一種用于聚苯乙烯微孔發(fā)泡材料的發(fā)泡母粒及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于聚苯乙烯微孔發(fā)泡母粒及其制備方法，所述發(fā)泡母粒按重量份數(shù)由以下組分組成：低分子量聚苯乙烯載體10-80份，碳酸氫鹽5-40份，偶氮二甲酰胺5-40份，有機(jī)羧酸1-5份，氧化鋅1-5份，偶聯(lián)劑0.1-2份，白油0.1-2份。其制備步驟為：（1）將上述組分經(jīng)過(guò)高速混合工藝混合10-30min達(dá)到充分均勻；（2）將步驟（1）得到的混合物，經(jīng)過(guò)雙螺桿熔融擠出機(jī)的剪切、熔融和分散塑化，最后擠出造粒制成發(fā)泡母粒。將該發(fā)泡母粒用于聚苯乙烯微孔發(fā)泡過(guò)程中，具有分散性好、分解緩慢、產(chǎn)品泡孔致密并具有較好的綜合力學(xué)性能和尺寸精度高等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種用于聚苯乙烯微孔發(fā)泡材料的發(fā)泡母粒及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種發(fā)泡母粒及其制備方法，具體是一種用于聚苯乙烯微孔發(fā)泡材料 的發(fā)泡母粒及其制備方法。 技術(shù)背景
[0002] 聚苯乙烯微孔發(fā)泡材料具有質(zhì)量輕、價(jià)格低、防蟲(chóng)、防蛀、耐濕、無(wú)毒環(huán)保、使用壽 命長(zhǎng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，目前用在該領(lǐng)域的發(fā)泡劑有很多種，根據(jù)分解產(chǎn)生的熱量可以分為放 熱型發(fā)泡劑和吸熱型發(fā)泡劑，發(fā)熱型發(fā)泡劑有偶氮二甲酰胺、二亞基五次甲基二胺及磺酰 肼等多種發(fā)泡劑，其發(fā)泡效率較高，但其分解速度較迅速，不易控制，且極易引起材料芯層 燒焦；吸熱型發(fā)泡劑主要為碳酸氫鹽類(lèi)，通常為無(wú)機(jī)發(fā)泡劑。碳酸氫鹽類(lèi)發(fā)泡劑分解的吸熱 性質(zhì)對(duì)發(fā)泡過(guò)程是有好處的，尤其是擠出發(fā)泡，通過(guò)發(fā)泡劑分解吸熱可以避免因有機(jī)發(fā)泡 劑放熱造成的塌泡等制品質(zhì)量問(wèn)題，對(duì)穩(wěn)定制品質(zhì)量非常有利，同時(shí)可以避免泡沫燒焦，但 采用碳酸氫鹽類(lèi)作為發(fā)泡劑很難得到高質(zhì)量的發(fā)泡體，形成的泡孔比較粗，且泡孔結(jié)構(gòu)不 均勻，這主要由于碳酸氫鹽類(lèi)在高分子材料中的分散性差引起的，目前結(jié)合發(fā)熱發(fā)泡劑和 吸熱發(fā)泡劑的各自?xún)?yōu)點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出了性能較好的吸-放熱平衡復(fù)合發(fā)泡劑，但是此類(lèi)發(fā)泡劑 在使用成型過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)串泡、并泡等問(wèn)題，其原因大多數(shù)是發(fā)泡劑分散不良造成的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種流動(dòng)性好、分 散均勻、分解緩慢的發(fā)泡母粒及其制備方法。本發(fā)明設(shè)計(jì)1、一種用于聚苯乙烯微孔發(fā)泡母 粒，其特征在于：各原料組分按重量比為：低分子量聚苯乙烯載體10-80份，碳酸氫鹽5-40 份，偶氮二甲酰胺5-40份，有機(jī)羧酸1-5份，氧化鋅1-5份，偶聯(lián)劑0. 1-2份，白油0. 1-2份。 聚苯乙烯載體的重均分子量為4-8萬(wàn)。偶氮二甲酰胺、碳酸氫鹽、氧化鋅粉體材料的粒徑為 1-10μm。碳酸氫鹽可以是碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫銨一種或其混合物。有機(jī)羧酸1-5 份可以是檸檬酸、硬脂酸一種或其混合物。偶聯(lián)劑是硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶 聯(lián)劑的一種或其混合物。一種用于聚苯乙烯微孔發(fā)泡母粒的制備方法，其特征在于：包括以 下步驟： (1) 將各組分經(jīng)過(guò)高速混合工藝混合10-30min; (2)將步驟（1)得到的混合物，經(jīng)過(guò)雙螺桿熔融擠出機(jī)的剪切、熔融和分散勻化，最后擠 出造粒制成發(fā)泡母粒。擠出工藝的各區(qū)的溫度為90-1KTC，螺桿轉(zhuǎn)速為100_500r/min。本 發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：其外觀與聚苯乙烯粒子近似，在使用過(guò)程可直接通過(guò)計(jì)量螺桿自動(dòng)均勻的 加入到發(fā)泡機(jī)，具有極低的計(jì)量誤差。發(fā)泡母粒產(chǎn)品具有分散均勻；發(fā)泡母粒產(chǎn)品均有分解 緩慢；所述的發(fā)泡母粒產(chǎn)品在使用過(guò)程解決了粉塵飛揚(yáng)的問(wèn)題；發(fā)泡母粒的加工產(chǎn)品具有 尺寸精確度高；發(fā)泡母粒的加工產(chǎn)品均有較高的綜合力學(xué)性能。

【具體實(shí)施方式】
[0004] 實(shí)施例I A、配方 重均分子量為5萬(wàn)的聚苯乙烯載體10kg，碳酸氫納40kg，偶氮二甲酰胺40kg，檸檬酸 4kg,氧化鋅4kg,娃燒偶聯(lián)劑Ikg,白油lkg。
[0005]B、制備方法 1、將計(jì)量好的低分子量聚苯乙烯投入到混料機(jī)中，高速攪拌下再加入計(jì)量好的偶聯(lián)劑 和白油，攪拌20分鐘，然后再加入計(jì)量好碳酸氫鈉、偶氮二甲酰胺、有機(jī)羧酸、氧化鋅，攪拌 5分鐘后出料。
[0006] 2、將混合好的物料放入同向雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行造粒，擠出溫度控制在 80-100°C，螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min，熔體壓力控制在4. 5MPa，即可制得發(fā)泡母粒。
[0007] 3、聚苯乙烯微孔發(fā)泡工藝過(guò)程中添加6. 25%的該發(fā)泡母粒，制備的微孔發(fā)泡材料 的性能見(jiàn)表1。
[0008] 實(shí)施例2 A、配方 重均分子量為6萬(wàn)的聚苯乙烯載體30kg，碳酸氫鈉30kg，偶氮二甲酰胺30kg，檸檬酸 4kg，氧化鋅3kg，娃燒偶聯(lián)劑I. 5kg，白油I. 5kg。
[0009]B、制備方法 1、將計(jì)量好的低分子量聚苯乙烯投入到混料機(jī)中，高速攪拌下再加入計(jì)量好的偶聯(lián)劑 和白油，攪拌15分鐘，然后再加入計(jì)量好碳酸氫鈉、偶氮二甲酰胺、有機(jī)羧酸、氧化鋅，攪拌 5分鐘后出料。
[0010] 2、將混合好的物料放入同向雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行造粒，擠出溫度控制在 80-100°C，螺桿轉(zhuǎn)速為400r/min，熔體壓力控制在4. 5MPa，即可制得發(fā)泡母粒。
[0011] 3、聚苯乙烯微孔發(fā)泡工藝過(guò)程中添加8. 33%的該發(fā)泡母粒，制備的微孔發(fā)泡材料 的性能見(jiàn)表1。
[0012] 實(shí)施例3 A、配方 重均分子量為4萬(wàn)的聚苯乙烯載體51kg，碳酸氫鉀20kg，偶氮二甲酰胺20kg，硬脂酸 2kg，氧化鋅2kg，鈦酸酯偶聯(lián)劑I. 5kg，白油I. 5kg。
[0013]B、制備方法 1、將計(jì)量好的低分子量聚苯乙烯投入到混料機(jī)中，高速攪拌下再加入計(jì)量好的偶聯(lián)劑 和白油，攪拌15分鐘，然后再加入計(jì)量好碳酸氫鈉、偶氮二甲酰胺、有機(jī)羧酸、氧化鋅，攪拌 5分鐘后出料。
[0014] 2、將混合好的物料放入同向雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行造粒，擠出溫度控制在 80-100°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200r/min，熔體壓力控制在4. 5MPa，即可制得發(fā)泡母粒。
[0015] 3、聚苯乙烯微孔發(fā)泡工藝過(guò)程中添加12. 5%的該發(fā)泡母粒，生產(chǎn)的微孔發(fā)泡材料 的性能見(jiàn)表1。
[0016] 實(shí)施例4 A、配方 重均分子量為7萬(wàn)的聚苯乙烯載體75kg，碳酸氫鉀10kg，偶氮二甲酰胺10kg，硬脂酸 2kg，氧化鋅lkg，鈦酸酯偶聯(lián)劑lkg，白油lkg。
[0017]B、制備方法 1、將計(jì)量好的低分子量聚苯乙烯投入到混料機(jī)中，高速攪拌下再加入計(jì)量好的偶聯(lián)劑 和白油，攪拌15分鐘，然后再加入計(jì)量好碳酸氫鈉、偶氮二甲酰胺、有機(jī)羧酸、氧化鋅，攪拌 5分鐘后出料。
[0018] 2、將混合好的物料放入同向雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行造粒，擠出溫度控制在 80-100°C，螺桿轉(zhuǎn)速為500r/min，熔體壓力控制在4. 5MPa，即可制得發(fā)泡母粒。
[0019] 3、聚苯乙烯微孔發(fā)泡工藝過(guò)程中添加25%該發(fā)泡母粒，生產(chǎn)的微孔發(fā)泡材料的性 能見(jiàn)表1。
[0020] 表1發(fā)泡母粒效果評(píng)價(jià)

【權(quán)利要求】
1. 一種用于聚苯乙烯微孔發(fā)泡母粒，其特征在于：各原料組分按重量比為：低分子量 聚苯乙烯載體10-80份，碳酸氫鹽5-40份，偶氮二甲酰胺5-40份，有機(jī)羧酸1-5份，氧化鋅 1-5份，偶聯(lián)劑0. 1-2份，白油0. 1-2份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚苯乙烯微孔發(fā)泡母粒，其特征在于：聚苯乙烯載體的 重均分子量為4-8萬(wàn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚苯乙烯微孔發(fā)泡母粒，其特征在于，偶氮二甲酰胺、碳 酸氫鹽、氧化鋅粉體材料的粒徑為1-10 um。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚苯乙烯微孔發(fā)泡母粒，其特征在于，碳酸氫鹽可以是 碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫銨一種或其混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚苯乙烯微孔發(fā)泡母粒，其特征在于，有機(jī)羧酸1-5份可 以是檸檬酸、硬脂酸一種或其混合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚苯乙烯微孔發(fā)泡母粒，其特征在于，偶聯(lián)劑是硅烷偶 聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑的一種或其混合物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聚苯乙烯微孔發(fā)泡母粒的制備方法，其特征在于： 包括以下步驟： (1) 將各組分經(jīng)過(guò)高速混合工藝混合10_30min ; (2) 將步驟（1)得到的混合物，經(jīng)過(guò)雙螺桿熔融擠出機(jī)的剪切、熔融和分散勻化，最后擠 出造粒制成發(fā)泡母粒。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于聚苯乙烯微孔發(fā)泡母粒的制備方法，其特征在于： 擠出工藝的各區(qū)的溫度為90-1KTC，螺桿轉(zhuǎn)速為100_500r/min。
【文檔編號(hào)】C08K5/09GK104341688SQ201310315454
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月25日
【發(fā)明者】李志杰, 丁友江, 羅京科, 鄧亮 申請(qǐng)人:上海英科實(shí)業(yè)有限公司, 山東英科環(huán)保再生資源股份有限公司