可发性聚烯烃材料及其模塑制件的制作方法

本发明涉及聚烯烃材料生产，具体涉及可发性聚烯烃材料及其模塑制件。

背景技术：

1、目前市场上主要的发泡聚烯烃材料有eps(发泡聚苯乙烯)、epp(发泡聚丙烯)、epo(可发聚乙烯苯乙烯聚合物)。eps是一种常用发泡缓冲材料，它具有质量轻、加工性能好、成本低廉等特点，是目前市面上应用最为广泛的保温、包装材料，应用于家电包装、建筑保温等各领域，但是其制品性脆、不耐多次冲击、又多为白色，容易被污染无法回收多次利用，无法自然降解、焚烧后会产生有毒气体，因其环境不友好特点，eps制品在很多国家被禁用。epp材料是一种新型发泡材料，具有非常优异的抗震吸能性能，变形后响应率高，耐热性好，耐化学性，耐油性，绝缘性和附着性，其优异的物理性能和环境友好性，使其应用于高档电子包装和汽车缓冲吸能部件、汽车内饰件等领域，但是epp材料也有成本高昂、尺寸稳定性差等缺点。epo材料是聚苯乙烯和聚乙烯聚合物发泡而成，缓冲性能介于epp和eps之间，具有非常优良的缓冲性能，主要应用于对于缓冲要求较高的包装和汽车发泡件，但epo原材料生产厂家少，国内生产原材料全部依赖进口，致使其成本高昂，应用推广较难。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供可发性聚烯烃材料及其模塑制件，聚烯烃发泡材料，以ps树脂为主体，加入橡胶，以改善其韧性，通过挤出法制成可发性颗粒即为xpo原料，原料通过预发泡、蒸汽模塑成型制成品具有质轻、强度高、缓冲性能好、可耐多次冲击等优点，其物理性能接近于epo材料，而且其加工性能更优于epo材料，材料通过多轮验证已经应用于新能源汽车电池包装、高档电子包装和汽车零部件等领域，是一种epo材料的替代材。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、可发性聚烯烃材料，通过下述重量份原料制备得到：聚苯乙烯树脂97-108份、聚异氰脲酸酯10-100份、增韧剂0.2-0.27份、发泡剂1-10份、抗静电剂0.40-0.489份、助膨胀剂0.9-0.96份、全氟己酮1.06-1.13份。

4、作为本发明进一步的方案：所述抗静电剂为有机铵，所述发泡剂为戊烷，增韧剂为橡胶。

5、作为本发明进一步的方案：所述助膨胀剂为明矾，平均粒径为2-10μm。

6、作为本发明进一步的方案：采用如下方法制备而成：

7、步骤一、首先将聚苯乙烯树脂、加入增韧剂、发泡剂、抗静电剂、助膨胀剂、全氟己酮加入到挤出机混炼混合，并通过挤出法制成可发性颗粒；

8、步骤二、将可发性颗粒与聚异氰脲酸酯混合，得到混合料；

9、步骤三、将混合料行膨胀发泡，得到可发性聚烯烃材料。

10、作为本发明进一步的方案：可发性聚烯烃材料的模塑制件，由可发性聚烯烃材料通过蒸汽模塑成型，所述模塑制件的密度为56.2-57.6kg/m3，10％压缩应变应力不低于307kpa，拉伸强度不低于526kpa，断裂挠屈应力不低于518kpa，导热系数≤0.030w/m。

11、作为本发明进一步的方案：采用如下方法制备而成：

12、s1、将可发性颗粒加入到预发机中，预发；

13、s2、将预发后的材料加入到料仓中进行熟化；

14、s3、将熟化后的材料计入到模具中成型；

15、s4、将成型后的模塑制件加入到烘干房中烘干，并进行包装。

16、本发明的有益效果：

17、一、优良的物理性能，该材料是ps和橡胶聚合物发泡而成，使其具有eps材料的质量轻强度高的特点，又改善了ps材料不耐冲击、回弹性差的缺点，所以xpo材料缓冲性能优异，抗弯、抗撕裂性能性能优于eps材料，优良的物理性能可以使其制品可多次回收应用，同时可以在保证包装缓冲效果基础上，通过减小密度，减薄厚度等方式来减少材料用量，减小包装体积；

18、二、良好的尺寸稳定性，该材料以ps为基材，所以其尺寸稳定性好，远优于epp材料，为保证汽车件和精密包装件的精度提供良好基础；

19、三、生产工艺灵活，由于其采用挤出机生产，可以根据客户需要提供不同性能的改性，如抗静电、阻燃，也可定制不同颜色，而且可以做到小批量生产；

20、四、加工性能优良，该材料的加工工艺和eps材料差异很小，而且两种材料的模具收缩率一样，xpo材料可以使用现有eps材料的生产线进行生产，加工成本较低；

21、五、环保性能优，该材料性能优异，在保证缓冲性能情况下，减少材料的用量，同时其制品可以多次回收利用。同时xpo材料的工艺为挤出法，可以在投料端加入20％-30％ps回收料，该项举措使四川伊斯派德新材料有限公司取得全球回收标准4.0(grs4.0)认证。以上多重措施，使该材料在原料生产、使用、流通各环节减少对新材料的使用，从而降低材料生产成本，减少自然环境资源的浪费。

22、六、本发明中将可发性颗粒与聚异氰脲酸酯混合，聚异氰脲酸酯包裹在可发性颗粒的表面，发泡后得到可发性聚烯烃材料。聚异氰脲酸酯具有较高的阻燃性能，提高了可发性聚烯烃材料的防火性能，降低了可发性聚烯烃材料的导热系数，提高了材料的保温性能；聚异氰脲酸酯还增加了可发性颗粒间的粘结力，提高了得到的可发性颗粒的强度。而且，聚异氰脲酸酯包裹在可发性颗粒的表面，阻止了可发性颗粒遇火燃烧、熔融、滴落的现象的发生，是一种绿色环保的材料。

23、本发明通过加入全氟己酮起协效作用，一方面利用其易汽化的特点，在一定程度上能起到发泡剂的作用，另一方面，全氟己酮还能提高聚苯乙烯发泡材料的阻燃性能，减少阻燃剂的加入量。此外，在聚苯乙烯发泡材料成型后，全氟己酮能留存在聚苯乙烯发泡材料的封闭气泡内，作为一种相变材料提高其保温效果，更有利于其节能减耗，协同效应明显；而加入助膨胀剂有助于发泡珠粒泡孔的均匀性，利于更优异的模塑膨胀性和表观质量。

技术特征：

1.可发性聚烯烃材料，其特征在于，通过下述重量份原料制备得到：聚苯乙烯树脂97-108份、聚异氰脲酸酯10-100份、增韧剂0.2-0.27份、发泡剂1-10份、抗静电剂0.40-0.489份、助膨胀剂0.9-0.96份、全氟己酮1.06-1.13份。

2.根据权利要求1所述的可发性聚烯烃材料,其特征在于，所述抗静电剂为有机铵，所述发泡剂为戊烷，增韧剂为橡胶。

3.根据权利要求1所述的可发性聚烯烃材料,其特征在于，所述助膨胀剂为明矾，平均粒径为2-10μm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的可发性聚烯烃材料,其特征在于，采用如下方法制备而成：

5.可发性聚烯烃材料的模塑制件,其特征在于，由权利要求1-4任一项所述可发性聚烯烃材料通过蒸汽模塑成型，所述模塑制件的密度为56.2-57.6kg/m3，10％压缩应变应力不低于307kpa，拉伸强度不低于526kpa，断裂挠屈应力不低于518kpa，导热系数≤0.030w/m。

6.根据权利要求5所述的可发性聚烯烃材料的模塑制件,其特征在于，采用如下方法制备而成：

技术总结
本发明公开了可发性聚烯烃材料及其模塑制件，涉及聚烯烃材料生产技术领域，通过下述重量份原料制备得到：聚苯乙烯树脂97‑108份、聚异氰脲酸酯10‑100份、增韧剂0.2‑0.27份、发泡剂1‑10份、抗静电剂0.40‑0.489份、助膨胀剂0.9‑0.96份、全氟己酮1.06‑1.13份。所述抗静电剂为有机铵，所述发泡剂为戊烷，增韧剂为橡胶。本发明的目的在于提供可发性聚烯烃材料及其模塑制件，聚烯烃发泡材料，以PS树脂为主体，加入橡胶，以改善其韧性，通过挤出法制成可发性颗粒即为XPO原料，原料通过预发泡、蒸汽模塑成型制成品具有质轻、强度高、缓冲性能好、可耐多次冲击等优点。

技术研发人员：王龙珑,汪锋,王蒙
受保护的技术使用者：安徽永锋防护科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15