一种具有良好外观的聚丙烯结构发泡材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料技术领域，设及具有良好外观的聚丙締结构发泡材料及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚丙締材料是世界上第二大通用塑料，在改性塑料行业，其品种是最为丰富的，设 及的应用领域也十分广泛。由于来源广泛、价格便宜、密度低和加工成型优良等特点，聚丙 締改性材料在汽车行业得到广泛的应用，取代了很多原先用ABS或PA成型的部件。随着汽 车轻量化节奏的加快，主机厂对聚丙締材料在轻量化方面也提出了要求。结构发泡为聚丙 締改性材料的轻量化提供了一个可行的方案。
[0003] 目前，聚丙締发泡材料的制备大都采用气体过饱和技术和超临界技术。近些年，国 内外许多研究机构和企业都开展了微孔发泡材料的成型方法及理论研究。但是该方法存在 两个缺点：一方面设备费用投入大，另一方面高压气体的存在容易出现安全隐患。本发明采 用在改性聚丙締材料中加入化学发泡剂后直接通过螺杆混合塑化注塑的方法制备发泡材 料，无须对注塑机进行改造或配备临界气体产生设备，减少设备的投入。
[0004] 另外，对于填充改性的聚丙締结构发泡材料，常常容易出现表面破孔等不良外观 现象。本发明一方面通过添加结晶成核剂提高材料的结晶度和结晶温度，使塑料在较高温 度时表面就已固化，防止泡孔跑至表面，另一方面通过加入玻璃纤维提高材料的高温强度 防止表面出现破孔现象，从而制得泡孔均匀、密度低、强度高的结构发泡聚丙締材料，为汽 车轻量化提供了有效的解决方案。
【发明内容】
[0005] 针对目前技术上的缺陷，本发明的目的是提供一种具有良好外观的聚丙締结构发 泡材料，该材料具有外观良好、密度低、强度高、泡孔均匀等优点，可起到材料轻量化的作 用。
[0006] 本发明的另一个目的是提供一种上述聚丙締结构发泡材料的制备方法，该方法设 备投入低、工艺简单。
[0007] 本发明的目的是通过W下技术方案来实现：
[000引一种具有良好外观的聚丙締结构发泡材料，主要包含W下重量份的原材料：
[0009] 均聚聚丙締树脂；30-70份，
[0010] 共聚聚丙締树脂；10-50份，
[0011] 增初剂；〇-1〇份，
[0012] 填料；0-30 份，
[001引玻璃纤维；0-8份，
[0014] 结晶成核剂；0. 05-0. 5份，
[0015] 发泡剂母粒；0. 5-5份，
[0016] 抗氧化剂；0. 1-3份。
[0017] 其中，
[0018] 所述的均聚聚丙締树脂优选烙融指数为40肖/10111111(2301：，2.1化扣^上的聚丙 締；所述的共聚聚丙締树脂优选为烙融指数为2g/10min(23(TC，2. 1化g) W下的聚丙締。
[0019] 所述的增初剂为己締和碳原子数为3-10的a-締姪的共聚物，其烙融指数为 l-20g/min(190°C，2. 1 化g)。
[0020] 所述的填料为滑石粉、碳酸巧、娃灰石和儀盐晶须中的一种。优选目数大于3000 目的填料。
[0021] 所述的玻璃纤维为扁平玻璃纤维。
[0022] 所述的结晶成核剂选自苯甲酸钢或磯酸醋盐类成核剂。
[0023] 所述的发泡剂母粒为发泡剂、助发泡剂与己締-辛締共聚物在80-150°C下混炼而 成的母粒。
[0024] 所述的发泡剂母粒包含物理发泡组分和化学发泡组分；所述的发泡剂母粒 中物理发泡组分为由小分子烧姪与丙締酸类树脂制成的可发性微球，其发泡温度为 150°C -230°C。所述的发泡剂母粒中化学发泡组分选自偶氮二甲酯胺、4,4-二横酷阱二苯 離、和N，N一一二亚硝基五次甲基四胺中的一种或两种W上组合。
[0025] 所述的抗氧化剂选自四[e-(3,5-二叔了基-4-哲基苯基）丙酸]季戊四醇醋、 0-(3, 5-二叔了基-4-哲基苯基）丙酸正十八碳醇醋、S巧.4-二叔了基苯基]亚磯酸醋、 硫代二丙酸双十二醇醋、双化6-二叔了基-4-甲基苯基）季戊四醇二磯酸醋和双化4-二 叔了基苯基）丙酸]季戊四醇二亚磯酸醋中的一种或几种组合。
[0026] 所述发泡聚丙締材料的泡孔直径为30-300 y m，材料减重率为5% -45%。
[0027] 具有良好外观的聚丙締结构发泡材料的制备方法，包括W下步骤：
[002引（1)部分原材料的预混合：首先将均聚聚丙締树脂30-70份，共聚聚丙締树脂 10-50份；增初剂0-10份，填料0-30份，结晶成核剂0. 05-0. 5份，抗氧化剂0. 1-3份，于高 速揽拌机中揽拌均匀；
[0029] (2)发泡用聚丙締改性材料的制备：将混匀的料粒由双螺杆挤出机的主喂料口加 入，玻璃纤维0-8份由侧喂料口加入，进行烙融共混挤出造粒，得到发泡用聚丙締改性材 料；
[0030] (3)注塑发泡：将0. 5-5份发泡剂母粒、95-99. 5份步骤（2)中所得的发泡用聚丙 締改性材料于高速揽拌机中揽拌均匀；然后投入注塑机中，进行注塑发泡，得到结构发泡聚 丙締材料。
[0031] 所述步骤（2)中，双螺杆挤出机的温度设置为180°C -240。螺杆转速 为200-1000r/min ;所述步骤（3)中，注塑机一区温度为100°C -150°C，二区温度为 180°C -240°C，S区温度为180-240°C，保压压力为OMpa，先冷却0-5S，进行第一次定距离开 模，再冷却O-Os，再进行第二次开模，得到聚丙締结构发泡材料。
[00对所述步骤（3)中，第一次开模的距离为0. l-2mm。
[0033] 本发明同现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
[0034] 1，本发明采用结晶成核剂和玻璃纤维来提高结构发泡聚丙締材料冷却过程中的 表皮的高温强度，阻止泡孔逸出和破孔现象，提高制件的外观性能。
[0035] 2,本发明制备的结构发泡聚丙締材料外观良好，减重率高，强度高，泡孔均匀。
【具体实施方式】
[0036] 下面结合具体实施例，对本发明作进一步的阐述。
[0037] W下实施例中，如无特别说明，所有组分均采用重量份计量。
[00測 实施例1
[0039] (1)部分原材料的预混合：首先将均聚聚丙締树脂58份，共聚聚丙締树脂10份； 增初剂7份，填料15份，结晶成核剂0. 1份，1010抗氧化剂0. 2份，168抗氧剂0. 2份，于高 速揽拌机中揽拌均匀；
[0040] (2)发泡用聚丙締改性材料的制备：将混匀的料粒由双螺杆挤出机的主喂料口加 入，玻璃纤维8份由侧喂料口加入，进行烙融共混挤出造粒，得到发泡用聚丙締改性材料；
[0041] (3)注塑发泡：将1. 5份发泡剂母粒、98. 5份步骤（2)中所得的发泡用聚丙締改性 材料于高速揽拌机中揽拌均匀；然后投入注塑机中，进行注塑发泡，得到结构发泡聚丙締材 料，其性能测试结果见表1。
[0042] 实施例2
[0043] (1)部分原材料的预混合：首先将均聚聚丙締树脂39. 2份，共聚聚丙締树脂28 份；增初剂5份，填料20份，结晶成核剂0. 2份，1010抗氧化剂0. 3份，168抗氧剂0. 3份， 于高速揽拌机中揽拌均匀；
[0044] (2)发泡用聚丙締改性材料的制备：将混匀的料粒由双螺杆挤出机的主喂料口加 入，玻璃纤维5份由侧喂料口加入，进行烙融共混挤出造粒，得到发泡用聚丙締改性材料；
[0045] (3)注塑发泡：将2份发泡剂母粒、98份步骤（2)中所得的发泡用聚丙締改性材料 于高速揽拌机中揽拌均匀；然后投入注塑机中，进行注塑发泡，得到结构发泡聚丙締材料， 其性能测试结果见表1。
[0046] 实施例3
[0047] (1)部分原材料的预混合：首先将均聚聚丙締树脂40份，共聚聚丙締树脂40份； 增初剂3份，填料10份，结晶成核剂0. 2份，1010抗氧化剂0. 3份，168抗氧剂0. 3份，于高 速揽拌机中揽拌均匀；
[0048] (2)发泡用聚丙締改性材料的制备：将混匀的料粒由双螺杆挤出机的主喂料口加 入，玻璃纤维5份由侧喂料口加