[发明专利]一种聚丁烯发泡珠粒的制备方法及其应用

说明书

本申请公开了一种聚丁烯发泡珠粒的制备方法及其应用。所述的聚丁烯发泡珠粒的制备方法，包括以下步骤：(S1)将含有聚丁烯、热塑性弹性体、成核剂、抗氧剂的混合物进行熔融共混，加入超临界二氧化碳，泄压，冷却，切粒，干燥，得到所述聚丁烯共混微粒；(S2)将含有聚丁烯共混微粒、分散剂和水的混合物置于密闭容器中，加入超临界二氧化碳，发泡，泄压，得到所述聚丁烯发泡珠粒。该制备方法工艺可控、能耗低、过程绿色环保，适合产业化。所得聚丁烯发泡材料可适用于缓冲包装、保温、儿童玩具、建筑等领域，大大提高了聚丁烯的利用率。

技术领域

本申请涉及一种聚丁烯发泡珠粒的制备方法及其应用，属于高分子发泡材料技术领域。

背景技术

聚丁烯是一种珍贵的C₄资源，拥有优异的耐热性、耐环境应力开裂性、抗蠕变性等优点，素有“塑料黄金”的美誉，目前主要应用于管道、管材、密封材料等领域。但因聚丁烯生成成本与销售价格均高于聚丙烯和聚乙烯等其他聚烯烃材料，并且随着共聚型聚丙烯(PPR)开发，并在管道中的应用逐渐提高，使聚丁烯的应用领域更加狭窄，关于聚丁烯发泡材料的应用更加鲜有报道，公开号为CN 105670137A的中国发明专利采用化学发泡剂制备聚丁烯发泡材料，该方法制备的材料发泡倍率低、发泡尺寸较大；公开号为CN 110437380A的中国发明专利采用高能电子射线辐照接枝法改变聚丁烯的熔体强度，从而制备聚丁烯发泡珠粒，该制备方法过程较为复杂。为此，探索一种性能优良、工艺简单的聚丁烯发泡材料制备方法为现今研究热点。

目前以超临界二氧化碳为发泡剂研究较多的聚烯烃发泡材料为发泡聚丙烯材料，但其较高的发泡温度(一般高于140℃)及成型压力(一般高于0.3MPa)在一定程度上限制了发泡聚丙烯材料的发展。

发明内容

为了提高我国聚丁烯材料的利用率，更好地进行资源利用，并且制备一种性能优良的发泡材料，本发明将使用超临界二氧化碳促进聚丁烯与其它聚烯烃相容，以提高材料的熔体强度，进一步提高其发泡性能，并以超临界二氧化碳为发泡剂，间歇式釜压发泡法、水蒸汽模塑成型得到一种性能优良的聚丁烯发泡材料。

本发明的主要目的是提供一种聚丁烯发泡珠粒、成型体的制备方法，发泡温度及成型压力较低，操作简便，能耗低，得到的聚丁烯发泡材料具有泡孔结构均匀、力学性能优良的特点。

一种聚丁烯发泡珠粒的制备方法，包括以下步骤：

(S1)将含有聚丁烯、热塑性弹性体、成核剂、抗氧剂的混合物进行熔融共混，加入超临界二氧化碳，泄压，冷却，切粒，干燥，得到所述聚丁烯共混微粒；

(S2)将含有聚丁烯共混微粒、分散剂和水的混合物置于密闭容器中，加入超临界二氧化碳，发泡，泄压，得到所述聚丁烯发泡珠粒。

可选地，步骤(S1)中，所述混合物中，各组分的质量份为：

可选地，所述聚丁烯的质量份独立地选自50、55、60、65、70、75、80、85、90中的任意值或任意两者之间的范围值。

可选地，所述热塑性弹性体的质量份独立地选自10、15、20、25、30、35、40、45、50中的任意值或任意两者之间的范围值。

可选地，所述成核剂的质量份独立地选自0.1、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5中的任意值或任意两者之间的范围值。

可选地，所述抗氧剂的质量份独立地选自0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1中的任意值或任意两者之间的范围值。

可选地，步骤(S1)中，所述聚丁烯选自聚1-丁烯。

可选地，所述聚丁烯为聚1-丁烯。

可选地，所述的热塑性弹性体选自聚丙烯、聚乙烯、聚烯烃弹性体、苯乙烯系热塑性弹性体中的至少一种。