可發(fā)性聚丙烯珠粒的制備.pdf

1、本文是對(duì)廣東省科技廳計(jì)劃項(xiàng)目“非交聯(lián)顆粒聚丙烯發(fā)泡技術(shù)”部分研究工作的總結(jié)。第一部分以超臨界CO2為發(fā)泡劑，采用快速釋壓法制得已發(fā)聚丙烯珠粒(EdPP)；第二部分則利用納米成核劑優(yōu)化EdPP的制備工藝；第三部分利用原始泡核法優(yōu)化EdPP的制備工藝；第四部分利用自制的載體型發(fā)泡劑，通過(guò)快速升溫法制得可發(fā)性聚丙烯珠粒(EbPP)。 聚丙烯泡沫塑料具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、突出的耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性、極佳的耐化學(xué)品腐蝕性、良好的降解性能和較高的

2、拉伸強(qiáng)度和抗沖擊性能，因此其必將在包裝、汽車(chē)內(nèi)裝飾和隔熱材料等諸多領(lǐng)域獲得重要的應(yīng)用。但是由于聚丙烯自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，致使其發(fā)泡過(guò)程很難控制，從而影響了其大規(guī)模工業(yè)化的進(jìn)程。本論文首先研究了EdPP的制備工藝，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采用改性手段對(duì)EdPP的制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化，最后利用自制的載體型發(fā)泡劑制得EbPP。 1.EdPP的制各工藝。(1)隨著發(fā)泡溫度的逐步增加，發(fā)泡材料的密度先減小后增加，在130℃處存在一個(gè)極小值，其值為0.

3、07g/cm3，而發(fā)泡材料的泡孔密度則先增加后減小，在130℃處存在一個(gè)極大值，其值為1.01×109cells/cm3。(2)隨著飽和壓力的增加，發(fā)泡材料密度近似呈指數(shù)規(guī)律降低，而泡孔密度則近似呈指數(shù)規(guī)律增加。(3)在泡孔固化定型階段，選擇合適的冷卻方式對(duì)樹(shù)脂基體進(jìn)行有效的冷卻是必要的，宜采用冰水水冷。 2.利用納米成核劑優(yōu)化EdPP的制備工藝。(1)利用“溶液法”分散納米成核劑，雖然可以有效改善聚丙烯樹(shù)脂顆粒的發(fā)泡效果，但是

4、納米成核劑的分散效果還不是十分理想，仍存在一些亟待進(jìn)一步解決的難題，如聚丙烯樹(shù)脂再結(jié)晶不完全，納米二氧化硅部分殘留在四氫萘溶劑中等等。(2)發(fā)泡材料的密度隨納米成核劑份數(shù)的增加而降低，當(dāng)納米成核劑的份數(shù)為3PHR時(shí)，發(fā)泡材料密度為0.06g/cm3；發(fā)泡材料的泡孔密度則隨納米成核劑的份數(shù)增加而增加，當(dāng)納米成核劑的份數(shù)為3PHR時(shí)，泡孔密度為1.29×109cells/cm3。 3.利用原始泡核法優(yōu)化EdPP的制備工藝。(1)汽油可

5、以將液體石蠟從聚丙烯樹(shù)脂中溶出，并且效果比較理想。(2)隨著液體石蠟份數(shù)的增加，發(fā)泡材料密度先減小后增加，在液體石蠟份數(shù)為2HPR時(shí)，存在一個(gè)最小值，其值為0.05g/cm3；隨著液體石蠟份數(shù)的增加，發(fā)泡材料的泡孔密度則先增加后減小，在液體石蠟份數(shù)為2HPR時(shí)，存在一個(gè)最大值，其值為1.36x109cells/cm3。(3)利用含原始泡核的聚丙烯珠粒，在較低的發(fā)泡溫度和較低的飽和壓力下，不采用任何的冷卻手段，只要釋壓速率合適，就能夠使聚

6、丙烯珠粒成功發(fā)泡，所以，含原始泡核的聚丙烯珠粒本身就是一種EbPP。 4.EbPP的制備工藝。(1)在所選的三種載體型發(fā)泡劑中，10X分子篩發(fā)泡劑最符合聚丙烯發(fā)泡的工藝要求，最大釋氣量達(dá)到47.60ml/g，最大利用率則高達(dá)95.7l％；130℃，脫附300s時(shí)的釋氣量達(dá)到18.41 ml/g，利用率則達(dá)到30.72％。(2)當(dāng)10X分子篩的用量為6PHR時(shí)，可以得到最佳的發(fā)泡效果，發(fā)泡材料的密度為0.11g/cm3，發(fā)泡材料