专利名称：一种基于新型助剂体系的聚丙烯发泡材料的制备方法
技术领域：
本发明设计一种聚合物的加工方法，具体涉及一种基于新型助剂体系的聚丙烯发泡材料的制备方法。
背景技术：
近10年来，我国PP树脂产量年均增长率高达23. 1 %，2010年我国PP树脂的生产能力达到650万吨/年。然而，我国目前PP树脂主要用于编织产品和农用薄膜等，PP树脂行业面临消费结构单一、需求不旺且产品档次低的问题。而PP发泡材料具有良好的热稳定性和高温下制品的尺寸稳定性、较高的韧性以及较高的拉伸强度和抗冲击强度、优异的微波适应性、良好的环境效应和易于回收等优点，产品的附加值极高。与传统的聚苯乙烯(PS)、 聚氨酯(PU)发泡材料相比，PP发泡材料在汽车、建筑、食品、包装和电器等领域将显示出更大的优越性。但是，由于PP是高结晶型线性聚合物，其软化点与熔融温度十分接近，当达到熔融温度后，PP的熔体粘度随着温度的升高而急剧下降，过低的熔体强度无法保持发泡剂所分解出来的气体，导致泡孔的破裂、塌陷或合并，致使发泡体的开孔率过高，无法满足使用要求。为了克服熔融状态下PP因熔体强度过低而导致难以发泡成型这一技术瓶颈，通常采用下列3种方法1)共混改性；2)直接采用高熔体强度聚丙烯(HMSPP)产品；3)交联改性。美国专利(专利号4940736)采用70 90份的低黏度等规PP和30 10份高黏度无规PP共混，进行挤出发泡成型，制得密度低于0.2 g/cm3的发泡材料。尽管共混法的生产设备和操作工艺简单易行，但是在提高聚丙烯发泡性能的同时往往损失了发泡材料的机械性能。HMSPP产品的性能优异，可直接用于发泡，但是HMSPP产品的制备需经过复杂的化学反应过程，工艺条件极难控制，目前国际上只有北欧化工、MontelLChisso America等少数几家公司开发了 HMSPP产品。由于这种PP材料成本极高，不利于工业化发展。聚丙烯的交联改性主要采用辐射交联和化学交联。Do-Himg Han等在2006年 《Polymer Engineerig & Science》 的“Manufacturing and foaming of high melt viscosity of polypropylene by using electron beam radiation technology，，中表明， 在多官能团单体存在的体系中利用电子辐射可使聚丙烯发生交联，从而提高聚丙烯的熔体强度，改善聚丙烯的发泡性能。尽管辐射法有利于聚丙烯的发泡，但所需设备价格昂贵，常用于实验室研究，工业化应用尚不成熟。相比而言，化学交联法无需特殊设备，发泡过程简单易行，因此，利用化学交联对PP进行改性成为工业生产中的必然选择。但是在化学交联改性的过程中同时存在PP链的断裂，甚至有时只断裂不交联，所以使用单纯的交联剂，对提高PP熔体强度的效果不甚理想。
发明内容
本发明的目的在于建立一种有效的助剂体系，克服聚丙烯在交联发泡过程中易发生断链的缺点，并采用一步法化学交联模压法制备一种聚丙烯发泡材料。为实现本发明所采用的技术方案是
1)以聚丙烯重量份为100计，助剂体系组成为
权利要求
1. 一种基于新型助剂体系的聚丙烯发泡材料的制备方法，其特征在于 1)以聚丙烯重量份为100计，助剂体系组成为
2.根据权利要求1所述的一种基于新型助剂体系的聚丙烯发泡材料的制备方法，其特征在于所述的交联剂为双叔丁基过氧化二异丙基苯或过氧化二异丙苯。
3.根据权利要求1所述的一种基于新型助剂体系的聚丙烯发泡材料的制备方法，其特征在于所述的助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种基于新型助剂体系的聚丙烯发泡材料的制备方法，其特征在于所述的促进剂为二甲基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、2，2，6，6-四甲基-ι-哌啶氧化物或一硫化四甲基秋兰姆。
5.根据权利要求1所述的一种基于新型助剂体系的聚丙烯发泡材料的制备方法，其特征在于所述的成核剂为碳酸钙或滑石粉。
6.根据权利要求1所述的一种基于新型助剂体系的聚丙烯发泡材料的制备方法，其特征在于所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺、4，4-氧代双苯磺酰胼、对甲苯磺酰氨基脲或碳酸氢钠。
7.根据权利要求1所述的一种基于新型助剂体系的聚丙烯发泡材料的制备方法，其特征在于所述的发泡助剂为氧化锌、碳酸锌、柠檬酸锌或醋酸锌。
8.根据权利要求1所述的一种基于新型助剂体系的聚丙烯发泡材料的制备方法，其特征在于所述的密炼，温度为120 130°C，时间10 15 min。
9.根据权利要求1所述的一种基于新型助剂体系的聚丙烯发泡材料的制备方法，其特征在于所述的开炼，其温度为110 120°C的。
10.根据权利要求1所述的一种基于新型助剂体系的聚丙烯发泡材料的制备方法，其特征在于所述的硫化，硫化压力为0. 6 0. 8 MPa，硫化时间为40 min。
全文摘要
本发明涉及一种基于新型的助剂体系制备聚丙烯发泡材料的方法。其特征在于①以100重量份聚丙烯树脂计，将0.8-1.4份交联剂，4-8份助交联剂，1.0-1.6促进剂，50份的成核剂，1.0-2.0份的发泡剂，0.5-1.0份的发泡助剂，0.7g份的硬脂酸于密炼机中进行第一次密炼；②密炼后将物料在开炼机上厚通一次，再打两次三角包充分混合后迅速出片；③裁片后称取一定质量的片材，置入模具中硫化，开模即得新型聚丙烯发泡材料。在发泡体系中使用促进剂，在交联过程中形成的二硫代氨基甲酸酯自由基可调节PP自由基瞬时浓度，降低了大分子自由基断链的几率，最终提高PP的交联度，有利于发泡成型。
文档编号C08K3/26GK102408629SQ20111028565
公开日2012年4月11日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年9月23日
发明者张华集, 张雯, 杨莉莉, 林为, 林剑英, 王月香 申请人:福建师范大学