本發(fā)明涉及聚丙烯樹脂制備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種發(fā)泡聚丙烯珠粒及其制備方法。
背景技術(shù)：
泡沫塑料具有質(zhì)輕、隔熱、隔音、緩沖、比強(qiáng)度高、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此在包裝業(yè)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、軍事工業(yè)、航天工業(yè)及日用品等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。常用的泡沫塑料有發(fā)泡聚苯乙烯(PS)、發(fā)泡聚乙烯(PE)、發(fā)泡聚丙烯(PP)和發(fā)泡聚氨酯(PU)等。
與傳統(tǒng)的發(fā)泡PS、發(fā)泡PE相比，發(fā)泡PP具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：(1)優(yōu)良的耐熱性，發(fā)泡PS通常在80℃下使用，發(fā)泡PE僅能耐70－80℃，而發(fā)泡PP能耐120℃，可以在高溫環(huán)境下長(zhǎng)期使用；(2)優(yōu)良的力學(xué)性能，PP的彎曲模量遠(yuǎn)大于PE，因此PP泡沫的靜態(tài)載荷能力優(yōu)于PE泡沫，而且PP泡沫的沖擊性能優(yōu)于PS泡沫；此外，發(fā)泡PP還具有顯著的隔熱性，優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性，良好的耐應(yīng)力開裂性。基于上述優(yōu)點(diǎn)，PP發(fā)泡材料在許多工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用尤其是在汽車工業(yè)和食品包裝工業(yè)的應(yīng)用極具競(jìng)爭(zhēng)力，可以替代現(xiàn)有的PS泡沫和PE泡沫，應(yīng)用前景非常廣闊。
但是制備發(fā)泡聚丙烯珠粒的現(xiàn)有技術(shù)仍然存在發(fā)泡珠粒泡孔不均勻完整、從而影響成型產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)問題，同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)在制備過程中發(fā)泡壓力高，增加了設(shè)備成本和能耗。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)泡聚丙烯珠粒的制備方法，其能夠提高發(fā)泡聚丙烯珠粒泡孔的均勻性和完整性，并且降低發(fā)泡所需壓力，從而降低生產(chǎn)能耗，節(jié)約成本，同時(shí)獲得超輕質(zhì)的發(fā)泡聚丙烯珠粒。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種發(fā)泡聚丙烯珠粒，其具有均勻、完整的泡孔，并且超輕質(zhì)。
本發(fā)明的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種發(fā)泡聚丙烯珠粒的制備方法，其包括以下步驟：
利用聚丙烯樹脂原料在成核劑的作用下制備聚丙烯微粒，聚丙烯樹脂原料包括結(jié)晶度為25％－40％的第一聚丙烯樹脂和熔點(diǎn)為126℃－148℃的第二聚丙烯樹脂，其中，第一聚丙烯樹脂占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為10％－30％，第二聚丙烯樹脂占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為90％－70％；
對(duì)聚丙烯微粒在壓力為2Mpa－3Mpa、發(fā)泡溫度為130℃－140℃的條件下進(jìn)行第一次發(fā)泡處理，得到第一發(fā)泡珠粒；
將第一發(fā)泡珠粒加壓至0.5Mpa－0.7Mpa進(jìn)行預(yù)壓處理，加壓時(shí)間為20h－40h，得到預(yù)壓珠粒；
將預(yù)壓珠粒在溫度為90℃－110℃、壓力為0.2Mpa－0.4Mpa的條件下進(jìn)行第二次發(fā)泡處理，處理時(shí)間為6s－30s。一種發(fā)泡聚丙烯珠粒，其是由上述的制備方法制備而成的。
本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是：
本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)泡聚丙烯珠粒的制備方法以結(jié)晶度為25％－40％的第一聚丙烯樹脂和熔點(diǎn)為126℃－148℃的第二聚丙烯樹脂為原料，對(duì)其制備出的聚丙烯微粒進(jìn)行第一次發(fā)泡處理、預(yù)壓處理以及第二次發(fā)泡處理。本發(fā)明實(shí)施例的制備方法通過第一次發(fā)泡處理將第一發(fā)泡珠粒的密度控制在30g/dm3－60g/dm3內(nèi)，通過預(yù)壓處理，增強(qiáng)第一發(fā)泡珠粒的強(qiáng)度，獲得預(yù)壓珠粒，從而保證在對(duì)預(yù)壓珠粒進(jìn)行第二次發(fā)泡處理時(shí)，降低對(duì)發(fā)泡壓力的要求，有利于發(fā)泡聚丙烯珠粒的粒子密度均勻，從而減少客戶在后續(xù)成型產(chǎn)品的量產(chǎn)中的機(jī)器參數(shù)調(diào)整次數(shù)，而且可以保證發(fā)泡聚丙烯珠粒的泡孔均勻完整，以及成型產(chǎn)品的外觀不變形及尺寸穩(wěn)定。并且，本發(fā)明實(shí)施例通過第二次發(fā)泡處理，可以通過更加溫和的發(fā)泡條件來達(dá)到同樣的發(fā)泡效果，有效降低了對(duì)發(fā)泡壓力和溫度的要求，減少了生產(chǎn)能耗以及對(duì)設(shè)備的投入成本，大幅節(jié)約發(fā)泡成本，而且也因?yàn)楸苊飧邏焊邷刈鳂I(yè)，大大提高了作業(yè)安全性。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
下面對(duì)本發(fā)明涉及的術(shù)語進(jìn)行說明。
“發(fā)泡壓力”是指在發(fā)泡時(shí)所需的反應(yīng)壓力。
“成型最低蒸汽壓力”是指成品發(fā)泡聚丙烯珠粒在進(jìn)行二次加工時(shí)所需的最低蒸汽壓力。
本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)泡聚丙烯珠粒的制備方法包括以下步驟：
步驟1：制備聚丙烯微粒
利用聚丙烯樹脂原料在成核劑的作用下制備聚丙烯微粒，聚丙烯樹脂原料包括結(jié)晶度為25％－40％的第一聚丙烯樹脂和熔點(diǎn)為126℃－148℃的第二聚丙烯樹脂，其中，第一聚丙烯樹脂占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為10％－30％，第二聚丙烯樹脂占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為90％－70％。具體地：
將第一聚丙烯樹脂和第二聚丙烯樹脂按照重量百分比分別為10％－30％和90％－70％的比例添加。在本發(fā)明實(shí)施例中，第一聚丙烯樹脂和第二聚丙烯樹脂為均聚物或共聚物。其中，共聚物為二元共聚物或三元共聚物。并且第一聚丙烯樹脂和第二聚丙烯樹脂的熔融指數(shù)均為6.5g/10min－8g/10min。第二聚丙烯樹脂的熔點(diǎn)為126℃－148℃。
同時(shí)，添加占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為0.5％－0.6％的成核劑。優(yōu)選地，成核劑的粒徑為0.5μm－2μm。成核劑可以是無機(jī)成核劑，也可以有機(jī)成核劑。在本發(fā)明實(shí)施例中，成核劑包括氮化硼、碳酸鈉、碳酸鉀、二氧化鈦、二氧化硅、三氧化二鋁、滑石粉、碳酸鎂、苯甲酸、己二酸、二苯基醋酸、苯甲酸鈉、硬脂酸鈉、硬脂酸鈣、醋酸鈉、對(duì)苯酚磺酸鈉、對(duì)苯酚磺酸鈣和苯酚鈉中的一種或多種。優(yōu)選地，成核劑包括碳酸鈉、二氧化硅和硬脂酸鈉。并且碳酸鈉、二氧化硅和硬脂酸鈉的重量比為(1－2)：(1－2)：(1－2)。優(yōu)選地，碳酸鈉、二氧化硅和硬脂酸鈉的重量比為1：1：1。對(duì)于前述成核劑的其他組合，本發(fā)明實(shí)施例不一一列舉說明。
將添加有成核劑的第一聚丙烯樹脂和第二聚丙烯樹脂在擠出機(jī)中經(jīng)混煉步驟、擠出步驟、拉絲步驟和切粒步驟后獲得聚丙烯微粒。在混煉步驟中添加第一助劑。第一助劑為分散劑、降煙劑、抗氧劑、抗靜電劑、紫外吸收劑、阻燃劑、偶聯(lián)劑、穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑中的一種或多種組合，第一助劑的加量占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為1％－20％。優(yōu)選地，第一助劑的加量占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為2％－15％。
步驟2：第一次發(fā)泡處理
對(duì)所述聚丙烯微粒在壓力為2Mpa－3Mpa、發(fā)泡溫度為130℃－140℃的條件下進(jìn)行第一次發(fā)泡處理，得到第一發(fā)泡珠粒。具體地：
將步驟1的聚丙烯微粒投入反應(yīng)釜中進(jìn)行加熱加壓處理，壓力為2Mpa－3Mpa、發(fā)泡溫度為130℃－140℃，使聚丙烯微粒在高溫高壓下產(chǎn)生向外膨脹的內(nèi)部壓力，并在瞬間釋放至常規(guī)大氣壓強(qiáng)，從而得到密度為30g/dm3－60g/dm3的增強(qiáng)的聚丙烯發(fā)泡珠粒，也即是第一發(fā)泡珠粒。反應(yīng)釜用于進(jìn)行第一次發(fā)泡處理。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，第一次發(fā)泡處理也可以在其他發(fā)泡設(shè)備或發(fā)泡容器中進(jìn)行，例如發(fā)泡機(jī)。
在第一次發(fā)泡處理時(shí)添加第二助劑。第二助劑包括分散劑、乳化劑、低電導(dǎo)率介質(zhì)、表面活性劑和消泡劑中的一種或多種。第二助劑的加量占聚丙烯微粒原料總量的重量百分比為1％－10％。優(yōu)選地，第二助劑的加量占聚丙烯微粒原料總量的重量百分比為2％－8％。
在本發(fā)明實(shí)施例中，第一次發(fā)泡處理的加壓氣體包括氮?dú)狻⒀鯕?、二氧化碳和空氣中一種或多種。優(yōu)選地，第一次發(fā)泡處理的加壓氣體為二氧化碳。
經(jīng)過第一次發(fā)泡處理后，第一發(fā)泡珠粒的密度為30g/dm3－60g/dm3。
步驟3：預(yù)壓處理
將第一發(fā)泡珠粒加壓至0.5Mpa－0.7Mpa，加壓時(shí)間為20h－40h，得到預(yù)壓珠粒。具體地：
將第一發(fā)泡珠粒放入預(yù)壓罐(為一種壓力罐)，緩步加壓到0.5Mpa－0.7Mpa，加壓時(shí)間為20h－40h。在具體實(shí)施時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)外部或天氣的氣溫、室溫調(diào)節(jié)所加的壓力和時(shí)間，當(dāng)環(huán)境溫度低時(shí)，加壓時(shí)間長(zhǎng)，反之，加壓時(shí)間短。通過預(yù)壓處理后，第一發(fā)泡珠粒轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)壓珠粒。
步驟4：第二次發(fā)泡處理
將預(yù)壓珠粒在溫度為90℃－110℃、壓力為0.2Mpa－0.4Mpa的條件下進(jìn)行第二次發(fā)泡處理，處理時(shí)間為6s－30s。具體地：
將經(jīng)過預(yù)壓處理后獲得預(yù)壓珠粒投入預(yù)發(fā)機(jī)(也是一種發(fā)泡機(jī))，然后進(jìn)行加熱加壓，使聚丙烯珠粒在90℃－110℃、壓力為0.2Mpa－0.4Mpa條件下處理6s－30s，并在瞬間釋放至常規(guī)大氣壓強(qiáng)。通過第二次發(fā)泡處理后，得到密度為13g/dm3－15g/dm3的超輕質(zhì)的發(fā)泡聚丙烯珠粒。
經(jīng)過上述步驟后便得到發(fā)泡聚丙烯珠粒。
值得說明的是，本發(fā)明實(shí)施例的聚丙烯微粒、第一發(fā)泡珠粒、預(yù)壓珠粒均可理解成本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)泡聚丙烯珠粒，所不同的是，聚丙烯微粒、第一發(fā)泡珠粒和預(yù)壓珠粒為制備過程中的不同形態(tài)。
為了獲得黃色發(fā)泡聚丙烯珠粒，本發(fā)明實(shí)施例的制備方法還包括：向第一聚丙烯樹脂和第二聚丙烯樹脂中添加黃色色母粒。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)客戶對(duì)發(fā)泡聚丙烯珠粒色度深淺的要求，來具體調(diào)節(jié)黃色色母粒的加量。優(yōu)選地，黃色色母粒的加量占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為4％－10％。毫無疑問地，本發(fā)明實(shí)施例還可以添加其他顏色的色母粒，例如紅色、橙色和藍(lán)色。顏色的選擇和加量按照客戶需求進(jìn)行，涉及的添加方法和選擇方法為本領(lǐng)域的常規(guī)方法和手段，此處不展開敘述。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
表1為實(shí)施例1－實(shí)施例6制備方法的第一次發(fā)泡處理和第二次發(fā)泡處理的制備條件匯總。
表1
實(shí)施例1
以結(jié)晶度為27％的第一聚丙烯樹脂和熔點(diǎn)為126℃的第二聚丙烯樹脂為原料，第一聚丙烯樹脂占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為10％，第二聚丙烯樹脂占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為90％，獲得熔體流動(dòng)速率(MFR)或熔融指數(shù)為7－8g/10min的混合樹脂。向兩種聚丙烯樹脂中添加Al2O30.4％作為成核劑，成核劑粒徑為0.5μm，同時(shí)添加第一助劑：抗氧劑1.3％。將添加有成核劑和抗氧劑的第一聚丙烯樹脂和第二聚丙烯樹脂在擠出機(jī)中混煉、擠出、拉絲和切粒后獲得聚丙烯微粒。
對(duì)聚丙烯微粒進(jìn)行加熱加壓的第一次發(fā)泡處理，將聚丙烯微粒投入反應(yīng)釜中進(jìn)行加熱加壓處理，通入CO2，壓力為2.6Mpa，發(fā)泡溫度為133.6℃。聚丙烯微粒在高溫高壓下產(chǎn)生向外膨脹的內(nèi)部壓力，并在瞬間釋放至大氣，從而得到密度為49.3g/dm3的增強(qiáng)的聚丙烯發(fā)泡珠粒，也即是第一發(fā)泡珠粒。
將第一發(fā)泡珠粒放入預(yù)壓罐，加壓到0.5Mpa，加壓時(shí)間為40h。在具體實(shí)施時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)外部或天氣的氣溫、室溫調(diào)節(jié)所加的壓力和時(shí)間，當(dāng)環(huán)境溫度低時(shí)，加壓時(shí)間長(zhǎng)，反之，加壓時(shí)間短。通過預(yù)壓處理后，第一發(fā)泡珠粒轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)壓珠粒。
將經(jīng)過預(yù)壓處理后獲得預(yù)壓珠粒投入預(yù)發(fā)機(jī)，然后進(jìn)行加熱加壓，將預(yù)壓珠粒在98.3℃、壓力為0.27Mpa條件下處理6s，并在瞬間釋放至大氣。通過第二次發(fā)泡處理后，得到密度為13.8g/dm3的超輕質(zhì)的發(fā)泡聚丙烯珠粒。如表1所示，本實(shí)施例獲得發(fā)泡聚丙烯珠粒其成型最低蒸汽壓力為0.20MPa，將其壓縮占原體積25％的壓縮量時(shí)需要的壓強(qiáng)是0.06MPa，壓縮占原體積50％的壓縮量時(shí)需要的壓強(qiáng)是0.11MPa，壓縮占原體積75％的壓縮量時(shí)需要的壓強(qiáng)是0.28MPa。
實(shí)施例2
以結(jié)晶度為27％的第一聚丙烯樹脂和熔點(diǎn)為130℃的第二聚丙烯樹脂為原料，第一聚丙烯樹脂占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為12％，第二聚丙烯樹脂占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為88％，獲得熔體流動(dòng)速率(MFR)或熔融指數(shù)為7－8g/10min的混合樹脂。向兩種聚丙烯樹脂中添加硬脂酸鈉0.5％作為成核劑，成核劑粒徑為0.8μm，同時(shí)添加第一助劑：抗氧劑1.2％。將添加有成核劑和抗氧劑的第一聚丙烯樹脂和第二聚丙烯樹脂在擠出機(jī)中混煉、擠出、拉絲和切粒后獲得聚丙烯微粒。
對(duì)聚丙烯微粒進(jìn)行加熱加壓的第一次發(fā)泡處理，將聚丙烯微粒投入反應(yīng)釜中進(jìn)行加熱加壓處理，通入CO2，壓力為2.5Mpa，發(fā)泡溫度為133.8℃。聚丙烯微粒在高溫高壓下產(chǎn)生向外膨脹的內(nèi)部壓力，并在瞬間釋放至大氣，從而得到密度為49.6g/dm3的增強(qiáng)的聚丙烯發(fā)泡珠粒，也即是第一發(fā)泡珠粒。
將第一發(fā)泡珠粒放入預(yù)壓罐，加壓到0.6Mpa，加壓時(shí)間為30h。在具體實(shí)施時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)外部或天氣的氣溫、室溫調(diào)節(jié)所加的壓力和時(shí)間，當(dāng)環(huán)境溫度低時(shí)，加壓時(shí)間長(zhǎng)，反之，加壓時(shí)間短。通過預(yù)壓處理后，第一發(fā)泡珠粒轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)壓珠粒。
將經(jīng)過預(yù)壓處理后獲得預(yù)壓珠粒投入預(yù)發(fā)機(jī)，然后進(jìn)行加熱加壓，將預(yù)壓珠粒在99.5℃、壓力為0.26Mpa條件下處理8s，并在瞬間釋放至大氣。通過第二次發(fā)泡處理后，得到密度為13.6g/dm3的超輕質(zhì)的發(fā)泡聚丙烯珠粒。如表1所示，本實(shí)施例獲得發(fā)泡聚丙烯珠粒其成型最低蒸汽壓力為0.21MPa，將其壓縮占原體積25％的壓縮量時(shí)需要的壓強(qiáng)是0.08MPa，壓縮占原體積50％的壓縮量時(shí)需要的壓強(qiáng)是0.12MPa，壓縮占原體積75％的壓縮量時(shí)需要的壓強(qiáng)是0.30MPa。
實(shí)施例3
以結(jié)晶度為27％的第一聚丙烯樹脂和熔點(diǎn)為132℃的第二聚丙烯樹脂為原料，第一聚丙烯樹脂占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為15％，第二聚丙烯樹脂占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為85％，獲得熔體流動(dòng)速率(MFR)或熔融指數(shù)為8g/10min的混合樹脂。
向兩種聚丙烯樹脂中添加Al2O30.4％作為成核劑，成核劑粒徑為0.8μm，同時(shí)添加第一助劑：抗氧劑1.3％。將添加有成核劑和抗氧劑的第一聚丙烯樹脂和第二聚丙烯樹脂在擠出機(jī)中混煉、擠出、拉絲和切粒后獲得聚丙烯微粒。
對(duì)聚丙烯微粒進(jìn)行加熱加壓的第一次發(fā)泡處理，將聚丙烯微粒投入反應(yīng)釜中進(jìn)行加熱加壓處理，通入CO2，壓力為2.5Mpa，發(fā)泡溫度為133.7℃。聚丙烯微粒在高溫高壓下產(chǎn)生向外膨脹的內(nèi)部壓力，并在瞬間釋放至大氣，從而得到密度為49.6g/dm3的增強(qiáng)的聚丙烯發(fā)泡珠粒，也即是第一發(fā)泡珠粒。
將第一發(fā)泡珠粒放入預(yù)壓罐，加壓到0.7Mpa，加壓時(shí)間為20h。在具體實(shí)施時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)外部或天氣的氣溫、室溫調(diào)節(jié)所加的壓力和時(shí)間，當(dāng)環(huán)境溫度低時(shí)，加壓時(shí)間長(zhǎng)，反之，加壓時(shí)間短。通過預(yù)壓處理后，第一發(fā)泡珠粒轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)壓珠粒。
將經(jīng)過預(yù)壓處理后獲得預(yù)壓珠粒投入預(yù)發(fā)機(jī)，然后進(jìn)行加熱加壓，將預(yù)壓珠粒在96.8℃、壓力為0.26Mpa條件下處理6s，并在瞬間釋放至大氣。通過第二次發(fā)泡處理后，得到密度為14.1g/dm3的超輕質(zhì)的發(fā)泡聚丙烯珠粒。如表1所示，本實(shí)施例獲得發(fā)泡聚丙烯珠粒其成型最低蒸汽壓力為0.20MPa，將其壓縮占原體積25％的壓縮量時(shí)需要的壓強(qiáng)是0.06MPa，壓縮占原體積50％的壓縮量時(shí)需要的壓強(qiáng)是0.13MPa，壓縮占原體積75％的壓縮量時(shí)需要的壓強(qiáng)是0.29MPa。
實(shí)施例4
以結(jié)晶度為31％的第一聚丙烯樹脂和熔點(diǎn)為130℃的第二聚丙烯樹脂為原料，第一聚丙烯樹脂占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為20％，第二聚丙烯樹脂占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為80％，獲得熔體流動(dòng)速率(MFR)或熔融指數(shù)為8g/10min的混合樹脂。
向兩種聚丙烯樹脂中添加硬脂酸鈉0.4％作為成核劑，成核劑粒徑為1.2μm，同時(shí)添加第一助劑：抗氧劑1.3％。將添加有成核劑和抗氧劑的第一聚丙烯樹脂和第二聚丙烯樹脂在擠出機(jī)中混煉、擠出、拉絲和切粒后獲得聚丙烯微粒。
對(duì)聚丙烯微粒進(jìn)行加熱加壓的第一次發(fā)泡處理，將聚丙烯微粒投入反應(yīng)釜中進(jìn)行加熱加壓處理，通入CO2，壓力為2.5Mpa，發(fā)泡溫度為133.7℃。聚丙烯微粒在高溫高壓下產(chǎn)生向外膨脹的內(nèi)部壓力，并在瞬間釋放至大氣，從而得到密度為50.4g/dm3的增強(qiáng)的聚丙烯發(fā)泡珠粒，也即是第一發(fā)泡珠粒。
將第一發(fā)泡珠粒放入預(yù)壓罐，加壓到0.6Mpa，加壓時(shí)間為30h。在具體實(shí)施時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)外部或天氣的氣溫、室溫調(diào)節(jié)所加的壓力和時(shí)間，當(dāng)環(huán)境溫度低時(shí)，加壓時(shí)間長(zhǎng)，反之，加壓時(shí)間短。通過預(yù)壓處理后，第一發(fā)泡珠粒轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)壓珠粒。
將經(jīng)過預(yù)壓處理后獲得預(yù)壓珠粒投入預(yù)發(fā)機(jī)，然后進(jìn)行加熱加壓，將預(yù)壓珠粒在97.7℃、壓力為0.28Mpa條件下處理7s，并在瞬間釋放至大氣。通過第二次發(fā)泡處理后，得到密度為13.9g/dm3的超輕質(zhì)的發(fā)泡聚丙烯珠粒。如表1所示，本實(shí)施例獲得發(fā)泡聚丙烯珠粒其成型最低蒸汽壓力為0.20MPa，將其壓縮占原體積25％的壓縮量時(shí)需要的壓強(qiáng)是0.07MPa，壓縮占原體積50％的壓縮量時(shí)需要的壓強(qiáng)是0.11MPa，壓縮占原體積75％的壓縮量時(shí)需要的壓強(qiáng)是0.30MPa。
實(shí)施例5
以結(jié)晶度為31％的第一聚丙烯樹脂和熔點(diǎn)為135℃的第二聚丙烯樹脂為原料，第一聚丙烯樹脂占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為25％，第二聚丙烯樹脂占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為75％，獲得熔體流動(dòng)速率(MFR)或熔融指數(shù)為7.5g/10min的混合樹脂。
向兩種聚丙烯樹脂中添加TiO2－苯甲酸鈉0.4％作為成核劑，成核劑粒徑為1.5μm，同時(shí)添加第一助劑：抗氧劑1.3％。將添加有成核劑和抗氧劑的第一聚丙烯樹脂和第二聚丙烯樹脂在擠出機(jī)中混煉、擠出、拉絲和切粒后獲得聚丙烯微粒。
對(duì)聚丙烯微粒進(jìn)行加熱加壓的第一次發(fā)泡處理，將聚丙烯微粒投入反應(yīng)釜中進(jìn)行加熱加壓處理，通入CO2，壓力為2.6Mpa，發(fā)泡溫度為133.6℃。聚丙烯微粒在高溫高壓下產(chǎn)生向外膨脹的內(nèi)部壓力，并在瞬間釋放至大氣，從而得到密度為50.8g/dm3的增強(qiáng)的聚丙烯發(fā)泡珠粒，也即是第一發(fā)泡珠粒。
將第一發(fā)泡珠粒放入預(yù)壓罐，加壓到0.7Mpa，加壓時(shí)間為20h。在具體實(shí)施時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)外部或天氣的氣溫、室溫調(diào)節(jié)所加的壓力和時(shí)間，當(dāng)環(huán)境溫度低時(shí)，加壓時(shí)間長(zhǎng)，反之，加壓時(shí)間短。通過預(yù)壓處理后，第一發(fā)泡珠粒轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)壓珠粒。
將經(jīng)過預(yù)壓處理后獲得預(yù)壓珠粒投入預(yù)發(fā)機(jī)，然后進(jìn)行加熱加壓，將預(yù)壓珠粒在96.4℃、壓力為0.28Mpa條件下處理8s，并在瞬間釋放至大氣。通過第二次發(fā)泡處理后，得到密度為14.4g/dm3的超輕質(zhì)的發(fā)泡聚丙烯珠粒。如表1所示，本實(shí)施例獲得發(fā)泡聚丙烯珠粒其成型最低蒸汽壓力為0.20MPa，將其壓縮占原體積25％的壓縮量時(shí)需要的壓強(qiáng)是0.08MPa，壓縮占原體積50％的壓縮量時(shí)需要的壓強(qiáng)是0.13MPa，壓縮占原體積75％的壓縮量時(shí)需要的壓強(qiáng)是0.32MPa。
實(shí)施例6
以結(jié)晶度為35％的第一聚丙烯樹脂和熔點(diǎn)為130℃的第二聚丙烯樹脂為原料，第一聚丙烯樹脂占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為30％，第二聚丙烯樹脂占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為70％，獲得熔體流動(dòng)速率(MFR)或熔融指數(shù)為7g/10min的混合樹脂。
向兩種聚丙烯樹脂中添加Al2O3－苯甲酸鈉0.5％作為成核劑，成核劑粒徑為2μm，同時(shí)添加第一助劑：抗氧劑1.3％。將添加有成核劑和抗氧劑的第一聚丙烯樹脂和第二聚丙烯樹脂在擠出機(jī)中混煉、擠出、拉絲和切粒后獲得聚丙烯微粒。
對(duì)聚丙烯微粒進(jìn)行加熱加壓的第一次發(fā)泡處理，將聚丙烯微粒投入反應(yīng)釜中進(jìn)行加熱加壓處理，通入CO2，壓力為2.6Mpa，發(fā)泡溫度為133.6℃。聚丙烯微粒在高溫高壓下產(chǎn)生向外膨脹的內(nèi)部壓力，并在瞬間釋放至大氣，從而得到密度為50.7g/dm3的增強(qiáng)的聚丙烯發(fā)泡珠粒，也即是第一發(fā)泡珠粒。
將第一發(fā)泡珠粒放入預(yù)壓罐，加壓到0.7Mpa，加壓時(shí)間為20h。在具體實(shí)施時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)外部或天氣的氣溫、室溫調(diào)節(jié)所加的壓力和時(shí)間，當(dāng)環(huán)境溫度低時(shí)，加壓時(shí)間長(zhǎng)，反之，加壓時(shí)間短。通過預(yù)壓處理后，第一發(fā)泡珠粒轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)壓珠粒。
將經(jīng)過預(yù)壓處理后獲得預(yù)壓珠粒投入預(yù)發(fā)機(jī)，然后進(jìn)行加熱加壓，將預(yù)壓珠粒在99.2℃、壓力為0.28Mpa條件下處理8s，并在瞬間釋放至大氣。通過第二次發(fā)泡處理后，得到密度為13.7g/dm3的超輕質(zhì)的發(fā)泡聚丙烯珠粒。如表1所示，本實(shí)施例獲得發(fā)泡聚丙烯珠粒其成型最低蒸汽壓力為0.20MPa，將其壓縮占原體積25％的壓縮量時(shí)需要的壓強(qiáng)是0.08MPa，壓縮占原體積50％的壓縮量時(shí)需要的壓強(qiáng)是0.12MPa，壓縮占原體積75％的壓縮量時(shí)需要的壓強(qiáng)是0.31MPa。
實(shí)施例7
以結(jié)晶度為35％的第一聚丙烯樹脂和熔點(diǎn)為135℃的第二聚丙烯樹脂為原料，第一聚丙烯樹脂占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為28％，第二聚丙烯樹脂占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為72％，獲得熔體流動(dòng)速率(MFR)或熔融指數(shù)為8g/10min的混合樹脂。
向兩種聚丙烯樹脂中添加0.6％碳酸鈉－二氧化硅－硬脂酸鈉作為成核劑，碳酸鈉、二氧化硅和硬脂酸鈉的重量比為1：1：1，成核劑粒徑為2μm。同時(shí)添加9.3％第一助劑：抗氧劑1.3％、分散劑5％、阻燃劑3％。將添加有成核劑、抗氧劑、分散劑和阻燃劑的第一聚丙烯樹脂和第二聚丙烯樹脂在擠出機(jī)中混煉、擠出、拉絲和切粒后獲得聚丙烯微粒。
對(duì)聚丙烯微粒進(jìn)行加熱加壓的第一次發(fā)泡處理，將聚丙烯微粒投入反應(yīng)釜中進(jìn)行加熱加壓處理，通入CO2，壓力為3Mpa，發(fā)泡溫度為140℃。并同時(shí)添加8％第二助劑：分散劑3％、乳化劑1.2％、表面活性劑0.8％以及消泡劑2％。聚丙烯微粒在高溫高壓下產(chǎn)生向外膨脹的內(nèi)部壓力，并在瞬間釋放至大氣，從而得到密度為51.2g/dm3的增強(qiáng)的聚丙烯發(fā)泡珠粒，也即是第一發(fā)泡珠粒。
將第一發(fā)泡珠粒放入預(yù)壓罐，加壓到0.7Mpa，加壓時(shí)間為20h。在具體實(shí)施時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)外部或天氣的氣溫、室溫調(diào)節(jié)所加的壓力和時(shí)間，當(dāng)環(huán)境溫度低時(shí)，加壓時(shí)間長(zhǎng)，反之，加壓時(shí)間短。通過預(yù)壓處理后，第一發(fā)泡珠粒轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)壓珠粒。
將經(jīng)過預(yù)壓處理后獲得預(yù)壓珠粒投入預(yù)發(fā)機(jī)，然后進(jìn)行加熱加壓，將預(yù)壓珠粒在96℃、壓力為0.3Mpa條件下處理6s，并在瞬間釋放至大氣。通過第二次發(fā)泡處理后，得到密度為13.1g/dm3的超輕質(zhì)的發(fā)泡聚丙烯珠粒。
實(shí)施例8
以結(jié)晶度為35％的第一聚丙烯樹脂和熔點(diǎn)為140℃的第二聚丙烯樹脂為原料，第一聚丙烯樹脂占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為28％，第二聚丙烯樹脂占聚丙烯樹脂原料總量的重量百分比為72％，獲得熔體流動(dòng)速率(MFR)或熔融指數(shù)為8g/10min的混合樹脂。
向兩種聚丙烯樹脂中添加0.6％碳酸鈉－二氧化硅－硬脂酸鈉作為成核劑，碳酸鈉、二氧化硅和硬脂酸鈉的重量比為1：1：1.2，成核劑粒徑為2μm。同時(shí)添加9.7％第一助劑：抗氧劑1.5％、分散劑5％和阻燃劑3.2％，以及黃色色母粒6％。將添加有成核劑、抗氧劑、分散劑、阻燃劑以及黃色色母粒的第一聚丙烯樹脂和第二聚丙烯樹脂在擠出機(jī)中混煉、擠出、拉絲和切粒后獲得聚丙烯微粒。
對(duì)聚丙烯微粒進(jìn)行加熱加壓的第一次發(fā)泡處理，將聚丙烯微粒投入反應(yīng)釜中進(jìn)行加熱加壓處理，通入CO2，壓力為3Mpa，發(fā)泡溫度為140℃。并同時(shí)添加6％第二助劑：分散劑3％、表面活性劑1％以及消泡劑2％。聚丙烯微粒在高溫高壓下產(chǎn)生向外膨脹的內(nèi)部壓力，并在瞬間釋放至大氣，從而得到密度為50.2g/dm3的增強(qiáng)的聚丙烯發(fā)泡珠粒，也即是第一發(fā)泡珠粒。
將第一發(fā)泡珠粒放入預(yù)壓罐，加壓到0.7Mpa，加壓時(shí)間為20h。在具體實(shí)施時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)外部或天氣的氣溫、室溫調(diào)節(jié)所加的壓力和時(shí)間，當(dāng)環(huán)境溫度低時(shí)，加壓時(shí)間長(zhǎng)，反之，加壓時(shí)間短。通過預(yù)壓處理后，第一發(fā)泡珠粒轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)壓珠粒。
將經(jīng)過預(yù)壓處理后獲得預(yù)壓珠粒投入預(yù)發(fā)機(jī)，然后進(jìn)行加熱加壓，將預(yù)壓珠粒在96℃、壓力為0.3Mpa條件下處理6s，并在瞬間釋放至大氣。通過第二次發(fā)泡處理后，得到密度為12.8g/dm3的超輕質(zhì)的發(fā)泡聚丙烯珠粒。
綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)泡聚丙烯樹脂的制備方法在現(xiàn)有發(fā)泡技術(shù)的基礎(chǔ)之上，將現(xiàn)有的一次發(fā)泡改進(jìn)為分別進(jìn)行的兩次發(fā)泡處理，并在第一次發(fā)泡處理與第二次發(fā)泡處理之間進(jìn)行預(yù)壓處理，大大降低了對(duì)發(fā)泡條件溫度和壓力的要求，減少了制備過程中的能耗，節(jié)約了成本，提高了作業(yè)安全性。并且由于聚丙烯珠粒經(jīng)過兩次發(fā)泡，其泡孔的完整性和均勻性也大大提高，能夠有效改善最終成型產(chǎn)品的質(zhì)量。此外，本發(fā)明實(shí)施例的制備方法在經(jīng)過第一次發(fā)泡處理后，能夠?qū)⒌谝话l(fā)泡珠粒的密度控制在30g/dm3－60g/dm3的范圍內(nèi)，避免了客戶在后期生產(chǎn)中對(duì)機(jī)器參數(shù)的反復(fù)調(diào)整，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工序。最后，按照本發(fā)明實(shí)施例的制備方法制備出的發(fā)泡聚丙烯珠粒的密度能夠達(dá)到13g/dm3－15g/dm3，獲得超蓬松、超輕質(zhì)的發(fā)泡聚丙烯珠粒。
以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。