[发明专利]一种非交联可连续制备环保型聚丙烯板材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发泡聚丙烯板材及其制备方法，更具体地说涉及一种非交联可连续制备环保型聚丙烯板材及其制备方法，属高分子材料领域。

背景技术

发泡聚丙烯是综合性能先进的泡沫塑料，具有韧性优异和耐热温度高的优点，可广泛应用于汽车隔热材料和缓冲吸能零部件。在日欧美等发达国家，发泡聚丙烯材料或板材在汽车上的应用不断扩大和深化，由最初的保险杠缓冲块已逐渐扩展到顶棚、仪表板衬材、车门板衬材、搁物板、尾箱和头盔等零部件，已成为多用途的汽车材料。目前聚丙烯的发泡方法主要有挤出发泡、模压发泡，其中挤出发泡法是指：将含发泡剂的树脂熔融物，从机头模口挤出时由高压变为常压，溶于树脂熔融物内的发泡剂分解气体发生减压膨胀，得到泡沫结构的聚丙烯材料或板材；挤出发泡法是将物料混炼和发泡成型在双螺杆挤出机中一次完成，具有工艺流程简单、生产效率高、产品形态可调等特点。

公开日为27月11日的中国专利CN1303406A，公开了一种制造“可热成型的聚丙烯泡沫材料片材”方法，该方法采用异丁烷等作为发泡剂，通过挤出机环状模头挤出，得到一种“密度至少为16千克/米³且不超过2/米³、厚度至少为2毫米且不超过25毫米”的泡沫材料管材。公开日为211月15日的中国专利CN1861368A，公开了一种“非交联聚丙烯发泡材料的生产方法”，该方法采用二氧化碳等作为发泡剂，挤出机口模温度为120—160℃，得到的发泡聚丙烯珠粒密度为28千克/米³—86千克/米³。

上述现有公开的发泡聚丙烯材料或板材及生产方法中，都采用超临界气体作为发泡剂，对设备和工艺都有非常苛刻的要求，需要专用压力容器和耐压防泄漏管道，需要较高的安全防护和消防配置；同时该类发泡聚丙烯材料或板材都存在着发泡倍率过大、泡孔开孔率高、表面平整度低、刚性不够、力学强度低、二次热塑加工时易破裂等缺点和问题。需要开发一种材料性能优异、加工性能良好、无毒化学发泡和闭孔结构的微发泡聚丙烯板材及其制备方法以解决现有的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有发泡聚丙烯板材中存在的问题和不足，提供了一种环保型聚丙烯板材。

同时本发明还提供了该环保型聚丙烯板材的制备方法。

本发明的技术方案如下：

本发明的环保型聚丙烯板材，是由以下重量百分比原料制成：歧化聚丙烯30～70％、无规共聚聚丙烯10～40％、高密度聚乙烯5～10％、聚氯乙烯5～10％、超细成核剂5～10％、无机填料0～9％、羧基相容剂1～3％、柠檬酸系发泡剂0.5～2.0％。

本发明的环保型聚丙烯板材中，进一步的技术方案是其所述的微发泡聚丙烯板材的发泡倍率为1.2～5.0，发泡聚丙烯板材密度为0.2～0.8g/cm³、厚度为0.5～6.0mm。

本发明的环保型聚丙烯板材，其进一步的技术方案还可以是所述的歧化聚丙烯优选为熔融指数在0.5～1.0g/10min的化学改性聚丙烯树脂；所述的无规共聚聚丙烯优选为熔融指数在0.5～3.0g/10min工业级聚丙烯树脂；所述的高密度聚乙烯优选为熔融指数在1.0～3.0g/10min的工业级聚乙烯树脂。

本发明的环保型聚丙烯板材，其所述的超细成核剂优选为超细碳酸钙和精制钛白粉中的一种或两种的混合物，细度在2以上；所述的无机填料优选玻璃纤维和无机粉体中的一种或两种的混合物，再进一步的技术方案是所述的玻璃纤维优选为表面涂覆硅烷基浸润剂的1mm干法短切原丝，所述的无机粉体优选为表面涂覆硅烷基浸润剂的细度在1以上的超细滑石粉和超细立德粉中的一种或两种的混合物，再进一步的技术方案是所述的硅烷基浸润剂优选为γ—甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(商品名称为硅烷偶联剂KH-570)。

本发明的环保型聚丙烯板材，其所述的羧基相容剂优选为丙烯酸单体单元含量12～20％的乙烯-丙烯酸低聚物；所述的柠檬酸系发泡剂优选为柠檬酸和小苏打NaHCO₃的等当量混合物，细度在1以上。

本发明的上述环保型聚丙烯板材的制备方法，包括以下步骤：

(A)发泡料预混：将歧化聚丙烯、无规共聚聚丙烯、高密度聚乙烯、超细成核剂、无机填料、羧基相容剂、柠檬酸系发泡剂置于混料机中低速搅拌，5～20分钟后取出待用；

(B)挤出发泡板：将(A)得到的预混料投入双螺杆挤出片材机的加料口，料筒温度为150～210℃，模头温度为165～175℃，螺杆转速为20～150转/分钟，挤出后得到环保型聚丙烯板材。