[发明专利]一种高耐刮擦物理发泡挤出PET与PP复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高耐刮擦物理发泡挤出PET与PP复合材料及其制备方法，由高熔体强度聚丙烯100份、PET回收料150‑200份、扩链剂5‑10份、相容剂5‑10份、熔体强度调节剂10‑20份、物理发泡剂10‑15份、耐刮擦助剂5‑8份、泡孔稳定剂0.1‑0.3份、润滑剂0.3‑0.6份、光稳剂0.3‑0.6份、成核剂0.3‑0.5份、抗氧剂0.3‑0.6份，通过高速混均，双螺杆挤出机内熔融塑化，再经挤出发泡机中进行物理发泡，最后进入三辊机传递，经切刀切片、包装得到。本发明发泡后的复合材料表观密度为0.08‑0.15g/cm³，发泡数量达到10⁷‑10⁹个/cm³，泡孔直径达到30‑80微米，有90%的泡孔直径可达40‑60微米水平，耐刮擦性能△L=0.2‑1.0，可广泛应用到汽车、家电、包装等各个领域。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种高耐刮擦物理发泡挤出PET与PP复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)是一种结构规整的结晶性聚合物，常为白色粒料或粉料，是无味、无毒、质轻的热塑性树脂。聚丙烯具备易加工、冲击强度、挠曲性以及电绝缘性好等优点，并具有良好的耐化学性能，在汽车工业、家用电器、电子、包装、建材及家具等方面具有广泛的应用。

EPP(Expanded Polypropylene)即发泡聚丙烯材料，它是一种性能优异的半高结晶型聚合物/气体复合材料，以其独特而优越的性能成为目前增长最快的新型环保抗压缓冲隔热材料。EPP制品具有十分优异的抗震吸能性能、形变后回复率高、很好的耐热性、耐化学品、耐油性和隔热性；同时，其质量轻，可大幅度减轻物品质量；另外，EPP还是一种环保材料，易于发生β降解，且PP泡沫便于回收利用，其环境友好性优于其他泡沫材料，因而被称为“绿色”泡沫。正是由于其表现出来的优异性能，使得EPP成为继聚苯乙烯(EPS)、聚氨酯(EPU)泡沫材料之后更具应用价值和市场潜力的新型泡沫材料。常规方法生产的EPP是一种线型半结晶性聚合物，分子链很少支化，分子量分布相对较窄，这导致它的软化点和熔点很接近。在温度达到熔点之前，它基本不流动，当温度超过熔点后，熔体强度急剧下降，这种熔体很难包住气体；此外，聚丙烯从熔融态转变为结晶态会放出大量的热量，由熔体转变为固体所需时间较长；加之聚丙烯透气率高，发泡气体易逃逸。故适于聚丙烯发泡的温度区间窄，发泡过程很难控制，极易造成发泡过程中泡壁破裂、气体逃逸、泡孔坍塌及气泡合并。因而要想得到高质量的聚丙烯发泡材料，提高其熔体强度是关键。

聚对苯二甲酸乙二醇酯，化学式为[COC₆H₄COOCH₂CH₂O]_n(英文：Polyethyleneterephthalate，简称PET)，由对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换或以对苯二甲酸与乙二醇酯化先合成对苯二甲酸双羟乙酯，然后再进行缩聚反应制得。属结晶型饱和聚酯，为乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽。由于普通的瓶级或瓶级聚酯切片已大规模商业化生产，产品供应市场稳定，价格低廉，而国内的高熔体强度聚酯切片生产厂家较少，且生产规模小、价格高、产品质量不稳定。因此，采用反应挤出与发泡一体化的技术路线可以有效降低对聚酯生产厂商的依赖，避免聚酯生产厂商的市场策略调整带来的冲击。国内现在对以超临界流体发泡PET的研究多停留在理论阶段，连续挤出生产片板材技术，特别是制备高倍率和宽幅的厚板材技术仍未见产业化。常规PET聚酯由于在工业熔融连续发泡过程中，熔体强度、熔体粘度和拉伸粘度较小，熔体流变性能较差，无法支撑泡孔的生长和定型；并且PET聚酯在高温下容易发生水解、热解和热氧化降解，导致发泡过程中得不到良好的泡孔。而物理回收法制得的PET聚酯因特性粘度低、杂质含量高，进一步加大了制备PET发泡制品的技术难度。因此，需对普通聚酯进行增黏改性，提高PET聚酯的分子量，拓宽分子量分布，增大长链支化程度，以获得具有良好泡孔结构的PET发泡制品。