[发明专利]一种聚丙烯微孔发泡材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种聚丙烯微孔发泡材料，有聚丙烯颗粒与发泡剂的按质量比为100：2～100：10制成。本发明还公开一种聚丙烯微孔发泡材料的制备方法，其包括的步骤如下：a、先将密炼机升温至165～180℃，之后启动转子转速为30～60r/min；b、将聚丙烯颗粒与发泡剂按质量比为100：2～100：10混合加入密炼机，充分混合均匀后，出料得到发泡混合料；c、将发泡混合料放入模具中，将模具升温至190～200℃，然后以0.4～1MPa压力加压10～20min，使发泡剂充分分解；d、最后开模，使熔融物料快速膨胀发泡，冷却。本发明得到的聚丙烯微孔发泡材料的泡孔直径可达300～500nm，泡孔分布均匀，具有良好的力学性能，相较于未发泡聚丙烯材料，冲击强度提高了50.2％，弯曲强度提高了39％。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体为一种聚丙烯微孔发泡材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯微孔发泡材料具有良好的热稳定性、优异的力学性能、耐腐蚀性和微波适应性，并且还具有绿色、无毒和可循环使用的环保特性。由于聚丙烯微孔发泡材料的泡孔尺寸远远小于传统聚丙烯发泡材料的泡孔尺寸，所以聚丙烯微孔发泡材料的力学性能更加优异，这也拓宽了其应用范围。但是目前能制备出达到微孔发泡材料要求的聚丙烯微孔发泡材料的方法较少，并且还无法实现工业化，因此如何提供一种操作简单、生产周期短、生成材料性能优异且能实现工业化生产的聚丙烯微孔发泡材料制备技术成为本领域函待解决的技术问题。

碳酸氢钠在发泡技术领域作为一种无机化学发泡剂，因为其价格便宜、无毒，并且受热分解产生的二氧化碳气体在聚合物中的传质系数较高，所以常被用于聚合物发泡。因为发泡材料的泡孔大小与发泡剂粒子尺寸有直接关系，因此传统的碳酸氢钠无法满足微孔发泡的要求，需要将碳酸氢钠细化到纳米级别来应用于聚丙烯微孔发泡。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚丙烯微孔发泡材料及其制备方法，使其工艺简单、易于操作、生产周期短以及能够实现工业化。

为达到上述目的，本发明是这样实现的：一种聚丙烯微孔发泡材料，有聚丙烯颗粒与发泡剂的按质量比为100：2～100：10制成。

所述发泡剂是改性纳米碳酸氢钠。

所述改性纳米碳酸氢钠的制备方法包括的步骤如下：

(1)分别配置质量分数为5～40wt.％的碳酸氢钠水溶液和质量分数为0～10wt.％的乙醇水溶液，随后加入液氮进行预冷冻，再将冷冻好的碳酸氢钠和乙醇的水溶液放入冷冻干燥箱，冷冻干燥箱的冷凝器温度为-40～-80℃冷干得到纳米碳酸氢钠；

(2)再将得到的纳米碳酸氢钠和硬脂酸按10：2～1：1的质量比加入到乙醚中，通过不断搅拌使乙醚完全挥发，然后干燥，研磨，得到改性纳米碳酸氢钠。

所述(2)步骤中，纳米碳酸氢钠和硬脂酸的总质量与乙醚的质量比为1:3～1:6。

优选的，改性纳米碳酸氢钠的制备方法包括的步骤如下：

(1)在30℃下，分别配置质量分数为5～40wt.％的碳酸氢钠水溶液和质量分数为0～10wt.％的乙醇水溶液，随后以50mL/min的速度加入液氮进行预冷冻，再将冷冻好的碳酸氢钠和乙醇的水溶液放入冷冻干燥箱，冷冻干燥箱的冷凝器温度为-40～-80℃，真空度为10～20Pa，板层温度为-5℃，最后冷干得到纳米碳酸氢钠；

(2)再将得到的纳米碳酸氢钠和硬脂酸按10：2～1：1的质量比加入到乙醚中，通过不断搅拌使乙醚完全挥发，然后在60℃下干燥12h，研磨20min后用900目的筛子过筛，得到改性纳米碳酸氢钠。

一种聚丙烯微孔发泡材料的制备方法，其包括的步骤如下：

a、先将密炼机升温至165～180℃，之后启动转子转速为30～60r/min；