CN114989537A - 一种聚丁烯发泡材料及其制备方法 - Google Patents

一种聚丁烯发泡材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114989537A
CN114989537A CN202210735738.7A CN202210735738A CN114989537A CN 114989537 A CN114989537 A CN 114989537A CN 202210735738 A CN202210735738 A CN 202210735738A CN 114989537 A CN114989537 A CN 114989537A
Authority
CN
China
Prior art keywords
agent
polybutene
polybutylene
foam
antioxidant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210735738.7A
Other languages
English (en)
Inventor
冷栋梁
刘思彤
燕庆玲
赵明雷
李海艳
袁文博
赵永臣
王耀伟
栾波
马韵升
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Jingbo Polyolefin New Material Co ltd
Original Assignee
Shandong Chambroad Petrochemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Chambroad Petrochemicals Co Ltd filed Critical Shandong Chambroad Petrochemicals Co Ltd
Priority to CN202210735738.7A priority Critical patent/CN114989537A/zh
Publication of CN114989537A publication Critical patent/CN114989537A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/122—Hydrogen, oxygen, CO2, nitrogen or noble gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014—Use of organic additives
    • C08J9/0023—Use of organic additives containing oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0095—Mixtures of at least two compounding ingredients belonging to different one-dot groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/06—CO2, N2 or noble gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/08—Supercritical fluid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/18—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
    • C08J2323/20—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2423/06—Polyethene
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

本发明提供了一种聚丁烯发泡材料，其由聚丁烯基体树脂、气体成核剂、泡孔成核剂、物理发泡剂、熔体增强剂、抗氧剂和润滑剂制备得到。本申请还提供了一种聚丁烯发泡材料的制备方法。本申请提供的聚丁烯发泡材料结合助剂调整及配方设计，可以制备密度不同、泡孔直径可控的聚丁烯发泡材料；其泡孔分布均匀，泡孔密度大，同时该产品属于热塑性材料范畴，可重复加工利用，不造成环境二次污染，可广泛应用于汽车、包装、建筑等领域。

Description

一种聚丁烯发泡材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及发泡材料技术领域，尤其涉及一种聚丁烯发泡材料及其制备方法。
背景技术
泡沫塑料是以高分子树脂为基体，其内部具有大量气泡的微孔材料，也可说是以气体为填料的复合材料。泡沫材料具有质轻、隔热、缓冲、比强度高以及价格低廉等优点，在日用品、汽车、包装、工业、运输业、航空航天等领域都有广泛的应用。近些年，各国对于泡沫塑料的需求量呈现快速增长趋势，主要以聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(PS)和聚乙烯(PE)三大类泡沫材料为主。目前发泡聚苯乙烯在发泡塑料中占很大的比重，其制品废弃物由于体积大、不腐烂、难回收，对周围环境造成“白色污染”，被很多国家和地区限制使用。聚乙烯泡沫塑料具有优异的抗化学腐蚀性、吸震性、燃烧无毒性和易于回收性，但是具有力学性能比较低以及耐热性不好等缺点，由此限制了其广泛应用。聚丁烯具有良好的耐高低温性、抗蠕变性、耐腐蚀性以及良好的机械性能，是抗应力开裂性能最好的聚烯烃材料之一。
聚丁烯目前主要应用于冷热水管、采暖以及空调***诸多领域。聚丁烯具有良好的抗蠕变性、机械性能、耐腐蚀性、耐低温性以及耐环境应力开裂性，开发聚丁烯发泡片材或板材为开拓聚丁烯材料的应用领域及使用范围具有重大意义。
与聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯等发泡材料相比，聚丁烯泡沫塑料具有很多优点：1、泡沫材料的闭孔率达98％以上，使得其制品具有优异的隔热性能，耐温高达115℃；2、基体树脂具有良好的耐候性，赋予发泡材料同样优异的耐候性，如抗紫外暴露、使用温度范围广(-50～115℃)、抗油污性等。暂时还未见公开制备聚丁烯发泡片材的制备方法。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种聚丁烯发泡材料，该发泡材料泡孔分布均匀，泡孔密度大。
有鉴于此，本申请提供了一种聚丁烯发泡材料，由以下组分制备得到：聚丁烯基体树脂、气体成核剂、泡孔稳定剂、物理发泡剂、熔体增强剂、抗氧剂和润滑剂；所述气体成核剂为所述基体树脂的0.05～1.5wt％，所述泡孔稳定剂为所述基体树脂的0～10wt％，所述物理发泡剂为所述基体树脂的1～15wt％，所述熔体增强剂为所述基体树脂的0～5wt％，所述抗氧剂为所述基体树脂的0.2～2wt％，所述润滑剂为所述基体树脂的0～1wt％。
优选的，所述聚丁烯基体树脂包括聚丁烯树脂50～100wt％，低密度聚乙烯0～30wt％，聚烯烃弹性体0～20wt％。
优选的，所述气体成核剂选自碳酸钙、滑石粉、蒙脱土、二氧化硅和高岭土中的一种或多种，目数为2500～5000目。
优选的，所述物理发泡剂选自低沸点烷烃、超临界二氧化碳和超临界氮气中的一种或多种，所述泡孔稳定剂选自单甘脂和硬脂酸中的一种或两种，所述润滑剂选自硬脂酸钙、硬脂酸镁和硬脂酸锌中的一种或多种。
优选的，所述熔体增强剂选自过氧化二碳酸酯、过氧化二异丙苯和二叔丁基过氧化物中的一种或多种，所述抗氧剂选自β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种或多种。
优选的，所述聚丁烯树脂的熔融指数为0.5～10.0g/10min(190℃，2.16kg)，数均分子量为45～75万，低密度聚乙烯的熔融指数为0.5～6.0g/10min(190℃，2.16kg)；聚烯烃弹性体的熔融指数为0.1～8g/10min(190℃，2.16kg)。
本申请还提供了所述的聚丁烯发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
A)按照比例关系将聚丁烯基体树脂、气体成核剂和抗氧剂混合熔融后，再加入物理发泡剂、泡孔稳定剂、熔体增强剂、抗氧剂和润滑剂，混合后得到聚合物/物理发泡剂均相体系；
B)将所述聚合物/物理发泡剂均相体系发泡，得到聚丁烯发泡材料。
优选的，步骤A)具体为：
将基体树脂、气体成核剂和抗氧剂加入双螺杆挤出机中，混合熔融；所述双螺杆挤出机的温度为150～250℃，转速为50～150r/min；
在熔融得到的物料中注入物理发泡剂、泡孔稳定剂、熔体增强剂、抗氧剂和润滑剂，在双螺杆剪切力的作用下得到聚合物/物理发泡剂均相体系。
优选的，所述发泡的过程具体为：
将所述聚合物/物理发泡剂体系通过熔体泵向单螺杆推进，冷却后推向模具挤出，发泡后降温。
优选的，所述单螺杆的转速小于15r/min。
本申请提供了一种聚丁烯发泡材料，其由聚丁烯基体树脂、气体成核剂、泡孔成核剂、物理发泡剂、熔体增强剂、抗氧剂和润滑剂制备得到，本申请提供的聚丁烯发泡材料通过加入上述组分，并调控上述组分的含量，而得到了泡孔直径可控、均一性好的发泡材料，同时本申请提供的聚丁烯发泡材料属于非交联产品，可100％回收利用，而不造成二次污染，同时具有优异的耐化学试剂性、耐候性、使用温度范围广的特点，为拓展聚丁烯发泡材料的应用范围具有重大意义。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的聚丁烯发泡材料的SEM图；
图2为本发明实施例2制备的聚丁烯发泡材料的SEM图；
图3为本发明实施例3制备的聚丁烯发泡材料的SEM图；
图4为本发明实施例4制备的聚丁烯发泡材料的SEM图；
图5为本发明实施例5制备的聚丁烯发泡材料的SEM图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
鉴于现有技术中聚丁烯发泡材料的性能缺陷，本申请提供了一种聚丁烯发泡材料，其通过加入适当的组分并调整其含量，使得聚丁烯发泡材料的泡孔直径可控、均一性好，同时不会环境造成二次污染。具体的，本发明实施例公开了一种聚丁烯发泡材料，由以下组分制备得到：聚丁烯基体树脂、气体成核剂、泡孔稳定剂、物理发泡剂、熔体增强剂、抗氧剂和润滑剂；所述气体成核剂为所述基体树脂的0.05～1.5wt％，所述泡孔稳定剂为所述基体树脂的0～10wt％，所述物理发泡剂为所述基体树脂的1～15wt％，所述熔体增强剂为所述基体树脂的0～5wt％，所述抗氧剂为所述基体树脂的0.2～2wt％，所述润滑剂为所述基体树脂的0～1wt％。
在本申请中，所述聚丁烯基体树脂具体包括聚丁烯树脂50～100wt％，低密度聚乙烯0～30wt％，聚烯烃弹性体0～20wt％；具体的，所述聚丁烯树脂的含量为60～90wt％，所述低密度聚乙烯的含量为5～25wt％，所述聚烯烃弹性体的含量为8～18wt％；更具体地，所述聚丁烯树脂的含量为75～85wt％，所述低密度聚乙烯的含量为10～20wt％，所述聚烯烃弹性体的含量为10～15wt％。上述质量百分比是以基体树脂的为基础计算的。所述基体树脂决定了发泡材料的可发性和力学性能。所述聚丁烯树脂的熔融指数为0.5～10.0g/10min(190℃，2.16kg)，数均分子量45～75万，低密度聚乙烯的熔融指数为0.5～6.0g/10min(190℃，2.16kg)；聚烯烃弹性体的熔融指数为0.1～8g/10min(190℃，2.16kg)。
本申请所述气体成核剂可以影响聚丁烯发泡材料的泡孔的尺寸和密度；所述气体成核剂选自选自碳酸钙、滑石粉、蒙脱土、二氧化硅和高岭土中的一种或多种，目数为2500～5000目。所述气体成核剂的含量为所述基体树脂的0.05～1.5wt％，具体的，所述气体成核剂的含量为所述基体树脂的0.1～1.2wt％，更具体地，所述气体成核剂的含量为所述基体树脂的0.5～1.0wt％。
所述泡孔稳定剂用以抑制泡孔的收缩，给予泡孔更好的尺寸保持性。所述泡孔稳定剂的含量为所述基体树脂的0～10wt％，具体的，所述泡孔稳定剂的含量为所述基体树脂的1～8wt％，更具体地，所述泡孔稳定剂的含量为所述基体树脂的3～5wt％。
所述物理发泡剂具体选自低沸点烷烃、超临界二氧化碳和超临界氮气中的一种或多种，其用于调控发泡材料的密度、泡孔密度和泡孔尺寸。所述物理发泡剂的含量为所述基体树脂的1～15wt％，具体的，所述物理发泡剂的含量为所述基体树脂的3～12wt％，更具体地，所述物理发泡剂的含量为所述基体树脂的5～10wt％。
所述熔体增强剂可提升基体树脂的可发性，其具体选自过氧化二碳酸酯、过氧化二异丙苯和二叔丁基过氧化物中的一种或多种；所述熔体增强剂为所述基体树脂的0～5wt％，具体的，所述熔体增强剂为所述基体树脂的1～3wt％。
所述抗氧剂用于减缓树脂在加工过程中的热解，提升树脂性能的保持性。所述抗氧剂具体选自β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种或多种。所述抗氧剂的含量为所述基体树脂的0.2～2wt％，具体的，所述抗氧剂的含量为所述基体树脂的0.5～1.8wt％，更具体地，所述抗氧剂的含量为所述基体树脂的0.6～1.2wt％。
所述润滑剂用以改善聚合物熔料与制备设备热金属表面的摩擦状态，所述润滑剂具体选自硬脂酸钙、硬脂酸镁和硬脂酸锌中的一种或多种；所述润滑剂的含量为所述基体树脂的0～1wt％，更具体地，所述润滑剂的含量为所述基体树脂的0.2～0.8wt％。
进一步的，本申请还提供聚丁烯发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
A)按照比例关系将聚丁烯基体树脂、气体成核剂和抗氧剂混合熔融后，再加入物理发泡剂、泡孔稳定剂、熔体增强剂、抗氧剂和润滑剂，混合后得到聚合物/物理发泡剂均相体系；
B)将所述聚合物/物理发泡剂均相体系发泡，得到聚丁烯发泡材料。
更具体地，本申请所述聚丁烯发泡材料的制备方法具体为：
方法一：
(1)将上述聚丁烯、低密度聚乙烯、聚烯烃弹性体、气体成核剂、抗氧剂通过失重式计量秤喂入双螺杆挤出机中，于温度190～210℃、转速80～120r/min的条件下，利用螺杆的输送及剪切促使物料混合均匀；
(2)待步骤(1)中的物料完全熔融后，注入物理发泡剂、泡孔稳定剂，得到的混合物料在双螺杆剪切力的作用下形成聚合物/物理发泡剂均相体系；
(3)将步骤(2)中的聚合物/物理发泡剂体系通过熔体泵向单螺杆推进；
(4)将步骤(3)的物料利用单螺杆的低转速(转速小于15r/min)冷却，并将物料推向模具，通过模具挤出，完成发泡过程，同时借助特殊设备，进一步使物料降温，形成聚丁烯发泡材料；
(5)将步骤(4)中的聚丁烯发泡材料在定型装置、展平装置和张力制装置的作用下，收集成卷。
方法二：
(1)将上述聚丁烯、低密度聚乙烯、聚烯烃弹性体、熔体增强剂、气体成核剂、抗氧剂通过失重式计量秤加入双螺杆挤出机中，双螺杆机身温度设定依次为105～130℃、120℃～140℃、130℃～160℃、150℃～170℃、160℃～190℃、170℃～200℃、190℃～210℃、190℃～210℃、190℃～210℃、190℃～210℃，转速为60～100r/min，完成物料塑化、混合均匀及化学反应；
步骤(2)～(5)与方法一中的(2)～(5)相同。
本发明提供的聚丁烯发泡材料具有以下优势：(1)目前未见聚丁烯发泡片材或板材，该种聚丁烯发泡材料的泡沫制品密度为30～500kg/m3，泡孔直径为50～1000μm，泡沫制品厚度0.3～5.0mm；(2)本发明所述的聚丁烯发泡材料属于非交联产品，可100％回收利用，不造成二次污染，同时具有优异的耐化学试剂性、耐候性、使用温度范围广(-50～115℃)等特点，为拓展聚丁烯发泡材料的应用范围具有重大意义。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的聚丁烯发泡材料及其制备方法，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
(1)将实验所用聚丁烯树脂、聚烯烃弹性体置于105℃的干燥箱中干燥2h，气体成核剂滑石粉、抗氧化剂置于65℃的真空干燥箱中干燥12h；
(2)将上述聚丁烯树脂、聚烯烃弹性体、气体成核剂、抗氧剂物料按90:10:0.8:0.5的比例混合均匀，通过计量秤喂入双螺杆挤出机中，于温度170℃、转速80r/min的条件下，利用螺杆的输送及剪切促使物料混合均匀；
(3)待步骤(2)中的物料完全熔融后，按每100g的基体树脂中添加5.5g的超临界二氧化碳的量进行加注，混合物料在双螺杆剪切力的作用下形成聚合物/物理发泡剂均相体系；
(4)将步骤(3)中的聚合物/物理发泡剂体系通过熔体泵向单螺杆推进；
(5)将步骤(4)的物料利用单螺杆以6r/min的转速将物料推向模具，通过模具挤出，完成发泡过程，同时借助特殊设备，进一步使物料降温，完成发泡聚丁烯片材或板材的制备。
实施例2
(1)将实验所用聚丁烯树脂、聚烯烃弹性体、低密度聚乙烯树脂置于105℃的干燥箱中干燥2h，气体成核剂滑石粉、高岭土、抗氧化剂置于65℃的真空干燥箱中干燥12h；
(2)将上述聚丁烯树脂、聚烯烃弹性体、低密度聚乙烯、滑石粉、高岭土、抗氧剂按85:5:10:0.4:0.3:0.6的比例将物料混合均匀，通过计量秤喂入双螺杆挤出机中，于温度165℃、转速100r/min的条件下，利用螺杆的输送及剪切促使物料混合均匀；
(3)待步骤(2)中的物料完全熔融后，按每100g的基体树脂中添加9.2g的发泡剂(低沸点烷烃与二氧化碳的比例为3:1)进行加注，混合物料在双螺杆剪切力的作用下形成聚合物/物理发泡剂均相体系；
(4)将步骤(3)中的聚合物/物理发泡剂体系通过熔体泵向单螺杆推进；
(5)将步骤(4)的物料利用单螺杆以5r/min的转速将物料推向模具，通过模具挤出，完成发泡过程，同时借助特殊设备，进一步使物料降温，完成发泡聚丁烯片材或板材的制备。
实施例3
(1)将实验所用聚丁烯树脂、聚烯烃弹性体、低密度聚乙烯树脂置于105℃的干燥箱中干燥2h，气体成核剂滑石粉、高岭土、抗氧化剂置于65℃的真空干燥箱中干燥12h；
(2)将上述聚丁烯树脂、聚烯烃弹性体、低密度聚乙烯、滑石粉、高岭土、抗氧剂按75:15:10:0.3:0.3:0.6的比例将物料混合均匀，通过计量秤喂入双螺杆挤出机中，于温度165℃、转速90r/min的条件下，利用螺杆的输送及剪切促使物料混合均匀；
(3)待步骤(2)中的物料完全熔融后，按每100g的基体树脂中添加6g的物理发泡剂(二氧化碳与氮气的比例为2:1)，混合物料在双螺杆剪切力的作用下形成聚合物/物理发泡剂均相体系；
(4)将步骤(3)中的聚合物/物理发泡剂体系通过熔体泵向单螺杆推进；
(5)将步骤(4)的物料利用单螺杆以8r/min的转速将物料推向模具，通过模具挤出，完成发泡过程，同时借助特殊设备，进一步使物料降温，完成发泡聚丁烯片材或板材的制备。
实施例4
(1)将实验所用聚丁烯树脂、聚烯烃弹性体、低密度聚乙烯树脂置于105℃的干燥箱中干燥2h，气体成核剂滑石粉、抗氧化剂置于65℃的真空干燥箱中干燥12h；
(2)将上述聚丁烯树脂、聚烯烃弹性体、低密度聚乙烯、滑石粉、高岭土、抗氧剂、熔体增强剂按85:5:10:0.7:0.5:2的比例将物料混合均匀，通过计量秤喂入双螺杆挤出机中，双螺杆机身温度设定如下：双螺杆机身温度设定依次为125℃、140℃、155℃、165℃、170℃、180℃、190℃、190℃、190℃、200℃，转速为60r/min，利用螺杆的输送、剪切完成物料的熔体强度改性过程；
(3)待步骤(2)中的物料完全熔融后，按每100g的基体树脂中添加7.5g的超临界二氧化碳的量进行加注，混合物料在双螺杆剪切力的作用下形成聚合物/物理发泡剂均相体系；
(4)将步骤(3)中的聚合物/物理发泡剂均系通过熔体泵向单螺杆推进；
(5)将步骤(4)的物料利用单螺杆以10r/min的转速将物料推向模具，通过模具挤出，完成发泡过程，同时借助特殊设备，进一步使物料降温，完成发泡聚丁烯片材或板材的制备。
实施例5
(1)将实验所用聚丁烯树脂置于105℃的干燥箱中干燥2h，气体成核剂滑石粉、抗氧化剂置于65℃的真空干燥箱中干燥12h；
(2)将上述聚丁烯树脂、气体成核剂、抗氧剂物料按100:0.6:0.5的比例混合均匀，通过计量秤喂入双螺杆挤出机中，于温度165℃、转速75r/min的条件下，利用螺杆的输送及剪切促使物料混合均匀；
(3)待步骤(2)中的物料完全熔融后，按每100g的基体树脂中添加6.2g的超临界二氧化碳的量进行加注，混合物料在双螺杆剪切力的作用下形成聚合物/物理发泡剂均相体系；
(4)将步骤(3)中的聚合物/物理发泡剂体系通过熔体泵向单螺杆推进；
(5)将步骤(4)的物料利用单螺杆以8r/min的转速将物料推向模具，通过模具挤出，完成发泡过程，同时借助特殊设备，进一步使物料降温，完成发泡聚丁烯片材或板材的制备。
对比例
(1)将实验所用聚乙烯树脂置于105℃的干燥箱中干燥2h，气体成核剂滑石粉、抗氧化剂置于65℃的真空干燥箱中干燥12h；
(2)将上述聚乙烯树脂、气体成核剂、抗氧剂物料按100:0.5:0.4的比例混合均匀，通过计量秤喂入双螺杆挤出机中，于温度160℃、转速75r/min的条件下，利用螺杆的输送及剪切促使物料混合均匀；
(3)待步骤(2)中的物料完全熔融后，按每100g的基体树脂中添加15.3g的复合发泡剂的量进行加注，混合物料在双螺杆剪切力的作用下形成聚合物/物理发泡剂均相体系；
(4)将步骤(3)中的聚合物/物理发泡剂体系通过熔体泵向单螺杆推进；
(5)将步骤(4)的物料利用单螺杆以7r/min的转速将物料推向模具，通过模具挤出，完成发泡过程，同时借助特殊设备，进一步使物料降温，完成发泡聚乙烯材料的制备。
表1本发明实施例1～4方法制备材料的性能指标
Figure BDA0003715239460000101
注：①尺寸稳定性测试条件115℃、4h，样品厚度0.3～5.0mm；②对比例产品使用温度低于80℃，无法进行尺寸稳定性测试。
图1～图5分别为实施例1～实施例5制备的聚丁烯泡沫材料的SEM照片，根据图可知，同一张SEM图像中泡孔尺寸的均匀性较好；综上SEM数据可知，本申请提供的一种聚丁烯发泡材料及其制备方法具有泡孔直径可控、均一性好的特点。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种聚丁烯发泡材料，由以下组分制备得到：聚丁烯基体树脂、气体成核剂、泡孔稳定剂、物理发泡剂、熔体增强剂、抗氧剂和润滑剂；所述气体成核剂为所述基体树脂的0.05～1.5wt％，所述泡孔稳定剂为所述基体树脂的0～10wt％，所述物理发泡剂为所述基体树脂的1～15wt％，所述熔体增强剂为所述基体树脂的0～5wt％，所述抗氧剂为所述基体树脂的0.2～2wt％，所述润滑剂为所述基体树脂的0～1wt％。
2.根据权利要求1所述的聚丁烯发泡材料，其特征在于，所述聚丁烯基体树脂包括聚丁烯树脂50～100wt％，低密度聚乙烯0～30wt％，聚烯烃弹性体0～20wt％。
3.根据权利要求1或2所述的聚丁烯发泡材料，其特征在于，所述气体成核剂选自碳酸钙、滑石粉、蒙脱土、二氧化硅和高岭土中的一种或多种，目数为2500～5000目。
4.根据权利要求1或2所述的聚丁烯发泡材料，其特征在于，所述物理发泡剂选自低沸点烷烃、超临界二氧化碳和超临界氮气中的一种或多种，所述泡孔稳定剂选自单甘脂和硬脂酸中的一种或两种，所述润滑剂选自硬脂酸钙、硬脂酸镁和硬脂酸锌中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的聚丁烯发泡材料，其特征在于，所述熔体增强剂选自过氧化二碳酸酯、过氧化二异丙苯和二叔丁基过氧化物中的一种或多种，所述抗氧剂选自β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种或多种。
6.根据权利要求2所述的聚丁烯发泡材料，其特征在于，所述聚丁烯树脂的熔融指数为0.5～10.0g/10min(190℃，2.16kg)，数均分子量为45～75万，低密度聚乙烯的熔融指数为0.5～6.0g/10min(190℃，2.16kg)；聚烯烃弹性体的熔融指数为0.1～8g/10min(190℃，2.16kg)。
7.权利要求1所述的聚丁烯发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
A)按照比例关系将聚丁烯基体树脂、气体成核剂和抗氧剂混合熔融后，再加入物理发泡剂、泡孔稳定剂、熔体增强剂、抗氧剂和润滑剂，混合后得到聚合物/物理发泡剂均相体系；
B)将所述聚合物/物理发泡剂均相体系发泡，得到聚丁烯发泡材料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤A)具体为：
将基体树脂、气体成核剂和抗氧剂加入双螺杆挤出机中，混合熔融；所述双螺杆挤出机的温度为150～250℃，转速为50～150r/min；
在熔融得到的物料中注入物理发泡剂、泡孔稳定剂、熔体增强剂、抗氧剂和润滑剂，在双螺杆剪切力的作用下得到聚合物/物理发泡剂均相体系。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述发泡的过程具体为：
将所述聚合物/物理发泡剂体系通过熔体泵向单螺杆推进，冷却后推向模具挤出，发泡后降温。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述单螺杆的转速小于15r/min。
CN202210735738.7A 2022-06-27 2022-06-27 一种聚丁烯发泡材料及其制备方法 Pending CN114989537A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210735738.7A CN114989537A (zh) 2022-06-27 2022-06-27 一种聚丁烯发泡材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210735738.7A CN114989537A (zh) 2022-06-27 2022-06-27 一种聚丁烯发泡材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114989537A true CN114989537A (zh) 2022-09-02

Family

ID=83036756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210735738.7A Pending CN114989537A (zh) 2022-06-27 2022-06-27 一种聚丁烯发泡材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114989537A (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105670137A (zh) * 2016-02-06 2016-06-15 北京化工大学 一种聚丁烯发泡材料及其制备方法
CN107286475A (zh) * 2017-08-03 2017-10-24 天津市大林新材料科技股份有限公司 一种聚丙烯发泡材料及其制备方法
CN114605694A (zh) * 2022-04-12 2022-06-10 黄河三角洲京博化工研究院有限公司 一种增强型聚丁烯发泡材料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105670137A (zh) * 2016-02-06 2016-06-15 北京化工大学 一种聚丁烯发泡材料及其制备方法
CN107286475A (zh) * 2017-08-03 2017-10-24 天津市大林新材料科技股份有限公司 一种聚丙烯发泡材料及其制备方法
CN114605694A (zh) * 2022-04-12 2022-06-10 黄河三角洲京博化工研究院有限公司 一种增强型聚丁烯发泡材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107286475B (zh) 一种聚丙烯发泡材料及其制备方法
JP3314358B2 (ja) ポリスチレン発泡体及びその製法
CN110343336B (zh) 一种高表面质量聚丙烯微发泡复合材料及其制备方法
NZ245868A (en) Producing foam sheet from polypropylene with long chain branching or from rubber modified linear polypropylene by injection of carbon dioxide into melt, and extruding
CN105566721B (zh) 一种耐高温xpe泡棉及其制备方法
CN107857935A (zh) 一种灰色高阻燃聚丙烯发泡珠粒的制备方法
EP1625174A1 (en) High temperature resistant, flexible, low density polypropylene foams
CN102199322B (zh) 一种辐照交联耐热阻燃橡塑复合导电泡棉及其制造方法
US6069183A (en) Foamable composition using high density polyethylene
CN107501595B (zh) 一种非熔融态发泡聚丙烯塑料的方法
CN111087705B (zh) 发泡组合物、发泡材料及其制备方法、用途
CN103665584B (zh) 丙烯乙烯高熔体强度聚丙烯发泡板材或片材及其制备方法
KR101859913B1 (ko) 고강도의 압출된 열가소성 중합체 발포체
CN114316458A (zh) 一种发泡聚烯烃珠粒及其模塑制件
US7868053B2 (en) Expandable polystyrene granulates with a bi- or multi-modal molecular-weight distribution
CN114989537A (zh) 一种聚丁烯发泡材料及其制备方法
EP0646622B1 (en) Plastic foam material composed of thermoplastic resin and silane-modified thermoplastic resin and method for making same
CN112341724B (zh) 一种用于制备微孔发泡材料的组合物、微孔发泡材料及其制备方法
CN113603977A (zh) 一种高硬度微发泡材料及其制备方法
CN113845736B (zh) 一种tpv发泡料及高发泡倍率、高形状自由度的超轻质tpv发泡制品
CN114058158B (zh) 脂肪芳香共聚酯发泡组合物、脂肪芳香共聚酯发泡板材与片材及其制备方法
CN112608559B (zh) 一种汽车发动机用高密度epdm发泡垫板及其制备方法
CN113831632B (zh) 一种发泡聚丙烯板材及其制备方法
CN116787676A (zh) 一种pp连续挤出高倍率发泡的生产方法
CN115725128A (zh) 再生聚乙烯泡沫板材用组合物及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20240606

Address after: Room 501, Building 21, Hexiang Technology Center, Xiasha Street, Qiantang New District, Hangzhou City, Zhejiang Province, China

Applicant after: Zhejiang Jingbo Polyolefin New Material Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: 256500 Boxing Economic Development Zone, Shandong, Binzhou

Applicant before: SHANDONG CHAMBROAD PETROCHEMICALS Co.,Ltd.

Country or region before: China