CN103819816A - 一种电子辐照交联聚丙烯发泡片材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电子辐照交联聚丙烯发泡片材及其制备方法，由以下重量百分比的成分组成：聚丙烯树脂55～68%、聚乙烯树脂10～20%、聚氧化乙烯树脂10～15%、交联剂4～9%、抗老化剂3～8%、发泡剂5～10%。本发明充分结合了材料性能和生产工艺的特点，利用辐照法克服了温度高于熔点后聚丙烯体强度迅速下降的趋势，同时本发明所述片材组分中聚乙烯的含量对于聚丙烯的交联度具有显著作用，而聚丙烯的交联度又为聚丙烯发泡的关键所在，通过本发明所述的方法制备出的聚丙烯发泡片材性能相比普通辐照交联法有显著提高，使得材料的拉伸强度、断裂伸长率等性能有明显提高，且所得片材泡孔细腻、发泡均匀。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子辐照交联聚丙烯发泡片材（IXPP）及其制备方法。
背景技术
聚丙烯（PP）作为石油化工领域的大宗产品，具有来源广泛，成本低廉，应用广泛的特点。PP发泡材料改进了PS、PE发泡材料在耐高温和重复利用方面的两大缺点。PP发泡材料在包装、建筑等领域发挥重要作用，可用作缓冲包装、隔音材料、绝热材料。PP发泡材料除具有高耐热性、对高冲击能的吸收能力、良好的回弹性和易于热成型性外，还有可回收再生利用的优点，能用于制造汽车零部件。交联发泡PP与表皮材料及缓冲材料层压复合，可制造成汽车中车棚和门衬的内装饰材料，并在汽车控制箱和防震板等构件中使用。发泡PP片材可与PP、ABS等内层材料及PVC等表层材料通过粘合剂或加热贴合、真空成型后可制作地毯支撑材料、隔音板、门衬和行李架等。
由于聚丙烯熔融时粘度会急剧下降，熔体强度非常低，难以进行发泡成型，因此，通常采用交联工艺来提高体系的熔融粘度，来制备发泡聚丙烯。以往主要是采用化学交联工艺来制备发泡聚丙烯，但此种工艺方法比较复杂，难以对其进行控制。
辐照交联PP发泡材料是在PP原料加入辐照助剂、发泡剂，在电子束或者钴源的作用下交联或支化，从而提其高熔体强度、均匀发泡的方法。但是目前无论是发泡倍率还是材料的力学性能都难以满足市场需要。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种电子辐照交联聚丙烯发泡片材及其制备方法，所得片材的拉伸强度、断裂伸长率等性能均有显著提高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电子辐照交联聚丙烯发泡片材，由以下重量百分比的成分组成：聚丙烯树脂55～68%、聚乙烯树脂10～20%、聚氧化乙烯树脂10～15%、交联剂4～9%、抗老化剂3～8%、发泡剂5～10%。
优选的，所述交联剂为丙烯酸异辛酯、新戊二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一种。
优选的，所述抗老化剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
优选的，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、对甲苯磺酰氨基脲中的一种。
优选的，所述电子辐照交联聚丙烯发泡片材，由以下重量百分比的成分组成：聚丙烯树脂56～62%、聚乙烯树脂14～18%、聚氧化乙烯树脂11～13%、交联剂5～8%、抗老化剂4～6%、发泡剂6～8%。
优选的，所述电子辐照交联聚丙烯发泡片材，由以下重量百分比的成分组成：聚丙烯树脂58%、聚乙烯树脂16%、聚氧化乙烯树脂12%、交联剂7%、抗老化剂5%、发泡剂7%。
本发明所述的一种电子辐照交联聚丙烯发泡片材的制备方法，包括按顺序进行的以下步骤：
步骤[1]将聚丙烯树脂、聚氧化乙烯树脂、交联剂混合均匀，在220～230℃下制备聚丙烯混合母粒；
步骤[2]将聚乙烯树脂、发泡剂、抗老化剂混合均匀，在140～160℃下制备发泡剂母粒；
步骤[3]将制备的聚丙烯混合母粒和发泡剂母粒混合均匀，在170～180℃下制备片材混合母粒；
步骤[4]将所述片材混合母粒在165～175℃下挤出成型；
步骤[5]将步骤[4]中所制得的成型片材进行电子辐照交联，辐照剂量为55～85KGy，优选为60～80KGy；
步骤[6]将辐照好的成型片材在230～245℃下进行发泡，发泡时间为2～8分钟，优选为3～5分钟。
本发明的积极效果：本发明充分结合了材料性能和生产工艺的特点，利用辐照法克服了温度高于熔点后聚丙烯体强度迅速下降的趋势，同时本发明所述片材组分中聚乙烯的含量对于聚丙烯的交联度具有显著作用，而聚丙烯的交联度又为聚丙烯发泡的关键所在，通过本发明所述的方法制备出的聚丙烯发泡片材性能相比普通辐照交联法有显著提高，使得材料的拉伸强度、断裂伸长率等性能有明显提高，且所得片材泡孔细腻、发泡均匀。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施例进行详细说明。
实施例1
本发明实施例1提供一种电子辐照交联聚丙烯发泡片材，由以下重量百分比的成分组成：聚丙烯树脂58%、聚乙烯树脂5%、聚氧化乙烯树脂12%、交联剂7%、抗老化剂5%、发泡剂7%。
其中，所述交联剂为丙烯酸异辛酯、新戊二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一种。
所述抗老化剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、对甲苯磺酰氨基脲中的一种。
上述电子辐照交联聚丙烯发泡片材的制备方法，包括按顺序进行的以下步骤：
步骤[1]将聚丙烯树脂、聚氧化乙烯树脂、交联剂混合均匀，在225℃下制备聚丙烯混合母粒；
步骤[2]将聚乙烯树脂、发泡剂、抗老化剂混合均匀，在150℃下制备发泡剂母粒；
步骤[3]将制备的聚丙烯混合母粒和发泡剂母粒混合均匀，在175℃下制备片材混合母粒；
步骤[4]将所述片材混合母粒在170℃下挤出成型；
步骤[5]将步骤[4]中所制得的成型片材进行电子辐照交联，辐照剂量为为60KGy；
步骤[6]将辐照好的成型片材在230～245℃下进行发泡，发泡时间为3～5分钟。
实施例2
除聚乙烯树脂含量为10%外，其它均同实施例1相同。
实施例3
除聚乙烯树脂含量为15%外，其它均同实施例1相同。
实施例4
除辐照剂量为为70KGy外，其它均同实施例1相同。
实施例5
除辐照剂量为为70KGy外，其它均同实施例2相同。
实施例6
除辐照剂量为为70KGy外，其它均同实施例3相同。
实施例7
除辐照剂量为为80KGy外，其它均同实施例1相同。
实施例8
除辐照剂量为为80KGy外，其它均同实施例2相同。
实施例9
除辐照剂量为为80KGy外，其它均同实施例3相同。
即实施例1～9仅是聚乙烯树脂含量或辐照剂量的不同，如表1所示。
表1实施例1～9的聚乙烯树脂含量、辐照剂量值
| 实施例 | 聚乙烯树脂含量 | 辐照剂量值 |
| 1 | 5% | 60KGy |
| 2 | 10% | 60KGy |
| 3 | 15% | 60KGy |
| 4 | 5% | 70KGy |
| 5 | 10% | 70KGy |
| 6 | 15% | 70KGy |
| 7 | 5% | 80KGy |
| 8 | 10% | 80KGy |
| 9 | 15% | 80KGy |
经实施例1～9所述方法所得聚丙烯片材凝胶含量百分比（交联度）如表2所示。
表2实施例1～9所述方法所得聚丙烯片材凝胶含量
由上述结果可知聚丙烯交凝胶含量（即交联度）在特定区间内随着聚乙烯树脂含量及辐照剂量呈单调递增趋势，与传统配方的辐照交联方法相比，聚乙烯的加入对于聚丙烯的交联度有显著提高，且在特定区间内其含量对聚丙烯的交联度又显著作用，这为制备性能优良的聚丙烯发泡片材提供了坚实基础。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所应理解的是，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，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电子辐照交联聚丙烯发泡片材，其特征在于：由以下重量百分比的成分组成：聚丙烯树脂55～68%、聚乙烯树脂10～20%、聚氧化乙烯树脂10～15%、交联剂4～9%、抗老化剂3～8%、发泡剂5～10%。
2.根据权利要求1所述的一种电子辐照交联聚丙烯发泡片材，其特征在于：所述交联剂为丙烯酸异辛酯、新戊二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一种；所述抗老化剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、对甲苯磺酰氨基脲中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的一种电子辐照交联聚丙烯发泡片材，其特征在于：由以下重量百分比的成分组成：聚丙烯树脂56～62%、聚乙烯树脂14～18%、聚氧化乙烯树脂11～13%、交联剂5～8%、抗老化剂4～6%、发泡剂6～8%。
4.根据权利要求3所述的一种电子辐照交联聚丙烯发泡片材，其特征在于：由以下重量百分比的成分组成：聚丙烯树脂58%、聚乙烯树脂15%、聚氧化乙烯树脂12%、交联剂7%、抗老化剂5%、发泡剂7%。
5.一种权利要求1所述的一种电子辐照交联聚丙烯发泡片材的制备方法，其特征在于：包括按顺序进行的以下步骤：
步骤[1]将聚丙烯树脂、聚氧化乙烯树脂、交联剂混合均匀，在220～230℃下制备聚丙烯混合母粒；
步骤[2]将聚乙烯树脂、发泡剂、抗老化剂混合均匀，在140～160℃下制备发泡剂母粒；
步骤[3]将制备的聚丙烯混合母粒和发泡剂母粒混合均匀，在170～180℃下制备片材混合母粒；
步骤[4]将所述片材混合母粒在165～175℃下挤出成型；
步骤[5]将步骤[4]中所制得的成型片材进行电子辐照交联，辐照剂量为55～85KGy；
步骤[6]将辐照好的成型片材在230～245℃下进行发泡，发泡时间为2～8分钟。
6.根据权利要求5所述的一种电子辐照交联聚丙烯发泡片材的制备方法，其特征在于：所述步骤[5]中的辐照剂量为60～80KGy。
7.根据权利要求5所述的一种电子辐照交联聚丙烯发泡片材的制备方法，其特征在于：所述步骤[5]中的发泡时间为3～5分钟。
8.根据权利要求5所述的一种电子辐照交联聚丙烯发泡片材的制备方法，其特征在于：包括按顺序进行的以下步骤：
步骤[1]将聚丙烯树脂、聚氧化乙烯树脂、交联剂混合均匀，在225℃下制备聚丙烯混合母粒；
步骤[2]将聚乙烯树脂、发泡剂、抗老化剂混合均匀，在150℃下制备发泡剂母粒；
步骤[3]将制备的聚丙烯混合母粒和发泡剂母粒混合均匀，在175℃下制备片材混合母粒；
步骤[4]将所述片材混合母粒在170℃下挤出成型；
步骤[5]将步骤[4]中所制得的成型片材进行电子辐照交联，辐照剂量为为70KGy；
步骤[6]将辐照好的成型片材在230～245℃下进行发泡，发泡时间为3～5分钟。
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