[发明专利]一种长纤维增强聚氯乙烯微孔发泡制品的制备方法

说明书

本发明属于发泡高分子制品技术领域，具体涉及一种长纤维增强聚氯乙烯微孔发泡制品的制备方法，通过混料、挤出、注塑等工艺步骤进行发泡制品制备，同时，选用特定的原材料：聚氯乙烯树脂、助剂、长纤维来确保制品的性能，并在挤出过程中，将长纤维与超临界流体分步添加，促进长纤维与基体树脂的充分结合，提升制品的性能，本发明可减少聚氯乙烯在加工过程中的降解和长纤维的断裂，改善长纤维分散效果，达到在节能和环保的基础上提高制品性能的目的，且该方法易于在工业生产中进行推广，具有广阔的工业应用前景。

技术领域

本发明属于发泡高分子制品技术领域，具体涉及一种长纤维增强聚氯乙烯微孔发泡制品的制备方法。

背景技术

聚氯乙烯微孔发泡制品是指一种以聚氯乙烯为基材而其内部存在无数气泡的微孔制品。聚氯乙烯微孔发泡制品具有质轻、比强度高、缓冲性能好等优点，在日用品、交通工具、建筑材料等领域得到了广泛的应用。比如，在汽车领域，聚氯乙烯微孔发泡制可用于仪表板表皮、座椅皮革、遮物帘等，为汽车用第二大塑料。

目前，生产聚氯乙烯微孔发泡制品的常规生产方法是采用化学发泡剂进行生产，由于化学发泡剂的分解温度一般在200℃左右，而聚氯乙烯在这一温度下容易降解，所以在生产过程中需要添加减少聚氯乙烯降解的热稳定剂，又要添加使化学发泡剂在较低温度下分解的催发剂。这种生产方法配方复杂，工艺过程不容易控制，生产效率低。此外，使用化学发泡法时容易出现制品中存在发泡剂残留物、化学发泡剂污染腐蚀成型设备及制品后续使用时受环境要求限制等问题。因此，使用物理发泡法来制备聚合物发泡材料受到了越来越多的关注和推广。其中，超临界二氧化碳作为物理发泡剂使用时具有溶解性强、扩散性好、安全无毒、绿色环保、化学稳定性高、无溶剂残留、易于控制、降低加工温度等优点。此外，超临界二氧化碳发泡制备得到的微孔发泡制品具有较高的泡孔密度，可获得微观结构和宏观性能优良的微孔发泡塑料。因此，其在聚合物发泡领域得到广泛使用，成为当前的研究热点。

如公开号102321268A的专利公开了一种采用二氧化碳发泡剂生产聚氯乙烯硬质泡沫塑料的方法，该方法采用二氧化碳组合发泡剂通过串联挤出机和静态混合器挤出发泡，制成聚氯乙烯硬质泡沫塑料。

但是，由于微孔发泡制品内部有大量泡孔，使得其作为结构制件使用时仍有强度和模量不够的缺陷。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种弥补发泡制品强度低、模量少等缺陷的长纤维增强聚氯乙烯微孔发泡制品的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种长纤维增强聚氯乙烯微孔发泡制品的制备方法，包括如下步骤：

(1)混料：将聚氯乙烯树脂、助剂加入到高速混合机中混合得预混料；

(2)挤出：将预混料通过喂料装置加入挤出机料筒中，先在料筒前段熔融塑化均匀，再将经表面处理的长纤维于料筒中段侧喂口喂入，形成混合熔体，然后通过高压计量泵在挤出机注气口注入超临界流体，最后混合熔体通过挤出机模头后降压发泡，得发泡粒子；

(3)注塑：将发泡粒子加入注塑机中，通过高压计量泵在注塑机的注气口注入超临界流体，熔融混合均匀后注入模具进行发泡、冷却，得发泡制品。

本发明在发泡制品的制备工艺中，分步分序添加超临界流体，除了具备传统物理造孔的效果外，更重要的是，在挤出造粒过程中采用超临界流体辅助挤出，可以降低加工温度以减少聚氯乙烯在加工过程中的降解，同时，可以在低剪切速率下获得良好的长纤维分散效果，进而使得发泡制品具有较长的纤维长度(避免长纤维在加工过程发生断裂)和较高的力学性能。即超临界流体的作用已经不再局限于物理造孔上，更多的是作为一种辅助材料，帮助稳定树脂基体，使其不易降解，并能帮助纤维与树脂基体更好的结合。

作为优选，所述制品包括如下重量份数的组份：聚氯乙烯树脂：30-50份、助剂：23.3-83份、长纤维：10-45份。