[发明专利]微发泡材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种微发泡材料及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：提供基体材料，所述基体材料包括聚合物和填料；将所述基体材料熔融挤出得到预混物；将所述预混物于超临界流体微孔注塑设备中制备成微发泡材料，其中，所述超临界流体微孔注塑设备的注射速度为30mm/s～150mm/s，保压压力为5MPa～80MPa，保压时间为1s～13s，所述微发泡材料的取向泡孔的取向方向平行于熔体流动方向，所述取向泡孔呈椭圆形，所述取向泡孔的长轴的平均尺寸为200μm～700μm，短轴的平均尺寸为50μm～230μm。本发明的制备方法不仅绿色环保，生成效率高，而且所获得的微发泡材料具有优异的力学性能。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种微发泡材料及其制备方法。

背景技术

微发泡材料独特的气固两相结构赋予了它具有更好的韧性、隔热、隔音等性能，因此，可广泛应用于食品包装、汽车工业、航空航天、隔热、隔音等领域。

在微发泡材料中，泡孔结构直接影响微发泡材料的力学性能，而取向泡孔能有效提高微发泡材料的冲击强度。目前，取向泡孔可通过连续挤出发泡、釜压发泡及二次开模微孔注塑工艺等方式制备。其中，连续挤出发泡和釜压发泡制备的微发泡材料需要二次加工成型才可作为产品使用。而二次开模微孔注塑工艺制备的微发泡材料的取向泡孔的取向方向与开模方向平行，与熔体流动方向垂直，且该方法需要的开模距离比较大(8mm～41mm)，微发泡材料的发泡倍率高，导致微发泡材料的强度较低，限制了微发泡材料的应用场合。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种微发泡材料及其制备方法；所述制备方法不仅绿色环保，生成效率高，而且所获得的微发泡材料具有优异的力学性能。

一种微发泡材料的制备方法，包括以下步骤：

提供基体材料，所述基体材料包括聚合物和填料；

将所述基体材料熔融挤出得到预混物；

将所述预混物于超临界流体微孔注塑设备中制备成微发泡材料，其中，所述超临界流体微孔注塑设备的注射速度为30mm/s～150mm/s，保压压力为5MPa～80MPa，保压时间为1s～13s，所述微发泡材料的取向泡孔的取向方向平行于熔体流动方向。

在其中一个实施例中，所述超临界流体微孔注塑设备的开模距离为0.1mm～4mm。

在其中一个实施例中，所述超临界流体微孔注塑设备的螺杆温度为160℃～290℃，模具温度为30℃～100℃，料筒内背压为5MPa～20MPa。

在其中一个实施例中，所述超临界流体微孔注塑设备的注射量为满射，注射压力为90MPa～200MPa。

在其中一个实施例中，所述超临界流体微孔注塑设备的保压压力为10MPa～80MPa，保压时间为1s～12s。

在其中一个实施例中，所述超临界流体微孔注塑设备的超临界流体的注入压力为7MPa～25MPa，所述超临界流体的注入量为所述预混物总质量的0.1％～10％。

在其中一个实施例中，所述基体材料中，所述填料的质量百分含量大于0小于等于20％。

在其中一个实施例中，所述聚合物包括聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚乳酸、聚碳酸酯中的至少一种，所述填料包括二氧化硅、碳酸钙、聚四氟乙烯、滑石粉、炭黑、粘土、碳纳米管、石墨、石墨烯中的至少一种。

一种微发泡材料，如上述制备方法得到，所述微发泡材料的取向泡孔呈椭圆形，所述取向泡孔的长轴的平均尺寸为200μm～700μm，短轴的平均尺寸为50μm～230μm，所述微发泡材料的取向泡孔的取向方向平行于熔体流动方向。

在其中一个实施例中，所述取向泡孔的长轴的平均尺寸与短轴的平均尺寸的比值大于等于2:1。