紫外光輻照交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡片材的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及了一種紫外光輻照交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡片材的制備工藝，該方法采用紫外光輻照引發(fā)聚丙烯接枝交聯(lián)提高聚丙烯的熔體強(qiáng)度，用于高發(fā)泡倍率聚丙烯片材的開發(fā)和生產(chǎn)。本發(fā)明特點在于：通過優(yōu)異的共混技術(shù)和節(jié)能可控連續(xù)的紫外輻照技術(shù)生產(chǎn)聚丙烯專用發(fā)泡片材，常規(guī)化學(xué)發(fā)泡后得到的發(fā)泡材料泡孔均勻，發(fā)泡倍率可達(dá)10-30倍。而且本發(fā)明生產(chǎn)過程中低能耗、零排放，操作簡單，能實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)；工藝可控性高，制品質(zhì)量穩(wěn)定。
【專利說明】紫外光輻照交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡片材的制備方法 一、
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚丙烯發(fā)泡片材，具體來說是涉及紫外交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡片材的制 備方法，屬于聚合物改性和加工領(lǐng)域。 二、
【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯發(fā)泡材料綜合性能優(yōu)良、性價比高：相對于聚乙烯發(fā)泡材料更高的耐熱性 和拉伸強(qiáng)度，相對于聚苯乙烯發(fā)泡材料更高的沖擊強(qiáng)度，相對于聚氨酯發(fā)泡材料的環(huán)保性， 正逐步成為緩沖、包裝、內(nèi)飾、餐飲等行業(yè)的新寵。
[0003] 然而，普通牌號的聚丙烯是半結(jié)晶聚合物，達(dá)到熔融溫度后軟化明顯，熔體強(qiáng)度 低，不能制備合格的發(fā)泡材料。
[0004] 目前，現(xiàn)有的輻照技術(shù)多采用高能射線輻照，如X射線和Y射線等，但射線能量過 高，輻照過程中交聯(lián)和降解同時發(fā)生，容易對材料本身造成損傷，降低材料的使用性和力學(xué) 性能，而且設(shè)備昂貴，維護(hù)成本高，不易實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。
[0005] 本發(fā)明的亮點在于：在反應(yīng)體系中添加了紫外光引發(fā)劑和敏化劑，采用市售廉價 的高壓汞燈提供紫外線引發(fā)體系發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)提高聚丙烯的熔體強(qiáng)度，不但設(shè)備投資少， 而且輻照過程條件溫和，簡單可控，整個生產(chǎn)過程工藝連續(xù)。 三、
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明通過紫外輻照交聯(lián)聚丙烯這種新穎的方法制備高熔體強(qiáng)度聚丙烯，用于高 發(fā)泡倍率聚丙烯片材的開發(fā)。該方法設(shè)備簡單，工藝連續(xù)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，能耗低，可以取代 目前高能射線制備高熔體強(qiáng)度聚丙烯的方法。得到的發(fā)泡制品發(fā)泡倍率高，密度小，泡孔大 小均勻、分布均一，力學(xué)性能和熱學(xué)性能良好。
[0007] 為了達(dá)到上述目的，紫外交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡片材，由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成：
[0008] 聚丙烯 100份 紫外光引發(fā)劑 0.1?1份 敏化劑 1?5份 增初劑 2~10份 抗氧劑 0.1?0.5份 發(fā)泡劑母粒 5?30份
[0009] 其中，聚丙烯為無規(guī)共聚聚丙烯，熔融指數(shù)為0. 3?3g/10min。紫外光引發(fā)劑采用 二苯甲酮。敏化劑為TMPTA或PETIA，增韌劑選用P0E、EVA或EPDM。抗氧劑為抗氧劑1010。 發(fā)泡劑母粒為市售或?qū)嶒炇易灾瓢l(fā)泡劑母粒。
[0010] 本發(fā)明的目標(biāo)是由以下技術(shù)措施和工藝實現(xiàn)的。紫外光交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡片材的制 備方法包括以下工藝步驟：
[0011] 第一步：混料
[0012] 按質(zhì)量份數(shù)稱取聚丙烯、紫外光引發(fā)劑、敏化劑、增韌劑和抗氧劑，在高速混合機(jī) 中混合10到15分鐘，料溫控制在80°C左右。
[0013] 第二步：共混造粒
[0014] 將第一步中混合均勻的物料，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，造粒，擠出溫度為230°C 左右。
[0015] 第三步：擠出片材
[0016] 將第二步中的粒料和發(fā)泡劑母粒按照一定的質(zhì)量份數(shù)混合均勻，在單螺桿擠出機(jī) 上進(jìn)行無發(fā)泡擠出，擠出0. 5?3mm厚度的片材，擠出溫度為150°C?170°C。
[0017] 第四步：紫外輻照
[0018] 將第三步中的擠出成型的聚丙烯發(fā)泡片材在紫外箱中進(jìn)行1000mj/cm 2?5000mj/ cm2的紫外輻照。
[0019] 第五步：發(fā)泡定型
[0020] 將第四步中的紫外輻照聚丙烯發(fā)泡片材在發(fā)泡爐中進(jìn)行發(fā)泡實驗，發(fā)泡溫度為 190°C ?230°C。
[0021] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下特色和優(yōu)點：
[0022] 1、該方法使用的紫外光引發(fā)光源為市售的高壓汞燈，與高能射線輻照相比價格低 廉，維護(hù)方便；而且紫外光的能量低，不會對材料本身造成射線損傷，安全可控。
[0023] 2、本發(fā)明整個生產(chǎn)過程低能耗、零排放，操作簡單，能實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)，而 且工藝可控性高，制品質(zhì)量穩(wěn)定。 四、具體的實施方式
[0024] 下面通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述。
[0025] 實施例一：按質(zhì)量份數(shù)稱取聚丙烯100份、紫外光引發(fā)劑0. 2份、敏化劑1. 6份、增 韌劑10份和抗氧劑〇. 1份，在高速混合機(jī)中混合10到15分鐘，料溫控制在80°C左右。然 后將混合均勻的物料，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)共混熔融擠出，造粒，擠出溫度為230°C左右。稱取 30份發(fā)泡劑母粒與雙螺桿擠出機(jī)造粒的粒料均勻混合，在單螺桿擠出機(jī)上進(jìn)行無發(fā)泡擠 出，擠出厚度為1mm的聚丙烯發(fā)泡片材，擠出溫度為160°C。將聚丙烯發(fā)泡片材在紫外箱中 進(jìn)行l(wèi)OOOmj/cm 2的紫外輻照。將紫外輻照后的片材在發(fā)泡爐中進(jìn)行發(fā)泡實驗，發(fā)泡溫度為 220。。。
[0026] 實施例二：按質(zhì)量份數(shù)稱取聚丙烯100份、紫外光引發(fā)劑0. 2份、敏化劑1. 6份、增 韌劑10份和抗氧劑〇. 1份，在高速混合機(jī)中混合10到15分鐘，料溫控制在80°C左右。然 后將混合均勻的物料，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)共混熔融擠出，造粒，擠出溫度為230°C左右。稱取 30份發(fā)泡劑母粒與雙螺桿擠出機(jī)造粒的粒料均勻混合，在單螺桿擠出機(jī)上進(jìn)行無發(fā)泡擠 出，擠出厚度為1mm的聚丙烯發(fā)泡片材，擠出溫度為160°C。將聚丙烯發(fā)泡片材在紫外箱中 進(jìn)行3000mj/cm 2的紫外輻照。將紫外輻照后的片材在發(fā)泡爐中進(jìn)行發(fā)泡實驗，發(fā)泡溫度為
【權(quán)利要求】
1. 紫外光輻照交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡片材的制備方法，其特征在于將計量的聚丙烯、紫外光 引發(fā)劑、敏化劑和增韌劑混合均勻制備聚丙烯功能母粒，將聚丙烯功能母粒和發(fā)泡劑母粒 混合均勻擠出片材，然后經(jīng)紫外光輻照交聯(lián)，最后在熱烘箱中發(fā)泡成型。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外光輻照交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡片材的制備方法，其特征在于： 紫外光引發(fā)劑選用二苯甲酮（BP)，敏化劑選用三官能團(tuán)單體三羥甲基丙烷三丙烯酸酯或季 戊四醇三丙烯酸酯，優(yōu)選三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外光輻照交聯(lián)聚丙烯發(fā)泡片材的制備方法，其特征在于： 片材的擠出過程中采用無發(fā)泡擠出工藝，然后對片材進(jìn)行一定劑量的紫外光輻照，引發(fā)接 枝交聯(lián)反應(yīng)，改善聚丙烯的熔體強(qiáng)度，最后在熱烘箱中發(fā)泡成型。
【文檔編號】C08J9/04GK104108151SQ201310132886
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月17日
【發(fā)明者】苑會林, 王亮 申請人:北京化工大學(xué)