一种热塑性聚合物发泡珠粒的制作方法

本实用新型涉及一种颗粒结构，具体涉及一种热塑性聚合物发泡珠粒。

背景技术：

聚合物发泡珠粒被广泛应用于包装、体育用品、汽车等领域。传统的发泡珠粒如可发性聚苯乙烯(EPS)、可发性聚乙烯(EPE)、可发性聚烯烃(EPO)等，由于耐热等级低，已经不能满足高性能领域需求的应用。

聚合物发泡珠粒的结构形态影响着其性能。而具有特殊结构的珠粒往往具有特殊的性能。

技术实现要素：

有鉴于此，为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提出一种具有特殊结构和特殊性能的热塑性聚合物发泡珠粒。

所采用的技术方案为：

一种热塑性聚合物发泡珠粒，其具有特殊的核壳结构，包括内核层和包覆层，所述包覆层嵌入式包覆所述内核层的全部外表面，所述包覆层的孔径在100-300μm，所述内核层的孔径在10-100μm。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本热塑性聚合物发泡珠粒具有特殊的核壳结构，以及特殊的包覆层孔径大小和特殊的内核层孔径大小，从而使其具有特殊的性能：比重在0.3g/ml以下，是一种超轻的材料；缓冲能力更高、韧性更高、弹性更高、模塑成型更容易；可以在100℃上长期使用，特别适合于高温蒸汽、微波成型、洁净环境下使用。

附图说明

图1为一种热塑性聚合物发泡珠粒的结构图；

图2为图1的发泡珠粒B处切面扫描电镜照片；从电镜照片上可以看出，孔径在10-100μm之间。

图3为发泡珠粒A处切面扫描电镜照片；从电镜照片上可以看出，孔径在100-500μm之间。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步详细的说明。

参见图1所示，一种热塑性聚合物发泡珠粒，其具有特殊的核壳结构，包括内核层1和包覆层2，该包覆层2嵌入式包覆内核层1的全部外表面，所述包覆层2的孔径在100-300μm，所述内核层1的孔径在10-100μm。

该热塑性聚合物发泡珠粒可以通过如下制备方法得到：

该制备方法包括如下步骤：

1)将发泡级热塑性聚合物树脂组合物挤出造粒，切成平均粒径在1.5-4mm、平均粒重20-40mg的欲发泡颗粒；

2)接着将聚合物颗粒放在恒温的高压反应釜中，充入超临界流体进行渗透、溶胀，达到扩散平衡，形成聚合物-超临界流体均相体系；

3)然后体系内压力缓慢释放，取出溶胀后的聚合物颗粒并使用表面活性剂水溶液进行表面处理；

4)最后通过微波发泡烘道，微波烘道频率2450MHz或者915MHz、功率2-20kW，发泡时间30-300s，聚合物颗粒发泡膨胀，形成具有特殊核壳结构的发泡珠粒。

可以优选地，步骤2)中高压反应釜内温度为32-80℃，超临界流体为超临界N₂和/或CO₂，超临界流体压力为3.5-15MPa，溶胀渗透时间为3-6h。

可以优选地，步骤3)中体系内压力缓慢释放的变化范围15MPa至0，压力的变化速率为1-20MPa/min。

可以优选地，步骤3)中表面活性剂为离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、两性离子表面活性剂或复配表面活性剂。

进一步可以优选地，所述离子型表面活性剂为烷基磺酸钠、烷基芳基磺酸钠、烷基硫酸钠、仲烷基硫酸钠、硬脂酸、季铵化合物中的一种或几种，非离子型表面活性剂为烷基酚类聚醚、脂肪酸甲酯乙氧基化物、异构十三碳醇醚、仲醇聚醚中的一种或几种，两性离子表面活性剂为卵磷脂、氨基酸型、甜菜碱型中的一种或几种，复配表面活性剂为离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、两性离子表面活性剂中的一种或几种相互间与其他化合物的配合使用，其它化合物为尿素、N-甲基乙酰胺、乙二醇、明胶、聚乙烯醇、聚乙二醇及聚维酮中的一种或几种。

可以优选地，步骤1)发泡级热塑性聚合物树脂组合物中所选用的发泡级热塑性聚合物树脂，是含有如下化学结构的聚烯烃：

R＝CH₃ or C₆H₅

所选用的发泡级聚烯烃的熔融指数MI在3-10g/10min，190℃下2.16kg砝码测得；

或是具有如下结构特征的聚氨酯：

表示聚酯或聚醚段落

所选用的发泡级聚氨酯的熔融指数MI在10-50g/10min，200℃下5kg砝码测得。

可以优选地，步骤1)中所述的发泡级热塑性树脂组合物包含以下重量份的组分：100份发泡级热塑性聚合物树脂、0.1-2份成核剂、0.5-10份泡孔稳定剂与0.1-5份的抗静电剂。

可以优选地，所述成核剂选自滑石粉、碳酸钙、氧化钙、高岭土、硫酸钡、二氧化硅和氧化铝中的一种或它们任意比例的混合物。

通过上述的制备方法即可批量得到具有特殊核壳结构的本实用新型。而且相比于CN2761680Y公开的用于运动场地的高弹轻质颗粒，本实用新型结构更加特殊，孔径更加微小，比重更轻(本热塑性聚合物发泡珠粒的比重在0.3g/ml以下)，缓冲能力更高、韧性更高、弹性更高、吸附力更强、模塑成型更容易，本实用新型可以在100℃上长期使用，特别适合于高温蒸汽、微波成型、洁净环境下使用。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。