[发明专利]一种低辐照强度制备高强度聚丙烯发泡珠粒(EPP)的制备方法

说明书

本发明涉及一种低辐照强度制备高强度聚丙烯发泡珠粒(EPP)的制备方法，该方法包括：将熔点低于150℃共聚聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯(醚)、稳定剂在平行双螺杆挤出机中配混造粒，经高能电子射线辐照后，再加入末端带单官能团羧基、或羟基、或胺基长链结构物质或带两个及以上官能团的羧基、或羟基、或胺基物质做扩链剂及其他功能助剂，经双螺杆重新挤出水冷拉条切粒，干燥后，采用物理发泡剂间歇釜式法发泡后可得到一种具有高熔体强度聚丙烯发泡珠粒(EPP)。该发明加工过程绿色无污染，材料结构可控，本发明方法制备的无规聚丙烯发泡材料，是一种低VOC含量、抗压缓冲隔热材料，具有优异的高强度、高回弹性，减震吸能性、耐热性、耐油性，易于模塑成型，可广泛用于军工、汽车、建筑、儿童玩具、食品包装材料、家用电器等领域。

技术领域

本发明涉及高分子发泡材料技术领域，更具体的说，本发明涉及一种聚丙烯发泡粒子及其制备方法。

背景技术

EPP具有特殊的泡孔结构(缓冲性好)、优异的抗震吸能性、比重轻(17～100kg/m3)、形变后回复率高、耐化学品、使用温度宽(-40℃～110℃)、发泡倍率范围大(5-60倍)、耐油和隔热等特点，同时EPP的气味等级可以控制在2.5以内，无有机挥发物，不含苯类、醛类、酮类等有害物质，能满足汽车主机厂对汽车内饰气味的严格要求。正是由于同时具备这些优势性能，EPP在汽车方面应用甚广，例如汽车保险杆、座椅系统、行李箱工具盒、汽车遮阳板、缓冲防护块、汽车零部件周转包装、商用车卧铺工具箱、新能源汽车高阻燃系列电池、高端汽车隔音降噪隔板等等。当然，除了汽车行业，EPP在包装、家电、船舶用品等领域都显示了其广泛的用途。尽管EPP材料具有潜力巨大的市场应用，但从产品应用市场及文献资料调研来看，真正产业化应用的原材料主要有日本、韩国、新加坡等少数国家提供；国内镇海炼化，燕山石化有相关类似产品生产，但并没有在市场中形成规模应用。EPP作为一种具有巨大潜能的发泡材料，目前从材料成本、生产过程、材料改性设计等方面都有着限制其广泛应用的瓶颈，相应着催生了学术界和产业界加大力度的投入研发。

高能射线辐照法将聚合物置于辐射场中，在高能射线(主要是γ射线、X射线和高能电子束等)的作用下，固态聚合物中产生自由基，引发一系列的化学反应，从而在聚合物内部形成长支链的结构，使聚合物的熔体强度得到提高。辐照接枝支化具有辐照光源成本低，不会过分损伤材料的性能，反应程度容易控制，而且反应过程对环境基本没有影响，无气味等优点，因此越来越受到人们的关注。但由于辐照光线对材料的穿透能力较差，材料的表面或亚表面进行，为了达到更好的辐照效果，聚丙烯的辐照改性一般要求剂量在几十KGry以上，如何在接枝单体的选择和辐照剂量的配合上，开发具有低辐照强度，较高接枝效率，加工过程绿色的发泡聚丙烯粒子的制备方法，形成制备工艺简单、投入少、较高普适性的EPP原材料改性技术，摆脱原材料依赖进口的限制，这将在国家国民经济和社会发展中具有重要的意义和作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用甲基丙烯酸缩水甘油酯(醚)作为接枝单体，通过高能辐照技术，在聚丙烯分子链上引入短支链，进一步通过扩链剂增加支链长度，采用较低剂量高能辐照，开发具有低辐照强度，较高接枝效率，加工过程绿色的发泡聚丙烯粒子的制备方法，形成制备工艺简单、投入少、较高普适性的EPP原材料改性技术。采用该技术我们制备出具有较高熔体强度，能够灵活调控EPP发泡材料微孔结构尺寸，制备了具有微孔结构的高强，高回弹，优良传导性的EPP发泡材料。