專利名稱：：一種發泡聚丙烯材料及其制備方法一種發泡聚丙烯材料及其制備方法本發明涉及高分子材料
技術領域：
，尤其涉及一種發泡聚丙烯材料及其制備方法。[
背景技術：
]聚丙烯(PP)發泡材料與聚苯乙烯、聚氨酯、EVA發泡材料相較，以其優異的熱穩定性性、良好的力學性能等優點而備受人們的喜愛。但是，由于聚丙烯屬半結晶型聚合物，其熔體強度很低，使得在發泡過程中所產生的氣泡很難被PP所包覆，難以制成高質量的發泡材料。隨著社會的不斷發展，人們對生活環境的追求也越來越高。高分子材料的出現與發展，極大的方便了人們的生活。然而，聚丙烯材料本身是很難自動降解的，所造成的“白色污染”現象日趨嚴峻，使得環境持續惡化。本發明要解決的技術問題是提供一種發泡質量好，可生物降解的發泡聚丙烯材料。本發明另一個要解決的技術問題是提供一種上述發泡聚丙烯材料的制備方法。為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是，一種發泡聚丙烯材料，由下述重量份數的組分組成PP100改性淀粉3070發泡劑510高分子相容劑1020分散劑15抗氧劑15。其中，所述的PP為熔融指數是在1.03.0g/10min,IZ0D沖擊強度大于400J/M的高抗沖共聚PP。所述改性淀粉經表面活化而成；活化過程為80重量份數的普通淀粉、1822重量份數的乙酰化單甘油酯在高速混合機中混合15至30分鐘，高速混合機轉速11001300轉/分，料溫控制在50-70°C。所述發泡劑為偶氮二甲酰胺(ADCA)；所述的高分子相容劑為馬來酸酐接枝EVA；所述分散劑為乙撐雙硬脂酰胺；所述的抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑168和受阻酚類抗氧劑1010接質量比1113復配而成。一種上述發泡聚丙烯材料制備方法的技術方案是，包括以下步驟(1)改性淀粉活化步驟按比例稱取普通淀粉80重量份、乙酰化甘油單酯1822重量份，在高速混合機中混合15至30分鐘，高速混合機轉速11001300轉/分，料溫控制在50-70°C，制得改性淀粉(2)按上述配比稱取PP、改性淀粉、發泡劑、高分子相容劑、分散劑、抗氧劑；(3)將稱取好的PP、改性淀粉、發泡劑、高分子相容劑、分散劑、抗氧劑；在高速混3合機(轉速800轉/分)中混合處理510分鐘；(4)將步驟(3)中混合好的物料，經單螺桿擠出機熔融擠出，造粒；單螺桿擠出機工藝條件為單螺桿擠出機溫度為150170°C，螺桿轉速600r/min，喂料頻率50Hz，熔體壓力3.OMPa。。本發明采用優異的共混技術綜合了可生物聚丙烯材料和發泡聚丙烯材料的優點，從而使所制得的發泡材料具有高耐熱、質輕、完全降解等特點。此種材料可廣泛應用在日常用品上，如一次性餐盒、餐具、手提袋、購物袋、農用地膜等。圖1是本發明發泡聚丙烯材料板材在野外降解60天時的狀態圖。圖2是本發明發泡聚丙烯材料板材在野外降解120天時的狀態圖。圖3是本發明發泡聚丙烯材料板材在野外降解180天時的狀態圖。以下結合實施例對本發明作詳細的說明在以下實施例中所選用聚丙烯為茂名石化的EPS30R，熔融指數為1.03.0g/10min,IZ0D沖擊強度大于400J/M；高分子相容劑EVA-g-MAH為南京德巴化工有限公司的EVA-G-1；所用抗氧劑為Ciba公司生產，商品牌號分別為IrganoxlOlO和Irganoxl68；發泡劑偶氮二甲酰胺(ADCA)為榮和化工公司的AC#8；分散劑為市售的為乙撐雙硬脂酰胺。實施例1，由下述重量份數的原料制成PP100份、改性淀粉30份、發泡劑5份、高分子相容劑10份、分散劑1份、抗氧劑1份。按比例稱取普通淀粉80重量份、乙酰化甘油單酯20重量份，在高速混合機中混合15至30分鐘，高速混合機轉速11001300轉/分，料溫控制在50-70°C，制得改性淀粉按配比稱取原料，在高速攪拌機(轉速800轉/分)中混合8分鐘，將混合料經過經單螺桿擠出機熔融擠出，造粒；單螺桿擠出機工藝條件為單螺桿擠出機溫度為150170°C，螺桿轉速600r/min，喂料頻率50Hz，熔體壓力3.OMPa。實施例2，由下述重量份數的原料制成PP100份、改性淀粉50份、發泡劑8份、高分子相容劑15份、分散劑3份、抗氧劑3份。制備工藝同實施例1。實施例3，由下述重量份數的原料制成PP100份、改性淀粉70份、發泡劑10份、高分子相容劑20份、分散劑5份、抗氧劑5份。制備工藝同實施例1。對比例1，由下述重量分數的原料制成PP100份、發泡劑5份、高分子相容劑10份、分散劑1份、抗氧劑1份。制備工藝同實施例1。性能評價方式及實行標準將按上述方法完成造粒的發泡聚丙烯材料粒子材料事先在8090°C的烘箱下干燥2小時，然后將干燥好的粒子材料在注塑成型機上注塑出標準測試樣條。拉伸性能按ASTMD-638進行，試樣尺寸為180X12.7X3.2mm，拉伸速度為50mm/min；懸臂梁缺口沖擊強度按ASTMD-256進行，試樣尺寸為64X12.7X3.2mm，缺口深度為試樣厚度的1/3;比重按ISO1183進行。材料的綜合性能通過測試所得的拉伸強度、斷裂伸長率、IZ0D缺口沖擊強度、比重的數值進行評判。實施例1-3的原料重量份數及制成的復合材料性能表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從表中可以看出由于發泡劑的加入，材料的密度均很小。隨著淀粉添加量的增大，材料的拉伸強度、斷裂伸長率、IZ0D缺口沖擊強度均有小量的下降但幅度不大，而材料的密度有小量的增加。發泡劑添加量的增加理應使材料的密度減少，但減少的幅度沒有由于淀粉添加量的增加所帶來密度增加的幅度。本發明所制得的可生物降解的發泡PP材料，其密度低于普通聚丙烯、PS等材料。對比實施例1和對比例1可知，淀粉的加入可以進一步提高聚丙烯材料的發泡質量，使得材料比重降低。淀粉的加入提高了聚丙烯材料的熔體強度，使得更多的氣體能被包覆住，生產出高質量的泡沫材料。通用聚丙烯材料降解難的一個特點是其表面較小及氣密性較好等因素。本發明的發泡聚丙烯材料，由于有較好的發泡質量，其薄壁使外界氣體和水份相對更容易滲入。同時，由于發泡后密度降低，同質量體積增大，接受光照和與外界環境接觸面積更大，發泡使比表面積增大從而有利于降解。泡沫密度越小，外界氧氣、水分等越容易進入發泡體，在相同條件下，比密度高的泡沫越容易發生降解。這是本發明發泡聚丙烯材料相對通用聚丙烯的優點。將按上述方法完成造粒的可生物降解PP粒子材料事先在8090°C的烘箱下干燥2小時，然后將干燥好的粒子材料在發泡成型機上進行發泡成泡沫板材。將泡沫板材裁剪成1X1X0.lm的板材，將板材丟置在垃圾場、農地等微生物富集地方進行降解。降解過程如附圖所示。圖1所示的板材放置60天，生物降解泡沫開始降解；圖2所示的板材放置120天，生物降解泡沫大部分降解；圖3所示的板材放置180天，生物降解泡沫已經完全降解。權利要求一種發泡聚丙烯材料，其特征在于，由下述重量份數的組分組成PP100改性淀粉30～70發泡劑5～10高分子相容劑10～20分散劑1～5抗氧劑1～5。2.根據權利要求1所述的發泡聚丙烯材料，其特征在于，所述的PP為熔融指數是在1.03.0g/10min,IZ0D沖擊強度大于400J/M的高抗沖共聚PP。3.根據權利要求1所述的發泡聚丙烯材料，其特征在于，所述改性淀粉由普通淀粉經表面活化而成；活化過程為80重量份數的普通淀粉、1822重量份數的乙酰化單甘油酯在高速混合機中混合15至30分鐘，高速混合機轉速11001300轉/分，料溫控制在50-70°C。4.根據權利要求1所述的發泡聚丙烯材料，其特征在于，所述發泡劑為偶氮二甲酰胺；所述的高分子相容劑為馬來酸酐接枝EVA；所述分散劑為乙撐雙硬脂酰胺；所述的抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑168和受阻酚類抗氧劑1010按質量比1113復配而成。5.一種權利要求1所述的發泡聚丙烯材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)改性淀粉活化步驟按比例稱取普通淀粉80重量份、乙酰化甘油單酯1822重量份，在高速混合機中混合15至30分鐘，高速混合機轉速11001300轉/分，料溫控制在50-70°C，制得改性淀粉(2)按權利要求1所述的配比稱取PP、改性淀粉、發泡劑、高分子相容劑、分散劑、抗氧劑；(3)將稱取好的PP、改性淀粉、發泡劑、高分子相容劑、分散劑、抗氧劑；在高速混合機(轉速800轉/分)中混合處理510分鐘；(4)將步驟(3)中混合好的物料，經單螺桿擠出機熔融擠出，造粒；單螺桿擠出機工藝條件為單螺桿擠出機溫度為150170°C，螺桿轉速600r/min，喂料頻率50Hz，熔體壓力3.OMPa。全文摘要本發明公開了一種發泡聚丙烯材料及其制備方法。發泡聚丙烯材料，由下述重量份數的組分組成PP100份，改性淀粉30～70份，發泡劑5～10份，高分子相容劑10～20份，分散劑1～5份，抗氧劑1～5份。本發明采用優異的共混技術綜合了可生物聚丙烯材料和發泡聚丙烯材料的優點，從而使所制得的發泡材料具有高耐熱、質輕、完全降解等特點。此種材料可廣泛應用在日常用品上，如一次性餐盒、餐具、手提袋、購物袋、農用地膜等。文檔編號B29C47/92GK101831114SQ201010172308公開日2010年9月15日申請日期2010年5月7日優先權日2010年5月7日發明者徐東,徐永,楊書濤申請人:深圳市科聚新材料有限公司