一種微孔發(fā)泡聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及發(fā)泡塑料及其制備方法，具體涉及一種聚丙烯微孔發(fā)泡復(fù)合材料及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，聚丙烯（簡稱PP)發(fā)泡材料由于具有優(yōu)異的機(jī)械性能、突出的耐高溫穩(wěn)定 性、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性和良好的降解性能而引起人們更為廣泛的關(guān)注;尤其在"輕量化、節(jié) 能環(huán)保"趨勢的汽車領(lǐng)域更受青睞。發(fā)泡聚丙烯材料在注塑過程中通入一定量氣體，將制品 的密度降低，從而達(dá)到減重的目的，可在現(xiàn)有制件基礎(chǔ)上進(jìn)行降本，從模具結(jié)構(gòu)上解決剛性 問題，且不影響汽車制品皮紋外觀，既保證了制品性能，又保持了外觀的美觀性。但是，聚丙 烯屬于結(jié)晶聚合物，當(dāng)加工成為發(fā)泡材料時存在以下缺點(diǎn)：（1)在熔點(diǎn)以下幾乎不流動，熔 點(diǎn)以上熔體黏度急劇下降，由于這種特殊性質(zhì)，使得聚丙烯可發(fā)泡溫度范圍較為狹窄；（2) 聚丙烯熔體比熱容大，從熔融態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶態(tài)時會放出大量的熱量，使熔體黏度進(jìn)一步降 低，并且導(dǎo)致聚合物由熔體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w需要較長時間，不利于泡孔的定型；（3)聚丙烯透氣 率高，發(fā)泡氣體易逃逸。正是由于聚丙烯材料熔體強(qiáng)度低的缺點(diǎn)決定了其熱成型性和發(fā)泡 性能差，限制其廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種微孔發(fā)泡聚丙烯復(fù) 合材料及其制備方法，該材料在其制備發(fā)泡材料的過程中熔體強(qiáng)度足夠支撐泡孔生長，解 決現(xiàn)有技術(shù)發(fā)泡過程中，熔體強(qiáng)度低導(dǎo)致氣體大量逃逸而造成的氣泡塌陷破裂等問題，從 而得到微孔發(fā)泡聚丙復(fù)合材料。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0005] -種微孔發(fā)泡聚丙烯復(fù)合材料，由以下重量份的原料組成：
[0006] 富勒烯改性聚乙烯0.01-20份，
[0007] 微膠囊發(fā)泡劑0.01-10份，
[0008] 滑石粉填充聚丙烯70-90份。
[0009] 所述的富勒烯改性聚乙烯有以下重量份的原料組成：聚乙烯100重量份，富勒烯 0.001-5重量份，自由基引發(fā)劑0.01-3重量份。將聚乙烯和富勒烯納米粒子充分混合，在雙 螺桿擠出機(jī)上熔融擠出造粒。
[0010] 所述的自由基引發(fā)劑為過氧化二異丙苯。
[0011] 所述的膠囊發(fā)泡劑是聚乙烯為載體，碳酸氫鈉和檸檬酸包裹在聚乙烯載體內(nèi)部。
[0012] 所述的滑石粉填充聚丙烯由以下重量份的原料組成：聚丙烯100重量份，相容劑 Ρ0Ε 0-10重量份，滑石粉20重量份。將聚丙烯、相容劑和滑石粉充分混合，在雙螺桿擠出機(jī) 上熔融擠出造粒。
[0013] 上述微孔發(fā)泡聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其步驟為：
[0014] (1)按配方稱量各原料；
[0015] (2)將富勒烯改性聚乙烯、微膠囊發(fā)泡劑和滑石粉填充聚丙烯按比例混合均勻；
[0016] (3)采用注塑成型的方法，在二次開模條件下制備PP微孔發(fā)泡復(fù)合材料。
[0017] 本發(fā)明中，通過添加富勒改性聚乙烯提高復(fù)合體系的熔體強(qiáng)度，利用富勒烯對自 由基的強(qiáng)烈捕捉能力，一方面可以抑制自由基引發(fā)劑引起的聚乙烯降解，另一方面可以得 到具有較高熔體強(qiáng)度的聚乙烯。隨著富勒烯改性聚乙烯含量的繼續(xù)增大，復(fù)合體系的熔體 強(qiáng)度增加，與未添加富勒烯改性的聚乙烯相比較，熔體強(qiáng)度大大增加，且泡孔更加細(xì)密，減 重量增加。本發(fā)明中，隨著富勒烯改性聚乙烯的加入，泡孔直徑逐漸減小，泡孔密度增加，沖 擊強(qiáng)度大大增加。本發(fā)明不僅節(jié)約了原材料成本，還獲得了泡孔細(xì)小，均勻致密，沖擊性能 較好的微孔發(fā)泡聚丙烯復(fù)合材料。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 本發(fā)明可通過下面優(yōu)選方案獲得進(jìn)一步的闡述，但這些實(shí)施例僅在于舉例說明， 不對本發(fā)明的范圍做出界定。
[0019] 在實(shí)施例及比較例復(fù)合材料配方中，聚丙烯為大韓油化公司生產(chǎn)的共聚聚丙烯， 商品名為CB5290，熔體流動速率100g/10min(測試條件:230°C X 2.16kg);富勒烯為河南濮 陽永新科技有限公司，純度2 99.99%;聚乙烯為高密度聚乙烯，中國揚(yáng)子石化有限公司，商 品名5000S，熔體流動速率0.9g/10min(測試條件:230°CX2.16kg);自由基引發(fā)劑為過氧化 二異丙苯，阿克蘇諾貝爾公司，商品名為Perkadox BC-40B，純度2 99.99% ;相容劑：馬來酸 酐接枝Ρ0Ε，東源縣梓亨塑料廠，商品名9905;微膠囊發(fā)泡劑，科萊恩化工有限公司；此外使 用10000目的滑石粉。
[0020] 實(shí)施例1
[0021 ]采用原料重量份組分如下：
[0022]富勒烯改性聚乙烯5份;微膠囊發(fā)泡劑2份，滑石粉填充聚丙烯93份，將富勒烯改性 聚乙烯、微膠囊發(fā)泡劑和滑石粉填充聚丙烯按比例混合均勻;采用注塑成型的方法，在二次 開模條件下制備微孔發(fā)泡聚丙烯復(fù)合材料。
[0023]本實(shí)施例中，富勒烯改性聚乙烯的重量份組成如下：低密度聚乙烯100份，過氧化 二異丙苯0.05份，富勒烯1份。
[0024]本實(shí)施例中，所述滑石粉填充聚丙烯重量份組成如下；聚丙烯100份，Ρ0Ε 5份，滑 石粉20份。
[0025]本實(shí)施例中，所述微膠囊發(fā)泡劑以聚乙烯為載體，碳酸氫鈉和檸檬酸包裹在聚乙 烯載體內(nèi)部。
[0026]卸壓開模后的發(fā)泡聚丙烯材料物理性能見表1。
[0027] 實(shí)施例2
[0028]采用原料重量份組成如下：
[0029]富勒烯改性聚乙烯5份;微膠囊發(fā)泡劑2份，滑石粉填充聚丙烯93份，將富勒烯聚乙 烯、微膠囊發(fā)泡劑和滑石粉填充聚丙烯按比例混合均勻;采用注塑成型的方法，在二次開模 條件下制備微孔發(fā)泡聚丙烯復(fù)合材料。
[0030]本實(shí)施例中，富勒烯改性聚乙烯的重量份組成如下：低密度聚乙烯100份，過氧化 二異丙苯ο. 05份，富勒烯2份。
[0031]本實(shí)施例中，所述滑石粉填充聚丙烯重量份組成如下；聚丙烯75份，POE 5份，滑石 粉20份。
[0032]本實(shí)施例中，所述微膠囊發(fā)泡劑以聚乙烯為載體，碳酸氫鈉和檸檬酸包裹在聚乙 烯載體內(nèi)部。
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