泡沫復合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于塑料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種泡沫復合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯（PP)樹脂具有來源廣、質(zhì)量輕、易回收、性能好等特點，是世界上應(yīng)用最 廣，產(chǎn)量增長最快的樹脂之一。PP泡沫材料更是以其獨特的性能成為泡沫塑料行業(yè)中的熱 點。首先，PP泡沫材料的成本較低，韌性、剛性、耐疲勞性和耐環(huán)境應(yīng)力開裂性等性能都很 好。特別是與聚苯乙烯（PS)、聚乙烯（PE)的泡沫材料相比，由于PP是高結(jié)晶型聚合物，用 PP發(fā)泡片材成型的制品具有很好的耐熱性、耐沖擊性、絕緣性及阻隔性。其次，PP發(fā)泡工 藝中不需要使用氟氯碳化合物，對臭氧沒有破壞作用，所以它是環(huán)保的，被稱作綠色發(fā)泡材 料。
[0003] 由于PP屬于結(jié)晶性聚合物，在超過熔融溫度后熔體強度會快速下降，使得其發(fā)泡 成型較為困難。因此，目前大多選用高熔體強度聚丙烯（HMSPP)或通過與其共混的方法，生 產(chǎn)PP泡沫材料。
[0004] 中國專利CN102250423A "一種發(fā)泡用聚丙烯組合物"介紹了一種用于發(fā)泡的聚丙 烯組合物，其以聚丙烯組分作為基體材料，由受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑組成抗 氧劑體系，滑石粉或碳酸鈣作為成核劑，單甘酯作為活性劑。該專利首先需要制備一種熔體 強度高的聚丙烯組合物。
[0005] 歐洲專利EP1198333 "制備閉孔微發(fā)泡熱塑性材料的方法"介紹了形成一個包括 閉孔微發(fā)泡的熱塑性塑料的方法。該專利中采用的是物理發(fā)泡劑，對設(shè)備要求較高。
[0006] 中國專利CN200310103220. 9 "一種發(fā)泡聚丙烯材料及其制備方法"介紹了一種 泡孔結(jié)構(gòu)均勻、發(fā)泡倍率高、剛性及耐熱溫度高的發(fā)泡聚丙烯材料。該專利中采用的是熔 體強度較大的無規(guī)共聚聚丙烯（PPR)，其熔融指數(shù)為〇. 10-1. 2g/10min，熔體拉伸強度為 0. 75-4. 50N。所得發(fā)泡聚丙烯材料的發(fā)泡倍率為6-10倍，泡沫容重90-150kg/m3。
[0007] 中國專利CN200410086290. 2 "一種聚丙烯發(fā)泡預(yù)混料及其制備方法"介紹了一種 泡孔結(jié)構(gòu)均勻、發(fā)泡倍率高、剛性及耐熱溫度高的發(fā)泡聚丙烯材料。該專利中采用的是熔體 強度較大的無規(guī)共聚聚丙烯（PPR)與高熔體強度聚丙烯（HMSPP)的共混物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是提供一種泡沫復合材料，該材料泡孔結(jié)構(gòu)均勻、表觀密度較低；本 發(fā)明同時提供了泡沫復合材料的制備方法，工藝簡單，成本較低。
[0009] 本發(fā)明所述的泡沫復合材料，由如下重量份數(shù)的原料組成：
[0010] 聚丙烯 70-95份 聚乙烯 3-20份 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 2-10份 化學發(fā)泡劑 1-3份 無機填料 1-5份。
[0011] 所述的聚丙烯的熔體質(zhì)量流動速率為1.5-4.0g/10min，熔體拉伸強度為 0.054-0. 096N。
[0012] 所述的聚丙烯優(yōu)選均聚聚丙烯或丙烯-乙烯嵌段共聚聚丙烯中的一種。
[0013] 所述的聚丙烯優(yōu)選熔體質(zhì)量流動速率為1.5-3. 5g/10min，熔體拉伸強度為 0.060-0. 096N。
[0014] 所述的聚乙烯是低密度聚乙烯，熔體質(zhì)量流動速率為0.3-2. 4g/10min，密度為 0. 919-0. 920g/cm3,熔體拉伸強度為 0. 08-0. 15N。
[0015] 所述的聚乙烯優(yōu)選烙體質(zhì)量流動速率為2. 0-2. 4g/10min。
[0016] 所述的聚乙烯優(yōu)選以粉末狀態(tài)加入本發(fā)明之組分體系中。
[0017] 所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的熔體質(zhì)量流動速率為1.5-2g/10min，密度為 0. 90-0. 94g/cm3,醋酸乙烯質(zhì)量百分含量為18-19%。
[0018] 所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的作用在于使泡孔易于形成且大小均勻。
[0019] 所述的化學發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺；本發(fā)明中，因不需要專用或特別配備的設(shè)備， 所以選擇化學發(fā)泡劑。
[0020] 所述的無機填料是白炭黑，粒徑為50nm_20 μ m，優(yōu)選為5-10 μ m ;本組分主要用作 成核劑，在發(fā)泡初期，能夠使發(fā)泡點增多，且分布較均勻。
[0021] 本發(fā)明所述的泡沫復合材料的制備方法是將各組分用高速混合機常溫下混合均 勻，采用單螺桿擠出機擠出即得，擠出溫度為180-220°c，擠出制品由不同的擠出模頭決定， 可以是片材、板材等。
[0022] 本發(fā)明中聚丙烯作為復合材料的主體，不需要使用或制備高熔體強度聚丙烯，使 用通用聚丙烯樹脂即可；聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物為復合材料之必要成分，配合 使用效果最佳。
[0023] 與HMSPP或者PPR不同，通用聚丙烯樹脂的熔體拉伸強度較低，通常難以制得質(zhì)量 較好的發(fā)泡材料。本發(fā)明則較好的解決了這一問題。并且，與HMSPP或者PPR相比，通用聚 丙烯樹脂價格更低。特別是HMSPP，多數(shù)情況下，均采用自行配制的手段獲得。另外，本發(fā)明 中使用的乙烯-醋酸乙烯酯的價格雖然較高，但是在本發(fā)明中的使用量非常少，因此，本發(fā) 明的配方成本總體而言依然有優(yōu)勢。
[0024] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
[0025] 本發(fā)明中采用通用的聚丙烯和聚乙烯樹脂，加入乙烯-醋酸乙烯酯共聚物以及無 機填料后，在普通單螺桿擠出機中即可獲得孔徑50-300 μ m、表觀密度82-460kg/m3的泡沫 復合材料。本發(fā)明的制備方法簡單，操作便利，成本低。
【具體實施方式】
[0026] 以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步描述。
[0027] 以下實施例與對比例中使用到的原料為：丙烯-乙烯嵌段共聚聚丙烯a (熔體質(zhì) 量流動速率為1.5g/10min，熔體拉伸強度0.096N)、均聚聚丙烯b (熔體質(zhì)量流動速率為 4. 0g/10min，熔體拉伸強度0. 054N)、均聚聚丙烯c (熔體質(zhì)量流動速率為3. 5g/10min，熔 體拉伸強度0. 060N)、低密度聚乙烯d I (粉，熔體質(zhì)量流動速率為0. 3g/10min，熔體拉伸強 度0. 15N，密度為0. 919g/cm3)，低密度聚乙烯d II (粉，熔體質(zhì)量流動速率為2. 0g/10min， 熔體拉伸強度0. 08N，密度為0. 919g/cm3)，低密度聚乙烯d III (粉，熔體質(zhì)量流動速率為 2. 4g/10min，熔體拉伸強度0. 11N，密度為0. 920g/cm3)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物e I (烙 體質(zhì)量流動速率I. 5g/10min