本發(fā)明屬于發(fā)泡材料及其制備，涉及一種高改聚苯乙烯共混發(fā)泡材料及其制備方法及應用。

背景技術：

1、發(fā)泡劑是指能在物質內(nèi)部氣化產(chǎn)生氣泡使之成為多孔物質的發(fā)泡的物質，如制造泡沫塑料、泡沫橡膠、泡沫樹脂等發(fā)泡材料。由于制成的發(fā)泡材料具有保溫、隔熱、防水等特點，廣泛應用于建筑、家電、包裝、交通等領域。

2、在包裝領域常用的材料有eps(發(fā)泡聚苯乙烯)和非交聯(lián)閉孔結構epe(聚乙烯發(fā)泡棉)，但是eps存在不耐多次沖擊，性脆、易碎、拉伸強度低的缺點；epe存在不易制膜成型和價格高的缺點。因此，研究者提出由聚烯烴和乙烯基芳族單體互聚物樹脂顆粒發(fā)泡而成的epo泡沫，其中互聚物樹脂顆粒由未交聯(lián)聚烯烴(聚乙烯、聚丙烯)和乙烯基芳族單體(苯乙烯)構成，乙烯基芳族單體采用懸浮工藝聚合以形成聚烯烴與聚合的乙烯基芳族單體顆粒的互穿網(wǎng)絡。但是epo多為進口產(chǎn)品，例如努發(fā)公司生產(chǎn)的epo，名稱為arcel，是由30％的聚乙烯和70％的聚苯乙烯組成；然后通過化學方法使其內(nèi)部形成空氣泡而形成一種輕質隔音、隔熱、吸能的材料；但是由于epo合成價格昂貴，導致成本較高。此外，發(fā)泡材料傳統(tǒng)的工藝是采用化學法，但是其缺點是會產(chǎn)生大量的三廢，不符合綠色環(huán)保的要求。

3、綜上所述，如何提供一種成本低、三廢少、且性能較好的新型發(fā)泡材料是目前丞待解決的技術難題。

技術實現(xiàn)思路

1、針對背景技術中發(fā)泡材料存在成本高、三廢多、性能差的技術問題，本發(fā)明提供一種高改聚苯乙烯共混發(fā)泡材料及其制備方法及應用。

2、本發(fā)明采用聚苯乙烯、成核劑、戊烷和檸檬酸，采用擠出一步法工藝合成出高改聚苯乙烯共混發(fā)泡材料，成本低，減少三廢的排放，且材料性能佳，能很好的用于高端包裝領域中。

3、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

4、一種高改聚苯乙烯共混發(fā)泡材料，包括以下質量分數(shù)的各個原料：

5、91％～94％聚苯乙烯、1％～2％成核劑、2％～5.5％戊烷和檸檬酸1～3％；所述成核劑為碳酸鈣或氧化鈣。

6、進一步限定，所述戊烷的質量分數(shù)為5％～5.5％；所述戊烷的質量分數(shù)為5％～5.5％；聚苯乙烯的質量分數(shù)為91％～93％。

7、進一步限定，所述高改聚苯乙烯共混發(fā)泡材料，平均粒徑為0.8mm～1.5mm，泡粒填充厚度為5mm～8mm，發(fā)泡密度為0.15kg/cm3～0.50kg/cm3。

8、所述的高改聚苯乙烯共混發(fā)泡材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

9、s1、按照所述質量分數(shù)準備各個原料；

10、s2、將聚苯乙烯和成核劑在密閉環(huán)境中混合，得到混合料；

11、s3、將混合料連續(xù)加入雙螺桿擠出機中，同時向雙螺桿擠出機中加入戊烷和檸檬酸，在溫度130℃～200℃下，混合料、戊烷和檸檬酸進行熔融后混煉塑化，形成的物料被擠出，并經(jīng)瞬間冷卻、切粒；

12、s4、將涂層劑與切粒后物料混合，得到高改聚苯乙烯發(fā)泡材料。

13、進一步限定，所述步驟s3中，雙螺桿擠出機的喂料轉速15r/min～25r/min，主機轉速150r/min～260r/min，熔體混合器轉速10r/min～25r/min，模頭溫度240℃～300℃，水箱溫控為40℃～50℃。

14、進一步限定，所述步驟s3中，通過0.48mpa～0.65mpa的冷卻水完成瞬間冷卻。

15、進一步限定，所述步驟s4中，涂層劑的加入質量為切粒后物料總質量的1‰-2‰。

16、進一步限定，所述涂層劑為硬脂酸鋅或三硬脂酸。

17、所述的高改聚苯乙烯共混發(fā)泡材料在電子產(chǎn)品包裝中的應用。

18、所述的高改聚苯乙烯共混發(fā)泡材料在液晶、手機平板或硅芯片包裝中的應用。

19、本發(fā)明的有益效果是：

20、1、本發(fā)明發(fā)泡材料的主要成分是聚苯乙烯、成核劑、戊烷和檸檬酸，采用擠出一步法工藝制造而成，成本低，能很好的用于高端包裝領域，液晶(面板、玻璃、電視)、手機平板、硅芯片等電子產(chǎn)品的包裝。

21、2、相較于傳統(tǒng)的epo工藝而言，高改聚苯乙烯共混發(fā)泡材料在工藝上采用物理原理來混合、擠出、造粒，更環(huán)保更節(jié)能，比傳統(tǒng)工藝(化學反應)減少了三廢的排放量，且符合國家倡導的安全環(huán)保生產(chǎn)的政策方針，并在國際泡沫廢料回收品類6類，減少產(chǎn)品的氣味，同時提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和耐腐蝕性。

22、3、本發(fā)明提供制備的高改聚苯乙烯發(fā)泡材料在應用時，料性使用功能和領域上近于epo，物理強度性能高于進口epo料，但是采用低壓低溫發(fā)泡，溫度不超過88℃，熟化時間在4～6小時以內(nèi)成型，成型時間相對較短，進口epo熟化時間2-3天，生產(chǎn)效率有所提高，正常情況下高改聚苯乙烯的發(fā)泡損耗僅有4％～5％，滿足更多場合的使用。

技術特征：

1.一種高改聚苯乙烯共混發(fā)泡材料，其特征在于，包括以下質量分數(shù)的各個原料：

2.根據(jù)權利要求1所述的高改聚苯乙烯共混發(fā)泡材料，其特征在于，所述戊烷的質量分數(shù)為5％～5.5％；聚苯乙烯的質量分數(shù)為91％～93％。

3.根據(jù)權利要求1所述的高改聚苯乙烯共混發(fā)泡材料，其特征在于，所述高改聚苯乙烯共混發(fā)泡材料，平均粒徑為0.8mm～1.5mm，泡粒填充厚度為5mm～8mm，發(fā)泡密度為0.15kg/cm3～0.50kg/cm3。

4.如權利要求1所述的高改聚苯乙烯共混發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

5.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟s3中，雙螺桿擠出機的喂料轉速15r/min～25r/min，主機轉速150r/min～260r/min，熔體混合器轉速10r/min～25r/min，模頭溫度240℃～300℃，水箱溫控為40℃～50℃。

6.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟s3中，通過0.48mpa～0.65mpa的冷卻水完成瞬間冷卻。

7.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟s4中，涂層劑的加入質量為切粒后物料總質量的1‰-2‰。

8.根據(jù)權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述涂層劑為硬脂酸鋅或三硬脂酸。

9.如權利要求1所述的高改聚苯乙烯共混發(fā)泡材料在電子產(chǎn)品包裝中的應用。

10.如權利要求1所述的高改聚苯乙烯共混發(fā)泡材料在液晶、手機平板或硅芯片包裝中的應用。

技術總結
本發(fā)明屬于發(fā)泡材料及其制備技術領域，涉及一種高改聚苯乙烯共混發(fā)泡材料及其制備方法及應用，一種高改聚苯乙烯共混發(fā)泡材料，包括以下質量分數(shù)的各個原料：91％～94％聚苯乙烯、1％～2％成核劑、2％～5.5％戊烷和檸檬酸1～3％；所述成核劑為碳酸鈣或氧化鈣。本發(fā)明采用聚苯乙烯、成核劑、戊烷和檸檬酸，采用擠出一步法工藝合成出高改聚苯乙烯共混發(fā)泡材料，成本低，減少三廢的排放，且材料性能佳，能很好的用于高端包裝領域中。

技術研發(fā)人員：王偉波,王如意,王振鋒
受保護的技術使用者：甘肅千乙新材料科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/10