一種交聯(lián)聚丙烯微孔發(fā)泡材料及其生產方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種交聯(lián)聚丙烯微孔發(fā)泡材料，包括99～100重量份的聚丙烯樹脂、0.1～2重量份的輻照敏化劑、0.1～3重量份的抗氧劑，并通過原料混合、CO2氣體浸漬基材、基材發(fā)泡、發(fā)泡材料輻照處理、高溫退火、發(fā)泡材料檢測加工生產；本發(fā)明的優(yōu)點：將聚丙烯樹脂、輻照敏化劑和抗氧劑依次通過原料混合、CO2氣體浸漬基材、基材發(fā)泡、發(fā)泡材料輻照處理、高溫退火、發(fā)泡材料檢測，得到泡孔尺寸小、泡孔密度大的高回彈聚丙烯微孔發(fā)泡制品，采用此方法制得的交聯(lián)聚丙烯微孔發(fā)泡材料，具有回彈性好、手感細膩、無毒無味的特點，可廣泛應用于對發(fā)泡材料回彈性和衛(wèi)生等級要求較高的領域。
【專利說明】一種交聯(lián)聚丙烯微孔發(fā)泡材料及其生產方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種交聯(lián)聚丙烯微孔發(fā)泡材料及其生產方法。
【背景技術】
[0002]聚丙烯微孔發(fā)泡材料是特指孔徑小于100 μ m,孔密度大于1.0X IO6個/cm3的多孔聚丙烯發(fā)泡材料，材料內部大量存在的微米級泡孔賦予聚丙烯發(fā)泡材料諸如輕質高強、低導熱系數(shù)、高漫反射率等優(yōu)異性能，因此聚丙烯微孔發(fā)泡材料具有廣泛的應用領域。
[0003]利用超臨界CO2作為發(fā)泡劑的固態(tài)發(fā)泡技術，使聚丙烯在低于其熔點的可變形區(qū)發(fā)泡，是在聚丙烯基體內形成大量微小泡孔的有效手段。通過利用超臨界CO2的固態(tài)發(fā)泡過程制備的聚丙烯微孔發(fā)泡材料，具有加工過程清潔，制品環(huán)保無污染，產品易于回收和循環(huán)使用的優(yōu)點。
[0004]由于交聯(lián)聚丙烯的分子鏈段運動能力較低，在固態(tài)發(fā)泡過程中CO2分子擴散進入聚丙烯基體的飽和時間較長，降低了生產效率，因此固態(tài)發(fā)泡過程多使用非交聯(lián)的聚丙烯作為發(fā)泡基材。非交聯(lián)的聚丙烯微孔發(fā)泡材料由于其內部無網絡結構，在受力時容易產生不可逆的塑性形變，彈性回復較小，這限制了聚丙烯微孔發(fā)泡材料在回彈性能要求較高的如鞋材、密封墊片、體育器材等領域的應用。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術問題是現(xiàn)有非交聯(lián)的聚丙烯發(fā)泡材料由于其內部無網絡結構，在受力時容易產生不可逆的塑性形變，彈性回復較小，不能適應于回彈性能要求較高的領域，從而提供一種交聯(lián)聚丙烯微孔發(fā)泡材料及其生產方法。
[0006]為了解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:一種交聯(lián)聚丙烯微孔發(fā)泡材料，包括以下組分:99~100重量份的聚丙烯樹脂、0.1~2重量份的輻照敏化劑、
0.1~3重量份的抗氧劑。[0007]優(yōu)選的，包括以下組分:100重量份的聚丙烯樹脂、0.5重量份的輻照敏化劑、0.1
重量份的抗氧劑。
[0008]優(yōu)選的，包括以下組分:100重量份的聚丙烯樹脂、I重量份的輻照敏化劑、0.2重
量份的抗氧劑。
[0009]優(yōu)選的，包括以下組分:100重量份的聚丙烯樹脂、1.5重量份的輻照敏化劑、0.5
重量份的抗氧劑。
[0010]優(yōu)選的，所述聚丙烯樹脂為熔融指數(shù)為I~2g/10min的長鏈支化聚丙烯或熔融指數(shù)為0.5~3g/10min的線性聚丙烯，長鏈支化聚丙烯熔體強度高，易于保持閉孔結構，使用性能好。
[0011]優(yōu)選的，所述輻照敏化劑為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯中的一種或兩種的混合物或兩種以上的混合物，當聚丙烯微孔發(fā)泡材料受電子加速器輻照時使其發(fā)生交聯(lián)反應，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯與聚丙烯具有良好的相容性和良好的耐磨性，季戊四醇三丙烯酸酯耐候性能好，1，6-己二醇二丙烯酸酯與聚丙烯具有良好的相容性，新戊二醇二甲基丙烯酸酯穩(wěn)定性能好。[0012]優(yōu)選的，所述抗氧劑為四(3，5-二叔丁基-4-羥基)苯丙酸季戊四醇酯、三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯、三(3，5- 二叔丁基-4-羥芐基)異氰脲酸酯中的一種或兩種的混合物或兩種以上的混合物，能有效的防止聚丙烯樹脂在加工中發(fā)生β降解，四(3，5- 二叔丁基-4-羥基)苯丙酸季戊四醇酯化學性質穩(wěn)定，不污染、耐熱、耐氧老化、不易撣發(fā)，二(2，4- 二叔丁基苯基)亞憐酸酯熱穩(wěn)定性能好，二(3，5- 二叔丁基-4-輕芐基)異氰脲酸酯穩(wěn)定性能好，不易揮發(fā)。
[0013]如上所述的交聯(lián)聚丙烯微孔發(fā)泡材料所采用的生產方法，包括以下步驟:
[0014]a):原料混合:將聚丙烯樹脂、輻照敏化劑和抗氧劑通過雙螺桿擠出機熔融混合，擠出成型，得到聚丙烯發(fā)泡基材；
[0015]b):C02氣體浸潰基材:將步驟a)生產后的聚丙烯發(fā)泡基材放入高壓發(fā)泡模具內，發(fā)泡模具閉合并升溫至發(fā)泡溫度，并向模具內通入超臨界CO2氣體，使模具內CO2氣體壓力達到發(fā)泡壓力，發(fā)泡溫度為140~165°C，發(fā)泡壓力為8~30MPa，氣體飽和時間為30~60min ；
[0016]c):基材發(fā)泡:將步驟b)處理的發(fā)泡模具內的CO2氣體快速釋放，得到聚丙烯微孔發(fā)泡材料；
[0017]d):發(fā)泡材料輻照處理:將步驟c)處理后的聚丙烯微孔發(fā)泡材料在N2氣體保護下，以一定的輻照劑量，通過電子加速器進行輻照處理形成三維網絡結構的聚丙烯微孔發(fā)泡材料，輻照劑量為2~20kGy ;
[0018]e):高溫退火:將步驟d)處理后的三維網絡結構的聚丙烯微孔發(fā)泡材料放置在烘箱內進行高溫退火，退火溫度為100~120°C，退火時間為I~2h ;
[0019]f):發(fā)泡材料檢測:將步驟e)處理后的聚丙烯微孔發(fā)泡材料進行凝膠率Ggel、發(fā)泡倍率Rex、泡孔密度N、壓縮變形率C檢測。
[0020]優(yōu)選的，步驟f)中所述各個參數(shù)分別為:
[0021]
【權利要求】
1.一種交聯(lián)聚丙烯微孔發(fā)泡材料，其特征在于:包括以下組分:99~100重量份的聚丙烯樹脂、0.1~2重量份的輻照敏化劑、0.1~3重量份的抗氧劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種交聯(lián)聚丙烯微孔發(fā)泡材料，其特征在于:包括以下組分:100重量份的聚丙烯樹脂、0.5重量份的輻照敏化劑、0.1重量份的抗氧劑。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種交聯(lián)聚丙烯微孔發(fā)泡材料，其特征在于:包括以下組分:100重量份的聚丙烯樹脂、I重量份的輻照敏化劑、0.2重量份的抗氧劑。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種交聯(lián)聚丙烯微孔發(fā)泡材料，其特征在于:包括以下組分:100重量份的聚丙烯樹脂、1.5重量份的輻照敏化劑、0.5重量份的抗氧劑。
5.根據(jù)權利要求1至4任一項所述的一種交聯(lián)聚丙烯微孔發(fā)泡材料，其特征在于:所述聚丙烯樹脂為熔融指數(shù)為I~2g/10min的長鏈支化聚丙烯或熔融指數(shù)為0.5~3g/10min的線性聚丙烯。
6.根據(jù)權利要求1至4任一項所述的一種交聯(lián)聚丙烯微孔發(fā)泡材料，其特征在于:所述輻照敏化劑為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、1，6_己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯中的一種或兩種的混合物或兩種以上的混合物。
7.根據(jù)權利要求1至4任一項所述的一種交聯(lián)聚丙烯微孔發(fā)泡材料，其特征在于:所述抗氧劑為四(3，5-二叔丁基-4-羥基)苯丙酸季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、三(3，5-二叔丁基-4-羥芐基)異氰脲酸酯中的一種或兩種的混合物或兩種以上的混合物。
8.如權利要求1所述的一種 交聯(lián)聚丙烯微孔發(fā)泡材料所采用的生產方法，其特征在于:包括以下步驟: a):原料混合:將聚丙烯樹脂、輻照敏化劑和抗氧劑通過雙螺桿擠出機熔融混合，擠出成型，得到聚丙烯發(fā)泡基材； b):C02氣體浸潰基材:將步驟a)生產后的聚丙烯發(fā)泡基材放入高壓發(fā)泡模具內，發(fā)泡模具閉合并升溫至發(fā)泡溫度，并向模具內通入超臨界CO2氣體，使模具內CO2氣體壓力達到發(fā)泡壓力，發(fā)泡溫度為140~165°C，發(fā)泡壓力為8~30MPa，氣體飽和時間為30~60min ； c):基材發(fā)泡:將步驟b)處理的發(fā)泡模具內的CO2氣體快速釋放，得到聚丙烯微孔發(fā)泡材料； d):發(fā)泡材料輻照處理:將步驟c)處理后的聚丙烯微孔發(fā)泡材料在N2氣體保護下，以一定的輻照劑量，通過電子加速器進行輻照處理形成三維網絡結構的聚丙烯微孔發(fā)泡材料，輻照劑量為2~20kGy ； e):高溫退火:將步驟d)處理后的三維網絡結構的聚丙烯微孔發(fā)泡材料放置在烘箱內進行高溫退火，退火溫度為100~120°C，退火時間為I~2h ; f ):發(fā)泡材料檢測:將步驟e)處理后的聚丙烯微孔發(fā)泡材料進行凝膠率Ggel、發(fā)泡倍率Rex、泡孔密度N、壓縮變形率C檢測。
9.如權利要求8所述的一種交聯(lián)聚丙烯微孔發(fā)泡材料所采用的生產方法，其特征在于:步驟f )中所述各個參數(shù)分別為: Ggel =X 100% (其中IIi1為一片200目的金屬網稱得的質量:，m2為切碎后的一片聚丙烯微孔發(fā)泡樣品用銅網包裹好稱得的質量，m3S m2在過量沸騰二甲苯的溶液中浸泡萃取20h后通過真空干燥后稱得的質量，真空溫度為80°C，真空時間為IOh)； Rex= P polder/ Pfo-(其中Pptjly為未發(fā)泡聚合物的密度，P f_為微孔發(fā)泡材料的表觀密度)；
【文檔編號】C08L51/06GK103497280SQ201310447126
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權日:2013年9月26日
【發(fā)明者】陳春平 申請人:浙江新恒泰新材料有限公司