[发明专利]一种力学强度优异的发泡聚丙烯珠粒及其模塑制件

权利要求书

1.一种力学强度优异的发泡聚丙烯珠粒，所述发泡聚丙烯珠粒是复合微粒经过高温高压釜式发泡法制备，其特征在于：所述复合微粒包括芯层和皮层，所述皮层包覆在芯层表面，所述芯层包括69-82.97%的聚丙烯A、13-20%的聚丙烯B、3-10%的聚乙烯、1-5%份乙烯-丙烯酸共聚物和0.03-0.3%的泡孔成核剂，所述皮层包括67-93.9%的聚丙烯C、6-30%的纤维和0.1-3%的纤维分散剂；

所述聚丙烯A的熔点为145-158℃，熔融指数为6-8 g/10min；所述聚丙烯B的熔点为133-140℃，熔融指数为7-10 g/10min；所述聚乙烯的熔点为110-130℃，熔融指数为3-8 g/10min；所述聚丙烯C的熔点为120-133℃，熔融指数为7-10 g/10min；

所述聚丙烯A为丙丁共聚聚丙烯，所述聚丙烯B为丙烯-乙烯-丁烯三元无规共聚物，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯，所述聚丙烯C为丙烯-乙烯-丁烯三元无规共聚物；所述泡孔成核剂为二氧化硅粉末、硼酸锌、滑石粉、硫酸钡、碳酸钙中的一种或几种，所述泡孔成核剂的粒径为3-6μm；所述纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种或几种，所述纤维的直径为0.2-30μm，长径比为7-20；所述纤维分散剂为4,4-二氨基二苯甲烷双马来酰亚胺；

所述复合微粒中皮层的重量百分比为3-20%；所述复合微粒的长度为1.2-2.5mm，单重为1.3-1.8mg。

2.如权利要求1所述的力学强度优异的发泡聚丙烯珠粒，其特征在于：所述复合微粒采用如下步骤制备：

（1）将聚丙烯A、聚丙烯B、聚乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物和泡孔成核剂按一定比例混合后，双螺杆挤出造粒制得芯层母料；

（2）纤维经过硅烷偶联剂处理，干燥后，与纤维分散剂和聚丙烯C按一定比例混合，双螺杆挤出造粒制得皮层母料；

（3）将芯层母料和皮层母料分别加入双单螺杆共挤出机组的芯层挤出机和皮层挤出机，塑化后同时经由共挤出口模出丝造粒，得到皮层包覆芯层的复合微粒。

3.如权利要求1所述的力学强度优异的发泡聚丙烯珠粒，其特征在于：所述芯层还包括着色剂、抗氧化剂、润滑剂、抗静电剂中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的力学强度优异的发泡聚丙烯珠粒，其特征在于：所述发泡聚丙烯珠粒包括如下制备步骤：

步骤一：将复合微粒、分散剂和水一起加入高压釜，密封后通入CO₂，不停搅拌，在150-168℃，1.3-4.2MPa的压力下保持5-30min，泄压将物料排放到大气压下，得到膨胀的一次发泡珠粒，堆积密度为35-120g/L。

5.如权利要求4所述的力学强度优异的发泡聚丙烯珠粒，其特征在于：所述发泡聚丙烯珠粒还包括如下制备步骤：

步骤二：步骤一获得的一次发泡珠粒，经过12-24h的常温养生时间，密封到预压罐中，用空气载压，载压压力0.35-0.8MPa，载压时间12-30h，载压过后的一次发泡珠粒，在85-110℃的常压流通发泡管道中受热膨胀，形成密度更轻的二次发泡珠粒，堆积密度为10-34g/L。

6.如权利要求5所述的力学强度优异的发泡聚丙烯珠粒，其特征在于：所述二次发泡珠粒的堆积密度为22-34g/L，其进行二次发泡所采用的一次发泡珠粒的堆积密度为40-45g/L；所述二次发泡珠粒的堆积密度为10-21g/L，其进行二次发泡所采用的一次发泡珠粒的堆积密度为35-39g/L。

7.一种力学强度优异的发泡聚丙烯模塑制件，其特征在于：采用如权利要求1-6任一项所述的力学强度优异的发泡聚丙烯珠粒通过水蒸气烧结成型获得，具体步骤为：发泡珠粒经空气载压后，水蒸气模塑成型。

8.如权利要求7所述的力学强度优异的发泡聚丙烯模塑制件，其特征在于：所述模塑制件的密度为12-15g/L，应变50%的压缩应力不低于200kpa；或者所述模塑制件的密度为50-53g/L，应变50%的压缩应力不低于800kpa；或者所述模塑制件的密度为115-120g/L，应变50%的压缩应力不低于1700kpa。