pp)的熔融温度一致。
10、优选地，所述发泡剂优选ac发泡剂(偶氮二甲酰胺)。
11、上述轻质柔软的聚丙烯发泡刷丝的制备方法，包括以下步骤：
12、(1)70％～90％聚丙烯、5％～25％线性低密度聚乙烯、0.02％～1％分散剂和0％～5％色料、0.2％～5％发泡剂加入搅拌机中搅拌均匀，形成混合物；
13、(2)将步骤(1)获得的混合物加入单螺杆挤出机，从喷丝头挤出，经冷却定型、拉伸、定型，最后进行收卷、切割得到具有轻质柔软的聚丙烯发泡刷丝。
14、优选地，步骤(1)中所述挤出机的滤网选用目数范围为60-400的多层不同目数滤网。挤出机采用多层不同目数的滤网，避免了烧焦物、外部杂质或塑化不充分的树脂进入机头，影响刷丝发泡；同时合适的滤网目数和层数有利于稳定混合物熔体在挤出前的压力，有助于控制刷丝发泡量和泡孔孔径。
15、其中在制备过程中，挤出机机头温度是决定发泡丝密度和力学性能的关键因素之一，机头的温度低，产品的结皮比较厚，光洁度就好，但发泡率低，密度也就高。机头的温度高，熔体强度降低，气体非常容易从机头逃逸，且易在表面发泡，而后泡孔坍塌，影响刷丝的表面质量，综合考虑材料各项性能，优选地，步骤(1)所述挤出机的机头温度设为170-190℃。
16、其中在使发泡剂溶解产生气体过程中，为使挤出机机筒压力维持在适宜的范围内，步骤(1)中所述挤出机的转速优选20～30rpm，可以防止气泡溢出，有利于气泡成核。此时，挤出物在离模后即急剧膨胀，发泡材料中密布大量的细小泡孔，材料的韧性较高，表面光滑。
17、优选地，步骤(2)中所述的从喷丝头挤出时，挤出机温度设为170-230℃。
18、优选地，步骤(2)中所述的冷却定型，采用的冷却定型温度为5-20℃。
19、优选地，步骤(2)中所述的拉伸的单丝拉伸倍率为3-7倍。
20、优选地，步骤(2)中所述的定型的温度为70-250℃。
21、上述制备获得的轻质柔软的聚丙烯发泡刷丝在清洁刷、厨房用刷、民用刷中应用。
22、本发明通过对聚丙烯(pp)刷丝对工艺的调整，包括挤出机机头温度、挤出机转速、滤网和发泡剂的添加等，成功制备了一种轻质柔软的聚丙烯发泡刷丝，该刷丝具有轻质柔软的特性，使用时不易损伤物件，可用于清洁刷、厨房用刷、民用刷等。本发明制备获得聚丙烯(pp)刷丝与未经处理过的聚丙烯(pp)刷丝相比，其回弹性更高。
1.一种轻质柔软的聚丙烯发泡刷丝，其特征在于：由以下重量百分含量的组分构成：70％～90％聚丙烯、5％～25％线性低密度聚乙烯、0.02％～1％分散剂和0％～5％色料、0.2％～5％发泡剂。
2.根据权利要求1所述的轻质柔软的聚丙烯发泡刷丝，其特征在于：所述发泡剂的分解温度范围与所述聚丙烯的熔融温度范围一致。
3.根据权利要求1所述的轻质柔软的聚丙烯发泡刷丝，其特征在于：所述聚丙烯的熔融指数为2-8g/10min，测试条件：230℃，2.16kg；
4.根据权利要求1所述的轻质柔软的聚丙烯发泡刷丝，其特征在于：所述发泡剂为ac发泡剂。
5.权利要求1～4任意一项所述的轻质柔软的聚丙烯发泡刷丝的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的轻质柔软的聚丙烯发泡刷丝的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述挤出机的滤网选用目数范围为60-400的多层不同目数滤网；
7.根据权利要求5所述的轻质柔软的聚丙烯发泡刷丝的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的从喷丝头挤出时，挤出机温度设为170-230℃。
8.根据权利要求5所述的轻质柔软的聚丙烯发泡刷丝的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的冷却定型，采用的冷却定型温度为5-20℃。
9.根据权利要求5所述的轻质柔软的聚丙烯发泡刷丝的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的拉伸的单丝拉伸倍率为3-7倍；
10.权利要求5-9任意一项所述制备方法获得的轻质柔软的聚丙烯发泡刷丝在清洁刷、厨房用刷、民用刷中应用。