一种增韧发泡母粒及其制备方法和用途.pdf

本发明属于高分子技术领域，涉及一种发泡母粒及其制备方法和用途。该母粒材料，由包括以下其重量份的组分制成：低密度聚乙烯10～25份，线性低密度聚乙烯20～30份，乙烯-醋酸乙烯共聚物10～20份，发泡剂10～20份，分散剂10～20份，成核剂0～10份，抗氧剂0.1～0.2份。本发明以LDPE和LLDPE为基体、EVA为载体通过分散剂可以将发泡剂和成核剂分散于基体树脂中得到的母粒。该方法制得的母粒用于聚丙烯及聚丙烯基复合材料中相容性更好，发泡剂和成核剂能够在聚丙烯中更好的分散有助于形成均匀细致的微泡结构，可以添加在聚丙烯材料中通过挤出或注塑成型得到密度低韧性高的聚丙烯及聚丙烯基复合材料制品。

权利要求书一种母粒材料，其特征在于：由包括以下重量份的组分制成：
低密度聚乙烯           10～25份，
线性低密度聚乙烯       20～30份，
乙烯‑醋酸乙烯共聚物    10～20份，
发泡剂                 10～20份，
分散剂                 10～20份，
成核剂                 0～10份，
抗氧剂                 0.1～0.2份。
根据权利要求1所述的母粒材料，其特征在于：所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺。
根据权利要求1所述的母粒材料，其特征在于：所述的分散剂为聚乙烯蜡或硬脂酸中的中一种或两种。
根据权利要求1所述的母粒材料，其特征在于：所述成核剂为纳米碳酸钙或纳米硫酸钙中的一种或两种。
根据权利要求1所述的母粒材料，其特征在于：所述抗氧剂为四[甲基‑β‑(3，5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯或三[2，4‑二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的一种或两种。
一种上述权利要求1‑5中任一所述的母粒材料的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：
(1)按权利要求1所述的比例称取低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、发泡剂、分散剂、成核剂和抗氧剂；
(2)将步骤(1)原料在高速混合机中混合均匀；
(3)将步骤(2)中均匀的混合物在密炼机中密炼，密炼结束后经单螺杆挤出机挤出造粒制的增韧发泡母粒。
根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中混合时间为5～10分钟。
根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述的密炼机温度为100～120℃，密炼时间为15～20分钟。
根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述的挤出机各段的温度范围为100～120℃。
一种将上述要求1‑5中任一所述的母粒用作聚丙烯材料的增韧发泡母粒的用途。

说明书一种增韧发泡母粒及其制备方法和用途
技术领域
本发明属于高分子技术领域，涉及一种母粒及其制备方法和用途。
背景技术
聚丙烯(PP)树脂具有质轻、原料来源丰富、性能价格比优越以及优良的耐热性、耐化学腐蚀性、易于回收等特点，是世界上产量增长量最快的通用热塑性树脂。目前，我国PP树脂已成为产量最大的树脂，而PP树脂行业面临消费结构单一，需求不旺、产品档次低等问题。众多树脂生产企业都在积极调整生产思路，开发生产高质量、高附加值、适销对路的专用料，以使PP具有更大的应用价值和经济效益。其中聚丙烯泡沫的研究开发也成了近年来的热点，虽然聚丙烯发泡产品具有良好的性能和应用前景，但其开发难度很大。目前国内尚未有其相关的、可工业化的核心技术。目前国内聚丙烯材料及聚丙烯基复合材料的发泡主要通过物理发泡和化学发泡两种方法实现；成型工艺主要有注塑成型、挤出成型和模压成型。物理发泡对材料生产工艺复杂、生产设备要求较高、成本较高。本发明提供一种通过注塑发泡的方法可以在不改变工艺的前提下实现对聚丙烯材料减重和增韧。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于聚丙烯制品的增韧发泡母粒及其制备方法和用途。本发明提供的母粒是用于挤出和注塑成型的化学发泡增韧母粒，可以在不改变工艺的前提下实现对聚丙烯材料减重和增韧。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。
一种母粒材料，由包括以下其重量份的组分制成：
低密度聚乙烯(LDPE)      10～25份，
线性低密度聚乙烯(LLDPE) 20～30份，
乙烯‑醋酸乙烯共聚物(EVA)10～20份，
发泡剂                  10～20份，
分散剂                  10～20份，
成核剂                  0～10份，
抗氧剂                0.1～0.2份。
所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺。
所述的分散剂为聚乙烯蜡或硬脂酸中的中一种或两种。
所述成核剂为纳米碳酸钙或纳米硫酸钙中的一种或两种。
所述抗氧剂为四[甲基‑β‑(3，5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧剂1010)或三[2，4‑二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)中的一种或两种。
一种上述母粒材料的制备方法，包含以下步骤：
(1)先按上述比例称取LDPE、LLDPE、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、发泡剂、分散剂、成核剂和抗氧剂；
(2)将步骤(1)原料在高速混合机中混合均匀；
(3)将步骤(2)中均匀的混合物在密炼机中密炼，密炼结束后经单螺杆挤出机挤出造粒制的母粒。
所述的步骤(2)中混合时间为5～10分钟。
所述的步骤(3)中密炼机温度为100～120℃，密炼时间为15～20分钟。
所述的步骤(3)中挤出机各段的温度范围为100～120℃。
一种将上述母粒用作聚丙烯材料的增韧发泡母粒的用途。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种增韧发泡母粒，可以用于所有聚丙烯材料及以聚丙烯为基体的复合材料中，与现有技术相比本发明提供的方法成本低、对生产设备要求低、生产工艺简单可以大规模应用。
本发明以LDPE和LLDPE为基体、EVA为载体通过分散剂可以将发泡剂和成核剂分散于基体树脂中得到的母粒。该方法制得的母粒用于聚丙烯及聚丙烯基复合材料中相容性更好，发泡剂和成核剂能够在聚丙烯中更好的分散有助于形成均匀细致的微泡结构，可以添加在聚丙烯材料中通过挤出或注塑成型得到密度低韧性高的聚丙烯及聚丙烯基复合材料制品。
具体实施方式
下面结合各实施例详细描述本发明。
实施例1
(1)称取低密度聚乙烯10份(重量份，下同)，线性低密度聚乙烯20份，乙烯‑醋酸乙烯共聚物20份，偶氮二甲酰胺20份，PE蜡20份，纳米碳酸钙10份，抗氧剂1010为0.1份，抗氧剂168为0.11份；
(2)将上述原料放入高速混合机中混合5分钟后取出；
(3)在密炼机中密炼20分钟，密炼结束后经单螺杆挤出机挤出造粒制的增韧发泡母粒。密炼机温度设定为100～120℃，挤出机各段的温度范围为100～120℃。
将得到的粒料与聚丙烯按5∶95的重量比共混后在注塑机中制成样条，其性能测试结果见表1。
实施例2
(1)称取低密度聚乙烯25份(重量份，下同)，线性低密度聚乙烯30份，乙烯‑醋酸乙烯共聚物10份，偶氮二甲酰胺10份，硬脂酸15份，纳米碳酸钙10份，抗氧剂1010为0.1份、抗氧剂168为0.1份，
(2)将上述原料放入高速混合机中混合5分钟后取出；
(3)在密炼机中密炼15分钟，密炼结束后经单螺杆挤出机挤出造粒制的增韧发泡母粒。所述的密炼机温度设定为100～120℃，挤出机各段的温度范围为100～120℃。
将得到的粒料与聚丙烯按5∶95的重量比共混后在注塑机中制成样条，其性能测试结果见表1。
实施例3
(1)称取低密度聚乙烯20份(重量份，下同)，线性低密度聚乙烯25份，乙烯‑醋酸乙烯共聚物15份，偶氮二甲酰胺15份，硬脂酸15份，纳米碳酸钙10份，抗氧剂1010为0.1份，抗氧剂168为0.1份；
(2)将上述原料放入高速混合机中混合10分钟后取出；
(3)在密炼机中密炼15分钟，密炼结束后经单螺杆挤出机挤出造粒制的增韧发泡母粒。密炼机温度设定为100～120℃，挤出机各段的温度范围为100～120℃。
将得到的粒料与聚丙烯按5∶95的重量比共混后在注塑机中制成样条，其性能测试结果见表1。
表1
  性能指标  测试标准  实施例1  实施例2  实施例3  拉伸强度/MPa  GB/T 1040  18.8  19.8  19.3  断裂伸长率/％  GB/T 1040  78  83  89  悬臂梁缺口冲击强度/kJ/m2  GB/T 1843  65.6  56.2  61.3
  弯曲强度/MPa  GB/T 9341  19.2  22.7  20.4  密度  GB/T 1033  0.77  0.83  0.81
通过表1可以看出在聚丙烯材料加入发泡母粒后通过注塑发泡的方法在保证材料其他性能的同时可以提高材料的增韧并显著减重。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。