聚丙烯系樹脂復合發泡顆粒及其制備方法與應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于發泡材料技術領域，具體設及一種聚丙締系樹脂復合發泡顆粒及其制 備方法與應用。
【背景技術】
[0002] 聚丙締系樹脂構成的發泡顆粒成型體由于具有良好的減震能力和耐熱性，近年 來，在汽車領域、電子產品包裝領域的應用越來越廣泛。但是，聚丙締系樹脂的烙點較高，為 了在模內成型聚丙締系樹脂發泡顆粒，需要至少0. 4Mpa的水蒸汽壓力，10-40kg的水蒸氣 量。隨著環保要求越來越高，燃煤鍋爐的使用受到越來越多的限制，而水蒸氣的消耗也造成 聚丙締系樹脂構成的發泡顆粒成型體的生產成本越來越高，另外，模內成型聚丙締系樹脂 發泡顆粒的成型周期較長。所W亟需一種模內成型時間短、成型壓力小的聚丙締復合材料 發泡顆粒。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是解決現有技術中聚丙締復合材料發泡顆粒模內成型壓力高，制備 成本高、成型周期長的技術問題，提供一種聚丙締系樹脂復合發泡顆粒及其制備方法與應 用。
[0004] 本發明解決上述技術問題采用的技術方案如下。
[0005] 聚丙締系樹脂復合發泡顆粒，由共混樹脂顆粒經分散介質釋放法制備而成；
[0006] 所述發泡顆粒的泡孔直徑由內至外依次增大，皮層平均泡孔直徑Rs與巧層平均 泡孔直徑R。滿足下述關系式；1《Rs/R。^ 5 ;
[0007] 所述共混樹脂顆粒為圓柱形結構，直徑為0. 5-2mm，高度為直徑的1-2倍，共混樹 脂顆粒中含有基體樹脂和無機隔離劑，基體樹脂為聚丙締系樹脂，無機隔離劑為層狀無機 物，無機隔離劑的質量百分數為1-20%。
[000引優選的，所述聚丙締系樹脂為己締-丙締無規共聚物、丙締-了締-1無規共聚物、 己締-丙締-了締-1無規共聚物中的一種或多種的混合。
[0009] 優選的，所述共混樹脂顆粒中還含有添加劑，所述添加劑為增初劑、抗氧劑、防紫 夕F線劑、抗靜電劑、阻燃劑、金屬純化劑、顏料、染料、成核劑、氣泡調整劑中的一種或多種的 混合，基體樹脂與添加劑的質量比為100: (0. 1-30)。
[0010] 優選的，所述增初劑為PP-g-MA、P〇E-g-MA、PE-g-MA中的一種或多種的混合，所述 氣泡調整劑為棚酸鋒、滑石粉、碳酸巧、氨氧化侶中的一種或多種的混合。
[0011] 優選的，所述無機隔離劑為蒙脫±、云母、高嶺±、石墨締、層狀石墨中的一種或多 種的混合。
[0012] 優選的，所述皮層平均泡孔直徑Rs與巧層平均泡孔直徑R。滿足下述關系式： 1. 2《Rs/R〇《3。
[0013] 上述聚丙締系樹脂復合發泡顆粒的制備方法，包括W下步驟：
[0014]步驟一、將基體樹脂和無機隔離劑混合均勻后，加入擠出機中，W線狀烙融共擠 出，冷卻、切粒，得到共混樹脂顆粒；
[0015] 當共混樹脂顆粒中還含有添加劑時，將添加劑、基體樹脂和無機隔離劑混合均勻 后，加入擠出機中，W線狀烙融共擠出，冷卻、切粒，得到共混樹脂顆粒；
[0016]步驟二、將共混樹脂顆粒、發泡劑、表面活性劑、分散劑和分散介質加入密閉容器 中，攬拌下加熱至比發泡溫度低5-10°C的溫度，保溫10-60min，升溫至發泡溫度，在恒定溫 度下繼續保溫15-60min，打開密閉容器，將共混樹脂顆粒、發泡劑、表面活性劑、分散劑和分 散介質釋放到比密閉容器內的壓力低的環境下，發泡，得到聚丙締系樹脂復合發泡顆粒；
[0017] 所述發泡溫度為共混樹脂顆粒中基體樹脂的發泡溫度；
[001引所述共混樹脂顆粒、表面活性劑、分散劑和分散介質的重量份比為100: (0.0001-0.5):(0. 1-15):(100-500)；
[0019] 所述密閉容器中發泡劑的壓力為0. 6-6MPa。
[0020] 優選的，所述發泡劑為丙烷、了燒、己燒、庚燒、環了燒、環己燒、氯氣甲燒、=氣甲 燒、1,2-二氣己燒、1，1，1,2-四氣己燒、一氯甲燒、氯己燒、二氯甲燒、氮、氧、空氣、二氧化 碳中的一種或多種的混合。
[0021] 上述聚丙締系樹脂復合發泡顆粒的應用，是將聚丙締系樹脂復合發泡顆粒置于模 具中，模內成型，得到發泡成型體，所述模內成型的壓力與對應的基體樹脂的發泡顆粒模內 成型的壓力相同，模內成型的水蒸氣用量少于對應的基體樹脂的發泡顆粒模內成型的水蒸 氣用量，模內成型周期短于對應的基體樹脂的發泡顆粒模內成型周期。
[0022]優選的，所述聚丙締系樹脂復合發泡顆粒的模內成型的壓力為0. 28-0.46MPa(G)， 模內成型的周期為100-140S，模內成型水蒸氣的消耗量為20-3化g/kg。
[0023]與現有技術相比，本發明的有益效果是：
[0024] 1、本發明的聚丙締系樹脂復合發泡顆粒，是由含有聚丙締系樹脂和無機隔離劑的 共混樹脂顆粒，在發泡劑的作用下發泡而成，由于無機隔離劑的存在影響了發泡劑的滲透 性，導致發泡劑在共混樹脂顆粒內存在徑向分布，即發泡劑在共混樹脂顆粒表面濃度高于 共混樹脂顆粒中屯、，通過控制發泡條件控制共混樹脂顆粒與發泡劑的滲透時間，可W得到 具有發泡劑濃度梯度分布的共混樹脂顆粒，然后通過釋放發泡劑W及共混樹脂顆粒到常壓 下，從而得到了本發明的發泡顆粒，本發明的發泡顆粒間具有優異的融合性；
[0025]2、本發明的聚丙締系樹脂復合發泡顆粒的制備方法簡單，容易操作；
[0026] 3、本發明的聚丙締系樹脂復合發泡顆粒，可W采用通用成型機成型，在模內成型 時，由于發泡顆粒外層的泡孔直徑大，泡孔壁薄，使發泡顆粒粘接需要的蒸汽減少，成型周 期縮短，所W通過該發泡顆粒制得聚丙締系樹脂發泡成型體可W大大減少蒸汽用量，蒸汽 消耗量為20-3化g/kg，縮短成型周期，成型周期為100-140S，降低制備的成本，得到的發泡 成型體表面光滑、可提性優異，適宜于各種包裝材料、緩沖材料等。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發明實施例1的共混樹脂顆粒斷面的掃描電子顯微鏡照片。
【具體實施方式】
[002引為了進一步了解本發明，下面結合【具體實施方式】對本發明的優選實施方案進行描 述，但是應當理解，該些描述只是為進一步說明本發明的特征和優點而不是對本發明專利 要求的限制。
[0029] 聚丙締系樹脂復合發泡顆粒，由共混樹脂顆粒經分散介質釋放法制備而成，該復 合發泡顆粒的泡孔直徑由內至外依次增大，皮層平均泡孔直徑Rs與巧層平均泡孔直徑R。 滿足下述關系式；1《Rs/Re《5,當1《Rs/Ru<l. 2時，由于發泡顆粒皮層泡孔直徑與巧 層泡孔直接差異較小，縮短成型周期和減少蒸汽用量的效果不是十分明顯，當3<Rs/R。^ 5 時，皮發泡顆粒皮層泡孔直徑過大，泡孔壁過薄，在水蒸氣加熱成型過程中容易塌陷導致發 泡成型體尺寸偏差過大，所W優選1. 2《Rs/R。^ 3,按工業一般要求，復合發泡顆粒的粒徑 一般為2-5mm。其中，共混樹脂顆粒為圓柱形結構，直徑為0. 5-2mm，高度為直徑的1-2倍， 共混樹脂顆粒主要含有基體樹脂和無機隔離劑，還可能含有添加劑，無機隔離劑的質量占 共混樹脂顆粒總質量的1-20%，優選2-5%。該復合發泡顆粒能夠在共混樹脂顆粒中的基 體樹脂的發泡顆粒的模內成型壓