專利名稱：非交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡材料的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，特別涉及聚丙烯發(fā)泡材料制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中聚丙烯發(fā)泡材料的生產(chǎn)方法主要包括三種加壓(模壓)發(fā)泡法、常壓發(fā)泡法和擠出發(fā)泡法。
擠出發(fā)泡法是指將含發(fā)泡劑的樹脂熔融物，從機(jī)頭模口擠出時(shí)由高壓變?yōu)槌?，溶于樹脂熔融物?nèi)的氣體膨脹而完成發(fā)泡，將擠出和發(fā)泡在擠出機(jī)中一次完成，具有工藝流程簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品形態(tài)可調(diào)范圍寬、經(jīng)濟(jì)性佳等特點(diǎn)。
CN1222563C(2005年10月12日公告授權(quán))公開了一種制備低熔點(diǎn)非交聯(lián)聚丙烯樹脂粒料型泡沫材料的方法，該方法以低熔點(diǎn)的無(wú)規(guī)共聚聚丙烯為原料，兩臺(tái)擠出機(jī)串聯(lián)，并嚴(yán)格控制擠出機(jī)各段的設(shè)定溫度以得到發(fā)泡聚丙烯顆粒料。
CN1244454A(2000年2月16日公開)公開了一種非交聯(lián)聚丙烯樹脂泡沫片的生產(chǎn)方法，該方法使用設(shè)置在擠出機(jī)與模頭之間的并通過模頭連接管連接的齒輪泵的擠出發(fā)泡裝置，并控制齒輪泵的進(jìn)口處壓力在一定的范圍內(nèi)，該方法獲得的非交聯(lián)聚丙烯樹脂泡沫片，使用公式“發(fā)泡倍率＝聚丙烯樹脂的密度/發(fā)泡材料的表觀密度”，測(cè)定的發(fā)泡倍率是2.9倍。
CN1474849(2004年2月11日公開)公開了一種制備聚丙烯珠粒和模塑制品的方法，該方法將可發(fā)泡聚丙烯樹脂組合物微粒放入含有分散劑、發(fā)泡劑、表面活性劑的高壓釜中，然后升溫到發(fā)泡溫度，并保持3分鐘，然后打開高壓釜釋放壓力到大氣壓，得到聚丙烯發(fā)泡珠粒，表觀密度約10～500kg/m3，發(fā)泡倍率1.8～90倍。該專利方法為典型的間歇法工藝，工藝過程復(fù)雜。
US6251319(2001年6月26日公開)公開了一種采用環(huán)形口模擠出制備聚丙烯發(fā)泡片材的方法，其發(fā)泡劑為揮發(fā)性物理發(fā)泡劑，如丁烷、異戊烷等，得到聚丙烯發(fā)泡片材的表觀密度約16～200kg/m3，發(fā)泡倍率約4.5～56倍。丁烷、戊烷等揮發(fā)性發(fā)泡劑，屬于易燃易爆危險(xiǎn)化學(xué)品，因此所用生產(chǎn)設(shè)備有較高的防爆要求。
以上公開的生產(chǎn)方法，或使用的材料環(huán)境污染嚴(yán)重(如US6251319的丁烷、異戊烷)、或成本高(如CN1474849)，或發(fā)泡倍率低(如CN1244454A)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種成本低、污染少、且發(fā)泡倍率較高的非交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡材料的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，將聚丙烯樹脂組合物的熔體與制成超臨界流體狀態(tài)的惰性發(fā)泡劑，在擠出機(jī)中充分混合后從擠出機(jī)口模擠出，擠出機(jī)口模處熔體壓力5～20MPa，優(yōu)選6～15MPa，最優(yōu)為7～12MPa；口模溫度為120～160℃，優(yōu)選130～155℃，最優(yōu)為140～150℃；所述的聚丙烯樹脂組合物包含熔體流動(dòng)速率(熔融指數(shù))不大于10g/10min的至少一種等規(guī)聚丙烯、無(wú)規(guī)共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯，改良劑和成核劑；惰性發(fā)泡劑是二氧化碳、氮?dú)狻⒖諝饣蛩?，?yōu)選二氧化碳或氮?dú)?，最?yōu)為二氧化碳，注入量通常為聚丙烯樹脂組合物重量的0.1～20％，通過控制擠出機(jī)的各段溫度和螺桿轉(zhuǎn)速使擠出機(jī)臨近出口處的熔體溫度Tmelt符合關(guān)系式Tc-onset+20℃≥Tmelt≥Tc-onset+5℃，其中Tc-onset為按標(biāo)準(zhǔn)ISO11357-3，由差示掃描量熱法(DSC)測(cè)定的聚丙烯樹脂的起始結(jié)晶溫度。
上述聚丙烯組合物還可以含有作改良劑用的聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙丙橡膠、三元乙丙膠、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、聚丁烯中的一種或多種，用來(lái)改善聚丙烯樹脂的性能，如韌性、保氣性，用量通常為聚丙烯樹脂組合物總重量的5～50％，優(yōu)選5～30％。
上述聚丙烯組合物還可以含有作成核劑用的碳酸鈣、滑石粉、二氧化硅、氧化鋅、氧化鎂、碳黑、苯甲酸、鄰苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、苯璜酸鈉、苯甲酸鈉、二叉芐基山梨醇等，用量通常為聚丙烯組合物總重量的0.2～3％。
本發(fā)明所用的擠出機(jī)可以是單螺桿擠出機(jī)、兩臺(tái)串聯(lián)形式的單螺桿擠出機(jī)、同向雙螺桿擠出機(jī)、同向雙螺桿擠出機(jī)串聯(lián)單螺桿擠出機(jī)、異向雙螺桿擠出機(jī)、錐形雙螺桿擠出機(jī)、三螺桿擠出機(jī)中的一種?？谀８鶕?jù)實(shí)際需要可以是扁平口模，圓孔口模或圓環(huán)形口模等多種形狀。熔融的聚丙烯樹脂組合物從扁平口模排出后膨脹，并通過可以調(diào)節(jié)輥間距的三輥壓光機(jī)，得到所希望厚度的聚丙烯發(fā)泡片材或板材。熔融的聚丙烯組合物從圓孔口模排出后膨脹，同時(shí)切割制成粒料型泡沫材料。熔融的聚丙烯組合物從圓環(huán)形口模排出后膨脹，通過吹脹并內(nèi)外冷卻后，沿軸向剖切后收卷，得到所希望厚度的聚丙烯發(fā)泡片材。
為了對(duì)擠出機(jī)的工作進(jìn)行更好地控制，現(xiàn)在市場(chǎng)上出售的擠出機(jī)都對(duì)其內(nèi)部劃分為段，并可對(duì)各段溫度進(jìn)行控制。
使用本發(fā)明的方法，得到的聚丙烯發(fā)泡材料的發(fā)泡倍率用公式(1)計(jì)算，達(dá)到5～100倍。
b＝ρ1/ρ2(1)其中，b為發(fā)泡倍率，ρ1為樹脂基體的密度，ρ2為發(fā)泡材料的表觀密度。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的設(shè)備和工藝可有四種技術(shù)方案(1)聚丙烯樹脂組合物與超臨界流體的混合、輸送、熔體溫度控制及口模處壓力的建立在長(zhǎng)徑比大于40的一臺(tái)單螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行；(2)聚丙烯樹脂組合物與超臨界流體的混合、輸送、熔體溫度控制及口模處壓力的建立在兩臺(tái)串聯(lián)的單螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行，第一擠出機(jī)的出口與第二擠出機(jī)機(jī)筒入口之間通過一分別與前兩者相密封且連通的連通件相連接，第一臺(tái)擠出機(jī)完成聚丙烯樹脂組合物的固體輸送、熔融和熔體/超臨界流體的混合，并將含有氣體的聚合物熔體通過連通件送入第二臺(tái)擠出機(jī)中，通過第二臺(tái)擠出機(jī)來(lái)降低含有氣體的熔體溫度及在口模處建立發(fā)泡需要的壓力，每臺(tái)擠出機(jī)根據(jù)需要從口模到機(jī)頭可以有不同溫度區(qū)，連通件與分別與第一臺(tái)擠出機(jī)的出口和第二臺(tái)擠出機(jī)的入口密封連接；(3)聚丙烯樹脂組合物與超臨界流體的混合、輸送、熔體溫度控制及口模處壓力的建立在同向雙螺桿擠出機(jī)、熔體泵、口模相串聯(lián)的系統(tǒng)中進(jìn)行，熔體泵與擠出機(jī)之間通過一分別與前兩者相密封且將擠出機(jī)出口與熔體泵入口連通的連通件相連接，熔體泵與口模之間通過一分別與前兩者相密封且將熔體泵出口與口模連通的連通件相連接，通過調(diào)節(jié)熔體泵的轉(zhuǎn)速，使口模處壓力保持在發(fā)泡所需要的壓力；(4)聚丙烯樹脂組合物與超臨界流體的混合、輸送、熔體溫度控制及口模處壓力的建立在同向雙螺桿擠出機(jī)和單螺桿擠出機(jī)串聯(lián)系統(tǒng)中進(jìn)行，同向雙螺桿擠出機(jī)的出口與單螺桿擠出機(jī)機(jī)筒入口之間通過一分別與前兩者相密封且連通的連通件相連接，同向雙螺桿擠出機(jī)完成聚丙烯樹脂組合物的固體輸送、熔融和熔體/超臨界流體的混合，并將含有氣體的聚合物熔體通過連通件送入串聯(lián)的單螺桿擠出機(jī)中，通過單螺桿擠出機(jī)來(lái)降低含有氣體的熔體溫度及在口模處建立發(fā)泡需要的壓力。
本發(fā)明所使用的方法為擠出法，一步完成發(fā)泡過程，工藝過程簡(jiǎn)單；在生產(chǎn)過程中使用二氧化碳、空氣等作為發(fā)泡劑，材料成本低，環(huán)境污染??；通過對(duì)擠出機(jī)各段溫度和螺桿轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，所得非交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡材料發(fā)泡倍率高。


附圖1，實(shí)施例3得到的非交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡珠粒的掃描電鏡照片；附圖2，比較例1得到的非交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡珠粒的掃描電鏡照片。
具體實(shí)施例方式
為了更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明提供以下優(yōu)選實(shí)施例和用于確定優(yōu)選實(shí)施例的比較例，但本發(fā)明內(nèi)容并不限于這些實(shí)施例。
超臨界流體的制備工藝包括，將商業(yè)化儲(chǔ)罐中待處理物質(zhì)，如二氧化碳、空氣、氮?dú)饣蛩?jīng)凈化器凈化后，進(jìn)行增壓，送入高壓儲(chǔ)罐中并保持一定的壓力，該壓力超過上述物質(zhì)的臨界壓力值(對(duì)于二氧化碳為7.37Mpa，氮?dú)鉃?.39Mpa，水為22.05MPa)。然后根據(jù)高壓儲(chǔ)罐內(nèi)部的溫度，對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)或流出儲(chǔ)罐的上述物質(zhì)進(jìn)行加熱或冷卻，使上述物質(zhì)的溫度處于其臨界溫度值之上(對(duì)于二氧化碳為31.3℃，氮?dú)鉃?147℃，水為374.2℃)，使其輸出的流體為超臨界流體。
實(shí)施例1第一步，將100份等規(guī)聚丙烯樹脂(Borealis公司的DaployTMWB130，起始結(jié)晶溫度Tc-onset＝130℃，標(biāo)準(zhǔn)ISO11357-3，由差示掃描量熱法測(cè)定)和1份滑石粉(1000目)以及0.05份的液體石蠟放入高速攪拌機(jī)中充分混合得到聚丙烯樹脂組合物，其熔體流動(dòng)速率為2g/10min；第二步，將所得聚丙烯樹脂組合物經(jīng)加料口加入螺桿直徑32mm，長(zhǎng)徑比48的單螺桿擠出機(jī)中，通過安裝在擠出機(jī)機(jī)筒上的發(fā)泡劑注入閥加入制成超臨界流體狀態(tài)(105℃，11MPa)的發(fā)泡劑二氧化碳，加入量為聚丙烯樹脂組合物總重量的5％，具體的各段溫度、<p>表3

實(shí)施例3實(shí)驗(yàn)原料配方和步驟一、二、三同實(shí)施例1，但步驟二中，超臨界二氧化碳的加入量為聚丙烯樹脂組合物總重量的15％，擠出機(jī)各段溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、擠出機(jī)臨近出口處的熔體溫度和口模處壓力如表1所示，表觀密度及發(fā)泡倍率如表1所示。
實(shí)施例4第一步，同實(shí)施例1；第二步，將所得聚丙烯樹脂組合物經(jīng)加料口加入螺桿直徑32mm，長(zhǎng)徑比48的單螺桿擠出機(jī)中，通過安裝在擠出機(jī)機(jī)筒上的發(fā)泡劑注入閥加入制成超臨界流體狀態(tài)(105℃，11MPa)的發(fā)泡劑二氧化碳，加入量為聚丙烯樹脂組合物總重量的5％，該單螺桿擠出機(jī)出口與另一臺(tái)螺桿直徑48mm，長(zhǎng)徑比25的單螺桿擠出機(jī)機(jī)筒上的入口(不是加料口)間通過一分別與前兩者相密封且連通的連通件相連接，混合均化的物料從第一臺(tái)單螺桿擠出機(jī)出口排出到與第一擠出機(jī)串連的第二擠出機(jī)中，具體的各段溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、擠出機(jī)出口處的熔體溫度Tmelt和擠出機(jī)出口處的熔體壓力如表2所示。
第三步，擠出聚丙烯組合物通過寬12mm，厚0.8mm的扁平口模和三輥壓光機(jī)，得到厚度2～3mm的聚丙烯發(fā)泡片材，聚丙烯發(fā)泡片材的表觀密度，發(fā)泡倍率如表2所示，表觀密度按照GB 1033-86標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，發(fā)泡倍率按公式(1)計(jì)算，具體值見表2。
實(shí)施例5實(shí)驗(yàn)原料配方和步驟一、二、三同實(shí)施例4，但步驟二中超臨界二氧化碳的加入量為聚丙烯樹脂組合物總重量的10％，擠出機(jī)各段溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、擠出機(jī)臨近出口處的熔體溫度Tmelt和口模處壓力如表2所示，表觀密度及發(fā)泡倍率的測(cè)試結(jié)果如表2所示。
實(shí)施例6實(shí)驗(yàn)原料配方和步驟一、二、三同實(shí)施例4，但步驟二中，發(fā)泡劑為超臨界狀態(tài)(20℃，10MPa)氮?dú)?，加入量為聚丙烯樹脂組合物總重量的2.5％，擠出機(jī)各段溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、擠出機(jī)臨近出口處的熔體溫度和口模處壓力如表2所示，表觀密度及發(fā)泡倍率的測(cè)試結(jié)果如表2所示。
表2

本發(fā)明硫普羅寧輸液劑具有穩(wěn)定性好，便于臨床應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。為了便于理解，下述實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
制備本發(fā)明硫普羅寧輸液劑。稱取硫普羅寧100g，依地酸二鈉0.1g，注射用水100L，將注射用水充氮?dú)?0分鐘；將全部硫普羅寧和依地酸二鈉加入到準(zhǔn)備好的注射用水中，攪拌使溶解，得溶液①；向溶液①加入適量的氯化鈉，調(diào)節(jié)滲透壓至295mosm/kg，得溶液②；將溶液②用氫氧化鈉溶液調(diào)pH值至5.0，得溶液③；按液體體積計(jì)算向溶液③中加入0.2％(g/ml)的針用活性碳，通氮?dú)庀聰嚢?0分鐘，過濾，得濾液④；向?yàn)V液④中加入充氮30分鐘后的注射用水至溶液總體積為100L，用0.45μm的微孔濾膜過濾，至澄明度符合中國(guó)藥典2005版規(guī)定，得濾液⑤；取常規(guī)工藝洗凈的玻璃輸液瓶，用氮?dú)鈱?nèi)部空氣排空，將濾液⑤灌裝其中，灌裝后向輸液瓶?jī)?nèi)通氮?dú)庵僚趴掌績(jī)?nèi)空氣，通氣后迅速軋蓋、封口；將已封口的裝有溶液的玻璃輸液瓶在105℃流通蒸氣條件下，滅菌20分鐘，得本發(fā)明硫普羅寧輸液劑。留取該硫普羅寧輸液劑，進(jìn)行穩(wěn)定性試驗(yàn)，以說(shuō)明本發(fā)明具有穩(wěn)定性好的有益效果。
硫普羅寧輸液劑含量測(cè)定方法精密量取硫普羅寧輸液劑適量(約相當(dāng)于硫普羅寧0.25g)，加淀粉指示液1ml，用碘滴定液(0.1mol/L)滴定至溶液顯藍(lán)色并持續(xù)30秒鐘不褪。每1ml的碘滴定液(0.1mol/L)相當(dāng)于16.32mg的C5H9NO3S。淀粉指示液和碘滴定液配制方法符合中國(guó)藥典2005版附錄標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算公式如下

注V——消耗碘滴定液的體積(ml)硫普羅寧輸液劑穩(wěn)定性試驗(yàn)將上述制備好的用于穩(wěn)定性試驗(yàn)的硫普羅寧輸液劑，室溫放置16個(gè)月，分別于放置0天，放置3個(gè)月、6個(gè)月、9個(gè)月、12個(gè)月及16個(gè)月時(shí)按中國(guó)藥典2000年版附錄IB中規(guī)定檢測(cè)澄明度、觀察外觀，測(cè)定硫普羅寧的含量，結(jié)果如下表1結(jié)果表明，本發(fā)明硫普羅寧輸液劑在室溫放置16個(gè)月后，外觀、澄明度沒有變化，符合藥典規(guī)定，硫普羅寧含量基本沒有變化，說(shuō)明本發(fā)明硫普羅寧輸液劑具有良好的穩(wěn)定性。
表1、硫普羅寧輸液劑穩(wěn)定性試驗(yàn)


實(shí)施例9和實(shí)施例10實(shí)驗(yàn)原料配方和步驟一、二、三同實(shí)施例8，但步驟二中，發(fā)泡劑為超臨界二氧化碳(105℃，11MPa)，加入量為聚丙烯樹脂組合物總重量的5％，擠出機(jī)各段溫度和口模處壓力如表2所示，表觀密度及發(fā)泡倍率的測(cè)試結(jié)果如表3所示。
實(shí)施例11第一步，同實(shí)施例1；第二步，將所得聚丙烯樹脂組合物經(jīng)加料口加入螺桿直徑25mm，長(zhǎng)徑比40的同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)中，通過安裝在擠出機(jī)機(jī)筒上的發(fā)泡劑注入閥加入聚丙烯組合物重量10％、制成超臨界流體狀態(tài)(105℃，11MPa)的發(fā)泡劑二氧化碳，同向雙螺桿擠出機(jī)的出口與單螺桿擠出機(jī)機(jī)筒入口之間通過一分別與前兩者相密封且連通的連通件相連接，混合均化的物料通過連接器排出到與第一擠出機(jī)串連的螺桿直徑45mm，長(zhǎng)徑比25的第二擠出機(jī)(單螺桿擠出機(jī))中，具體的各段溫度、、擠出機(jī)臨近出口處的熔體溫度Tmelt和擠出機(jī)出口處的熔體壓力如表4所示；第三步，擠出聚丙烯組合物通過直徑2mm的圓孔口模，經(jīng)熱切后在出口處得到發(fā)泡聚丙烯材料，經(jīng)熱切后得到聚丙烯發(fā)泡珠粒。
按照GB 1033-86標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試得到的聚丙烯發(fā)泡珠粒的表觀密度。聚丙烯發(fā)泡珠粒的發(fā)泡倍率b，按公式b＝ρ1/ρ2計(jì)算得到，式中ρ1為聚丙烯樹脂的密度，ρ2為聚丙烯發(fā)泡材料的表觀密度。將發(fā)泡珠粒用鋒利刀具切片，切斷面朝上粘貼在樣品臺(tái)上，噴金后，進(jìn)行掃描電子顯微鏡觀測(cè)。表觀密度及發(fā)泡倍率的測(cè)試結(jié)果如表4所示。
表4


實(shí)施例12第一步，將100份共聚聚丙烯樹脂(燕山石油化學(xué)公司公司的B205，起始結(jié)晶溫度Tc-onset＝125℃，標(biāo)準(zhǔn)ISO11357-3，由差示掃描量熱法(DSC)測(cè)定)和1份二叉芐基山梨醇以及0.05份的液體石蠟放入高速攪拌機(jī)中充分混合得到聚丙烯樹脂組合物，聚丙烯樹脂組合物的熔體流動(dòng)速率為1.5g/10min；第二步和第三步同實(shí)施例11的第二步和第三步。
按照GB 1033-86標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試得到的聚丙烯發(fā)泡珠粒的表觀密度。聚丙烯發(fā)泡珠粒的發(fā)泡倍率b，按公式b＝ρ1/ρ2計(jì)算得到，式中ρ1為聚丙烯樹脂的密度，ρ2為聚丙烯發(fā)泡材料的表觀密度。將發(fā)泡珠粒用鋒利刀具切片，切斷面朝上粘貼在樣品臺(tái)上，噴金后，進(jìn)行掃描電子顯微鏡觀測(cè)。表觀密度及發(fā)泡倍率的測(cè)試結(jié)果如表4所示。
實(shí)施例13實(shí)驗(yàn)原料配方和步驟一、二、三同實(shí)施例12，但擠出機(jī)各段溫度和口模處壓力如表4所示，表觀密度及發(fā)泡倍率的測(cè)試結(jié)果如表4所示。
實(shí)施例14第一步，將70份燕山石油化學(xué)公司的共聚聚丙烯B205和30份Borealis公司的等規(guī)聚丙烯DaployTMWB130，和0.5份二叉芐基山梨醇以及0.05份的液體石蠟放入高速攪拌機(jī)中充分混合得到聚丙烯樹脂組合物；該聚丙烯樹脂組合物的起始結(jié)晶溫度Tc-onset＝133℃，標(biāo)準(zhǔn)ISO11357-3，由差示掃描量熱法(DSC)測(cè)定，聚丙烯樹脂組合物的熔體流動(dòng)速率為1.5g/10min。
步驟二和步驟三同實(shí)施例1，擠出機(jī)各段溫度和口模處壓力如表5所示，表觀密度及發(fā)泡倍率的測(cè)試結(jié)果如表5所示。
實(shí)施例15實(shí)驗(yàn)原料配方和步驟一、二、三同實(shí)施例14，但擠出機(jī)各段溫度和口模處壓力如表5所示，表觀密度及發(fā)泡倍率的測(cè)試結(jié)果如表5所示。
實(shí)施例16實(shí)驗(yàn)原料配方和步驟一、二、三同實(shí)施例14，但擠出機(jī)各段溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、擠出機(jī)臨近出口處的熔體溫度Tmelt和口模處壓力如表5所示，表觀密度及發(fā)泡倍率的測(cè)試結(jié)果如表5所示。
表5

實(shí)施例17第一步，將80份Borealis公司的等規(guī)聚丙烯樹脂DaployTMWB130，20份齊魯石油化<p>表1實(shí)施例中剛玉相結(jié)合的高強(qiáng)耐火球?qū)崪y(cè)性能指標(biāo)

表2剛玉相結(jié)合的高強(qiáng)耐火球性能指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)


比較例1和比較例2實(shí)驗(yàn)原料配方和步驟一、二、三同實(shí)施例1，但步驟二中，超臨界二氧化碳的加入量分別為聚丙烯樹脂組合物總重量的5％和10％，擠出機(jī)各段溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、擠出機(jī)臨近出口處的熔體溫度Tmelt和口模處壓力如表1所示，表觀密度及發(fā)泡倍率如表1所示。
比較例3實(shí)驗(yàn)原料配方和步驟一、二、三同實(shí)施例1，擠出機(jī)各段溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、擠出機(jī)臨近出口處的熔體溫度Tmelt和口模處壓力同實(shí)施例3，但步驟二中使用的發(fā)泡劑為沒有超臨界化的二氧化碳(20℃，5MPa)，得到聚丙烯發(fā)泡珠粒的表觀密度為0.682g/cm3，發(fā)泡倍率為1.31。
實(shí)施例3和比較例1得到的聚丙烯發(fā)泡珠粒的掃描電鏡照片見附圖1和2。
比較例4實(shí)驗(yàn)原料配方和步驟一、二、三同實(shí)施例8，但步驟二中，發(fā)泡劑為超臨界狀態(tài)(105℃，11MPa)的二氧化碳，加入量為聚丙烯樹脂組合物總重量的5％，擠出機(jī)各段溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、擠出機(jī)臨近出口處的熔體溫度Tmelt及熔體溫度同實(shí)施例9，但口模處壓力4MPa，表觀密度及發(fā)泡倍率如表3所示。
從上述實(shí)施例可以看出，所使用的發(fā)泡材料，都是低成本，無(wú)污染的，所得聚丙烯發(fā)泡材料的發(fā)泡倍率也較高。
權(quán)利要求
1.一種非交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡材料的生產(chǎn)方法，其特征在于，將聚丙烯樹脂組合物的熔體與制成超臨界流體狀態(tài)的惰性發(fā)泡劑在擠出機(jī)中充分混合后從擠出機(jī)口模擠出，擠出機(jī)口模前的熔體壓力5～20MPa，口模溫度為120～160℃；所述的聚丙烯樹脂組合物含有熔體流動(dòng)速率不大于10g/10min的至少一種等規(guī)聚丙烯、無(wú)規(guī)共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯；所述惰性發(fā)泡劑是二氧化碳、氮?dú)?、空氣或水，惰性發(fā)泡劑的注入量為聚丙烯樹脂組合物重量的0.1～20％，通過控制擠出機(jī)的各段溫度和螺桿轉(zhuǎn)速使擠出機(jī)臨近出口處的熔體溫度Tmelt符合關(guān)系式Tc-onset+20℃≥Tmelt≥Tc-onset+5℃，其中Tc-onset為聚丙烯樹脂的起始結(jié)晶溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡材料的生產(chǎn)方法，其特征在于聚丙烯樹脂組合物還含有作為改良劑的聚乙烯、乙烯—醋酸乙烯共聚物、乙丙橡膠、三元乙丙膠、苯乙烯—丁二烯—苯乙烯(SBS)、聚丁烯中的一種或多種，它們的加入量為聚丙烯樹脂組合物總重量的5～50％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡材料的生產(chǎn)方法，其特征在于聚丙烯樹脂還含有作成核劑的碳酸鈣、滑石粉、二氧化硅、氧化鋅、氧化鎂、碳黑、苯甲酸、鄰苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、苯璜酸鈉、苯甲酸鈉、或二叉芐基山梨醇，所述成核劑的加入量為聚丙烯樹脂組合物總重量的0.2～3％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的非交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡材料的生產(chǎn)方法，其特征在于擠出機(jī)口模前的熔體壓力為6～15MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一所述的非交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡材料的生產(chǎn)方法，其特征在于擠出機(jī)口模溫度為130～155℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一所述的非交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡材料的生產(chǎn)方法，其特征在于惰性發(fā)泡劑是處于超臨界流體狀態(tài)的氮?dú)饣蚨趸肌?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一所述的非交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡材料的生產(chǎn)方法，其特征在于惰性發(fā)泡劑是處于超臨界流體狀態(tài)的二氧化碳。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任一所述的非交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡材料的生產(chǎn)方法，其特征在于擠出機(jī)是一臺(tái)螺桿長(zhǎng)徑比大于40的單螺桿擠出機(jī)或兩臺(tái)串聯(lián)的單螺桿擠出機(jī)，第一擠出機(jī)的出口與第二擠出機(jī)機(jī)筒入口之間通過一分別與前兩者相密封且連通的連通件相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任一所述的非交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡材料的生產(chǎn)方法的，其特征在于擠出機(jī)是同向雙螺桿擠出機(jī)，在擠出機(jī)出口與口模之間有一臺(tái)用于調(diào)節(jié)擠出量和口模壓力的熔體泵，該熔體泵與擠出機(jī)之間通過一分別與前兩者相密封且將擠出機(jī)出口與熔體泵入口連通的連通件相連接，熔體泵與口模之間通過一分別與前兩者相密封且將熔體泵出口與口模連通的連通件相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任一所述的非交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡材料的生產(chǎn)方法，其特征在于擠出機(jī)是一臺(tái)同向雙螺桿擠出機(jī)串聯(lián)一臺(tái)單螺桿擠出機(jī)，同向雙螺桿擠出機(jī)的出口與單螺桿擠出機(jī)機(jī)筒入口之間通過一分別與前兩者相密封且連通的連通件相連接。
全文摘要
一種非交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡材料的生產(chǎn)方法，屬于聚丙烯發(fā)泡材料制備領(lǐng)域。該方法是將流動(dòng)速率不大于10g/10min的聚丙烯樹脂組合物熔體與占聚丙烯組合物重量0.1～20％的超臨界流體狀態(tài)的惰性發(fā)泡劑在擠出機(jī)中充分混合后從擠出機(jī)口模擠出，擠出機(jī)口模前的熔體壓力5～20MPa，口模溫度為120～160℃，臨近出口處的熔體溫度T
文檔編號(hào)B29K105/06GK1861368SQ20061001217
公開日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2006年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月9日
發(fā)明者何亞東, 信春玲, 郭奕崇, 李慶春, 朱常委 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)