一种扩链支化改性聚丙烯发泡片材及其制造方法
一种扩链支化改性聚丙烯发泡片材及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子化合物的组合物，具体涉及一种扩链支化改性聚丙烯发泡片材及其制造方法。
【背景技术】
[0002]聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)是目前应用广泛的通用塑料。聚丙烯的性能价格比决定了它具有很强的市场竟争力，且其树脂密度较低的特性有助于制品的轻量化，有利于降低成本和保护环境，加上其优良的加工性能，使聚丙烯近年来一直是增长最快的通用塑料。
[0003]发泡聚丙烯制品具有如下特点:(I)优良的耐热性(发泡PS通常在80°C下使用，发泡PE也仅能耐70 - 80°C，而发泡PP能耐120°C) ;(2)优良的力学性能；(3)良好的热绝缘性；(4)尚冲击能量的吸收能力和良好的回弹性；(5)良好的耐应力开裂性能；(6)良好的耐食用油浸出性；(7)与发泡PS相比，燃烧时有害气体排放低；(8)可回收再生。目前，聚丙烯发泡片材已广泛应用于食品包装(餐盒、托盘)、缓冲包装(箱子、衬垫隔板)、热绝缘材料、汽车零部件、建筑板、文体用品、家电制品等领域。
[0004]聚丙烯是高结晶型聚合物，其发泡特性表现如下:(1)在温度未达到熔点之前聚丙烯几乎不流动，而一达到熔融温度则其熔体黏度又急剧下降，熔体强度差，这样，高温下稀薄的无黏禅性的聚丙烯熔体难以将发泡剂分解产生的气体保持住；(2)聚丙烯树脂热容比较大，从熔融状态到结晶态要放出大量的热，冷却时间长，且气体透过率大，使气体容易逃逸。上述原因导致聚丙烯可发泡性较差，其适宜发泡的黏度和温度范围较窄，生产上不容易稳定地控制工艺，难以实现顺利的生产。
[0005]目前用以提高聚丙烯熔体强度的方法主要有射线辐射、熔融接枝、化学交联、共混改性等。然而，射线辐射方法所需设备复杂，不宜工业化生产；熔融接枝方法虽然操作简便经济，但在工艺控制不好的情况下会引发聚丙烯降解；化学交联方法，其挤出工艺中不易控制；共混改性方法对聚丙烯的熔体强度改善不大。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种扩链支化改性聚丙烯发泡片材及其制造方法，通过对聚丙烯进行扩链支化改性，获得熔体强度较高、结晶温度较高且结晶时间较短的扩链支化改性聚丙烯，实现稳定地制造扩链支化改性聚丙烯发泡片材，其操作简便，易于控制。采用的技术方案如下:
一种扩链支化改性聚丙烯发泡片材，其特征在于由下述重量配比的原料制成:
均聚聚丙烯树脂60 — 90份；
聚乙烯类树脂10 — 40份；
扩链支化剂0.1 — I份；
高分子相容剂0.2 — 2份； 爽滑剂O — 3份；
着色剂O — 5份；
成核剂0.1 — I份；
物理发泡剂I 一 10份。
[0007]优选上述聚乙烯类树脂的用量为10 - 20份。
[0008]上述聚乙烯类树脂可以是低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯一乙烯醇共聚物或乙烯一丙烯酸共聚物。
[0009]上述扩链支化剂可以是环氧树脂(如扩链剂TMP - 6000、扩链剂ADR-4368、扩链剂ADR-4370S)或丙烯酸酯多元共聚物(如扩链剂HLR-333)。
[0010]上述高分子相容剂可以是聚已二醇脂接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(如高分子相容剂 TMP — 1000)。
[0011]优选上述爽滑剂的用量为0.1 — 3份，着色剂的用量为0.1 — 5份。
[0012]上述爽滑剂可以是硬脂酰胺、N, N’ -亚乙基硬脂酰胺、硬脂酰锌或硬脂酰钙。
[0013]上述着色剂可以是色粉或色母。
[0014]上述成核剂可以是滑石粉、碳酸钙、硫酸钙或硫酸钡。优选上述滑石粉、碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡的粒度均为1250 - 2500目。
[0015]上述物理发泡剂可以是超临界流体形式的二氧化碳、氮气、丁烷或R134a。
[0016]本发明还提供上述扩链支化改性聚丙烯发泡片材的第一种制造方法，其特征在于依次包括下述步骤:
(1)按比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂；
(2)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料；
(3)用双阶单螺杆挤出机进行挤出发泡成型
所用的双阶单螺杆挤出机包括料筒、第一阶单螺杆和第二阶单螺杆，第二阶单螺杆处在第一阶单螺杆后方，第一阶单螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和均化推动段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口(进料口上通常安装有料斗)，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处；第二阶单螺杆自前至后依次包括第二进料段、剪切混合段、冷却稳定段和第二均化推动段，料筒后端设有挤出模头；
从进料口将混合物料加入到双阶单螺杆挤出机中；随后进料段将混合物料输送至压缩段；在压缩段中混合物料受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；过饱和熔体进入均化推动段后，由均化推动段将过饱和熔体推入第二阶单螺杆；第二阶单螺杆对过饱和熔体进行混合、剪切及冷却，形成均一、稳定的熔体，并将该熔体定量输送至挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。
[0017]第二阶单螺杆中，第二进料段将第一阶单螺杆送出的过饱和熔体输送至剪切混合段；剪切混合段将过饱和熔体进一步剪切、细化、混合；冷却稳定段将经剪切混合段剪切、细化、混合后的饱和熔体均匀冷却，增加饱和熔体的强度和稳定性；第二均化推动段将冷却后的饱和熔体稳定、均匀、定量输送至挤出模头挤出。
[0018]优选方案中，上述进料段和压缩段的温度均设定为180 - 220°C，均化段和剪切段的温度均设定为190 - 220°C，均化推动段的温度设定为190 — 210°C ;第二进料段的温度设定为190 - 200°C，剪切混合段的温度设定为180 - 190°C，冷却稳定段的温度设定为150 - 180°C，第二均化推动段的温度设定为150 - 1800C ;挤出模头的模头温度设定为160 - 190。。。
[0019]优选方案中，物理发泡剂的注入压力为15 - 25Mpa。
[0020]优选挤出模头的挤出压力为7 - 15Mpa。
[0021]上述挤出模头可为环形口模，挤出形成筒状发泡片材。上述挤出模头也可为平板形口模，挤出形成平面状发泡片材。
[0022]制得的发泡片材的密度为0.03 - 0.8g/cm3o通过调整物理发泡剂的注入量，可调节发泡片材的密度。
[0023]本发明还提供上述扩链支化改性聚丙烯发泡片材的第二种制造方法，其特征在于依次包括下述步骤:
(1)按比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂；
(2)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料；
(3)用双螺杆/单螺杆二阶挤出机进行挤出发泡成型
所用的双螺杆/单螺杆二阶挤出机包括料筒、第一阶双螺杆和第二阶单螺杆，第二阶单螺杆处在第一阶单螺杆后方，第一阶单螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和均化推动段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口(进料口上通常安装有料斗)，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处；第二阶单螺杆自前至后依次包括第二进料段、剪切混合段、冷却稳定段和第二均化推动段，料筒后端设有挤出模头；
从进料口将混合物料加入到双螺杆/单螺杆二阶挤出机中；随后进料段将混合物料输送至压缩段；在压缩段中混合物料受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；过饱和熔体进入均化推动段后，由均化推动段将过饱和熔体推入第二阶单螺杆；第二阶单螺杆对过饱和熔体进行混合、剪切及冷却，形成均一、稳定的熔体，并将该熔体定量输送至挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。
[0024]第二阶单螺杆中，第二进料段将第一阶单螺杆送出的过饱和熔体输送至剪切混合段；剪切混合段将过饱和熔体进一步剪切、细化、混合；冷却稳定段将经剪切混合段剪切、细化、混合后的饱和熔体均匀冷却，增加饱和熔体的强度和稳定性；第二均化推动段将冷却后的饱和熔体稳定、均匀、定量输送至挤出模头挤出。
[0025]优选方案中，上述进料段和压缩段的温度均设定为180 - 220°C，均化段和剪切段的温度均设定为180 - 220°C，均化推动段的温度设定为190 — 210°C ;第二进料段的温度设定为190 - 200°C，剪切混合段的温度设定为180 - 190°C，冷却稳定段的温度设定为150 - 180°C，第二均化推动段的温度设定为150 - 1800C ;挤出模头的模头温度设定为160 - 190。。。
[0026]优选方案中，物理发泡剂的注入压力为15 - 25Mpa。
[0027]优选挤出模头的挤出压力为7 — 15Mpa。
[0028]上述挤出模头可为环形口模，挤出形成筒状发泡片材。上述挤出模头也可为平板形口模，挤出形成平面状发泡片材。
[0029]制得的发泡片材的密度为0.03 - 0.8g/cm3o通过调整物理发泡剂的注入量，可调节发泡片材的密度。
[00 30]本发明还提供上述扩链支化改性聚丙烯发泡片材的第三种制造方法，其特征在于依次包括下述步骤:
(1)按比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂；
(2)制造扩链支化改性聚丙烯树脂，包括:
(2 -1)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料；
(2 - 2)将混合物料加入挤出造粒机进行挤出造粒，得到扩链支化改性聚丙烯树脂(得到的扩链支化改性聚丙烯树脂为颗粒料);
(3)用单阶单螺杆挤出机进行挤出发泡成型
所用的单阶单螺杆挤出机包括料筒和螺杆，其中螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和冷却计量段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口(进料口上通常安装有料斗)，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处，料筒后端设有挤出模头；
从进料口将扩链支化改性聚丙烯树脂加入到单阶单螺杆挤出机中；随后进料段将扩链支化改性聚丙烯树脂输送至压缩段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在压缩段中扩链支化改性聚丙烯树脂受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；均匀的过饱和熔体进入冷却计量段后降温，并由冷却计量段定量输送至挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。
[0031]优选方案中，上述进料段和压缩段的温度均设定为180 - 220°C，均化段和剪切段的温度均设定为180 - 220°C，冷却计量段的温度设定为200 — 180°C，挤出模头的模头温度设定为170 - 200 °C。
[0032]优选方案中，物理发泡剂的注入压力为10 - 20Mpa。
[0033]优选上述单阶单螺杆挤出机的螺杆转速为40 - 100r/min。
[0034]优选挤出模头的挤出压力为7 - 15Mpa。
[0035]上述挤出模头可为环形口模，挤出形成筒状发泡片材。上述挤出模头也可为平板形口模，挤出形成平面状发泡片材。
[0036]制得的发泡片材的密度为0.08 - 0.8g/cm3o通过调整物理发泡剂的注入量，可调节发泡片材的密度。
[0037]优选上述步骤(2 - 2)中，挤出造粒机包括双螺杆挤出机和造粒装置，混合物料加入双螺杆挤出机中熔融形成熔体后，从双螺杆挤出机的模头挤出，并由造粒装置进行造粒。更优选双螺杆挤出机的螺杆转速为250 - 400r/min，双螺杆挤出机料筒内部的温度为170 — 200°C，熔体压力为 2 — 6Mpa。
[0038]本发明还提供上述扩链支化改性聚丙烯发泡片材的第四种制造方法，其特征在于依次包括下述步骤:
(1)按比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂；
(2)制造扩链支化改性聚丙烯树脂，包括:
(2 -1)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料；
(2 - 2)将混合物料加入挤出造粒机进行挤出造粒，得到扩链支化改性聚丙烯树脂(得到的扩链支化改性聚丙烯树脂为颗粒料);
(3)用双阶单螺杆挤出机进行挤出发泡成型
所用的双阶单螺杆挤出机包括料筒、第一阶单螺杆和第二阶单螺杆，第二阶单螺杆处在第一阶单螺杆后方，第一阶单螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和均化推动段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口(进料口上通常安装有料斗)，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处；第二阶单螺杆自前至后依次包括第二进料段、剪切混合段、冷却稳定段和第二均化推动段，料筒后端设有挤出模头；
从进料口将扩链支化改性聚丙烯树脂加入到双阶单螺杆挤出机中；随后进料段将扩链支化改性聚丙烯树脂输送至压缩段；在压缩段中扩链支化改性聚丙烯树脂受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；过饱和熔体进入均化推动段后，由均化推动段将过饱和熔体推入第二阶单螺杆；第二阶单螺杆对过饱和熔体进行混合、剪切及冷却，形成均一、稳定的熔体；该熔体经挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。
[0039]第二阶单螺杆中，第二进料段将第一阶单螺杆送出的过饱和熔体输送至剪切混合段；剪切混合段将过饱和熔体进一步剪切、细化、混合；冷却稳定段将经剪切混合段剪切、细化、混合后的饱和熔体均匀冷却，增加饱和熔体的强度和稳定性；第二均化推动段将冷却后的饱和熔体稳定、均匀、定量输送至挤出模头挤出。
[0040]优选方案中，上述进料段和压缩段的温度均设定为180 - 220°C，均化段和剪切段的温度均设定为180 - 220°C，均化推动段的温度设定为190 — 210°C ;第二进料段的温度设定为190 - 200°C，剪切混合段的温度设定为180 - 190°C，冷却稳定段的温度设定为150 - 180°C，第二均化推动段的温度设定为150 - 1800C ;挤出模头的模头温度设定为160 - 190。。。
[0041]优选方案中，物理发泡剂的注入压力为15 - 25Mpa。
[0042]优选挤出模头的挤出压力为7 — 15Mpa。
[0043]上述挤出模头可为环形口模，挤出形成筒状发泡片材。上述挤出模头也可为平板形口模，挤出形成平面状发泡片材。
[0044]制得的发泡片材的密度为0.03 - 0.8g/cm3o通过调整物理发泡剂的注入量，可调节发泡片材的密度。
[0045]优选上述步骤(2 - 2)中，挤出造粒机包括双螺杆挤出机和造粒装置，混合物料加入双螺杆挤出机中熔融形成熔体后，从双螺杆挤出机的模头挤出，并由造粒装置进行造粒。更优选双螺杆挤出机的螺杆转速为250 - 400r/min，双螺杆挤出机料筒内部的温度为170 — 200°C，熔体压力为 2 — 6Mpa。
[0046]本发明通过聚丙烯熔融后与扩链支化剂产生化学反应，对聚丙烯进行扩链支化改性，使聚丙烯的分子量增加且分子量分布变宽，支化度加大且在聚丙烯分子链上产生支链结构，获得熔体强度较高(用毛细管流变仪检测扩链支化改性聚丙烯，其熔体强度为0.108 - 0.432N)、结晶温度较高且结晶时间较短的扩链支化改性聚丙烯，改善聚丙烯的发泡性，从而能够稳定地制造扩链支化改性聚丙烯发泡片材。本发明利用挤出机连续生产发泡聚丙烯片材，其操作简便，易于控制。
【具体实施方式】
[0047]实施例1
本实施例中，扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法依次包括下述步骤:
(1)按下述重量比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂:均聚聚丙烯树脂80份，聚乙烯类树脂20份(均为低密度聚乙烯)，扩链支化剂0.5份(均为扩链剂TMP - 6000，属环氧树脂)，高分子相容剂I份(均为聚已二醇脂接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯，如高分子相容剂TMP — 1000)，爽滑剂2份(均为硬脂酰胺)，着色剂5份(均为色粉)，成核剂0.5份(均为滑石粉，其粒度为2500目)，物理发泡剂6份(均为超临界流体形式的二氧化碳)；
(2)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料；
(3)用双阶单螺杆挤出机进行挤出发泡成型
所用的双阶单螺杆挤出机包括料筒、第一阶单螺杆和第二阶单螺杆，第二阶单螺杆处在第一阶单螺杆后方，第一阶单螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和均化推动段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口(进料口上安装有料斗)，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处；第二阶单螺杆自前至后依次包括第二进料段、剪切混合段、冷却稳定段和第二均化推动段，料筒后端设有挤出模头;
从进料口将混合物料加入到双阶单螺杆挤出机中；随后进料段将混合物料输送至压缩段；在压缩段中混合物料受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；过饱和熔体进入均化推动段后，由均化推动段将过饱和熔体推入第二阶单螺杆；第二阶单螺杆对过饱和熔体进行混合、剪切及冷却，形成均一、稳定的熔体，并将该熔体定量输送至挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。
[0048]第二阶单螺杆中，第二进料段将第一阶单螺杆送出的过饱和熔体输送至剪切混合段；剪切混合段将过饱和熔体进一步剪切、细化、混合；冷却稳定段将经剪切混合段剪切、细化、混合后的饱和熔体均匀冷却，增加饱和熔体的强度和稳定性；第二均化推动段将冷却后的饱和熔体稳定、均匀、定量输送至挤出模头挤出。
[0049]本实施例中，进料段和压缩段的温度均设定为200°C，均化段和剪切段的温度均设定为205°C，均化推动段的温度设定为200°C ;第二进料段的温度设定为195°C，剪切混合段的温度设定为185°C，冷却稳定段的温度设定为165°C，第二均化推动段的温度设定为165°C ;挤出模头的模头温度设定为175°C。物理发泡剂的注入压力为20Mpa。挤出模头的挤出压力为lOMpa。
[0050]上述挤出模头可为环形口模，挤出形成筒状发泡片材。上述挤出模头也可为平板形口模，挤出形 成平面状发泡片材。
[0051]实施例2
本实施例中，扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法依次包括下述步骤:
(1)按下述重量比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂:均聚聚丙烯树脂90份，聚乙烯类树脂10份(均为乙烯一乙烯醇共聚物)，扩链支化剂I份(均为扩链剂HLR-333，属丙烯酸酯多元共聚物)，高分子相容剂0.2份(聚已二醇脂接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯，如高分子相容剂TMP - 1000)，爽滑剂3份(均为硬脂酰锌)，着色剂2份(均为色粉)，成核剂I份(均为硫酸钙，其粒度为1250目)，物理发泡剂10份(均为超临界流体形式的丁烷)；
(2)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料；
(3)用双螺杆/单螺杆二阶挤出机进行挤出发泡成型
所用的双螺杆/单螺杆二阶挤出机包括料筒、第一阶双螺杆和第二阶单螺杆，第二阶单螺杆处在第一阶单螺杆后方，第一阶单螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和均化推动段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口(进料口上安装有料斗)，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处；第二阶单螺杆自前至后依次包括第二进料段、剪切混合段、冷却稳定段和第二均化推动段，料筒后端设有挤出模头；
从进料口将混合物料加入到双螺杆/单螺杆二阶挤出机中；随后进料段将混合物料输送至压缩段；在压缩段中混合物料受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；过饱和熔体进入均化推动段后，由均化推动段将过饱和熔体推入第二阶单螺杆；第二阶单螺杆对过饱和熔体进行混合、剪切及冷却，形成均一、稳定的熔体，并将该熔体定量输送至挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。
[0052]第二阶单螺杆中，第二进料段将第一阶单螺杆送出的过饱和熔体输送至剪切混合段；剪切混合段将过饱和熔体进一步剪切、细化、混合；冷却稳定段将经剪切混合段剪切、细化、混合后的饱和熔体均匀冷却，增加饱和熔体的强度和稳定性；第二均化推动段将冷却后的饱和熔体稳定、均匀、定量输送至挤出模头挤出。
[0053]本实施例中，进料段和压缩段的温度均设定为220°C，均化段和剪切段的温度均设定为220°C，均化推动段的温度设定为210°C ;第二进料段的温度设定为200°C，剪切混合段的温度设定为190°C，冷却稳定段的温度设定为180°C，第二均化推动段的温度设定为180°C ;挤出模头的模头温度设定为190°C。物理发泡剂的注入压力为25Mpa。挤出模头的挤出压力为15Mpa。
[0054]上述挤出模头可为环形口模，挤出形成筒状发泡片材。上述挤出模头也可为平板形口模，挤出形成平面状发泡片材。
[0055]实施例3
本实施例中，扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法依次包括下述步骤:
(1)按下述重量比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂:均聚聚丙烯树脂60份，聚乙烯类树脂40份(均为乙烯一丙烯酸共聚物)，扩链支化剂0.1份(扩链剂ADR-4370S，属环氧树脂)，高分子相容剂2份(均为聚已二醇脂接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯，如高分子相容剂TMP - 1000)，爽滑剂0.1份(均为N，N’-亚乙基硬脂酰胺)，着色剂0.1份(均为色母)，成核剂0.1份(均为碳酸钙其粒度均为2000目)，物理发泡剂I份(均为超临界流体形式的R134a);
(2)制造扩链支化改性聚丙烯树脂，包括:
(2 -1)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料；
(2 - 2)将混合物料加入挤出造粒机进行挤出造粒，得到扩链支化改性聚丙烯树脂(得到的扩链支化改性聚丙烯树脂为颗粒料);
本步骤(2 - 2)中，挤出造粒机包括双螺杆挤出机和造粒装置，混合物料加入双螺杆挤出机中熔融形成熔体后，从双螺杆挤出机的模头挤出，并由造粒装置进行造粒；
(3)用单阶单螺杆挤出机进行挤出发泡成型
所用的单阶单螺杆挤出机包括料筒和螺杆，其中螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和冷却计量段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口(进料口上安装有料斗)，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处，料筒后端设有挤出模头；
从进料口将扩链支化改性聚丙烯树脂加入到单阶单螺杆挤出机中；随后进料段将扩链支化改性聚丙烯树脂输送至压缩段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在压缩段中扩链支化改性聚丙烯树脂受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；均匀的过饱和熔体进入冷却计量段后降温，并由冷却计量段定量输送至挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。
[0056]本实施例中，进料段和压缩段的温度均设定为200°C，均化段和剪切段的温度均设定为200°C，冷却计量段的温度设定为190°C，挤出模头的模头温度设定为185°C。物理发泡剂的注入压力为15Mpa。单阶单螺杆挤出机的螺杆转速为70r/min。挤出模头的挤出压力为 1Mpa。
[0057]上述挤出模头可为环形口模，挤出形成筒状发泡片材。上述挤出模头也可为平板形口模，挤出形成平面状发泡片材。
[0058]实施例4
本实施例中，扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法依次包括下述步骤:
(1)按下述重量比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、成核剂和物理发泡剂:均聚聚丙烯树脂70份，聚乙烯类树脂30份(均为线性低密度聚乙烯)，扩链支化剂0.6份(均为扩链剂ADR-4368，属环氧树脂)，高分子相容剂1.2份(均为聚已二醇脂接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯，如高分子相容剂TMP — 1000)，成核剂0.8份(均为硫酸钡，其粒度均为1250目)，物理发泡剂3份(均为超临界流体形式的氮气)；
(2)制造扩链支化改性聚丙烯树脂，包括:
(2 -1)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料；
(2 - 2)将混合物料加入挤出造粒机进行挤出造粒，得到扩链支化改性聚丙烯树脂(得到的扩链支化改性聚丙烯树脂为颗粒料);
本步骤(2 - 2)中，挤出造粒机包括双螺杆挤出机和造粒装置，混合物料加入双螺杆挤出机中熔融形成熔体后，从双螺杆挤出机的模头挤出，并由造粒装置进行造粒；
(3)用双阶单螺杆挤出机进行挤出发泡成型
所用的双阶单螺杆挤出机包括料筒、第一阶单螺杆和第二阶单螺杆，第二阶单螺杆处在第一阶单螺杆后方，第一阶单螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和均化推动段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口(进料口上安装有料斗)，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处；第二阶单螺杆自前至后依次包括第二进料段、剪切混合段、冷却稳定段和第二均化推动段，料筒后端设有挤出模头;
从进料口将扩链支化改性聚丙烯树脂加入到双阶单螺杆挤出机中；随后进料段将扩链支化改性聚丙烯树脂输送至压缩段；在压缩段中扩链支化改性聚丙烯树脂受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；过饱和熔体进入均化推动段后，由均化推动段将过饱和熔体推入第二阶单螺杆；第二阶单螺杆对过饱和熔体进行混合、剪切及冷却，形成均一、稳定的熔体；该熔体经挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。
[0059]第二阶单螺杆中，第二进料段将第一阶单螺杆送出的过饱和熔体输送至剪切混合段；剪切混合段将过饱和熔体进一步剪切、细化、混合；冷却稳定段将经剪切混合段剪切、细化、混合后的饱和熔体均匀冷却，增加饱和熔体的强度和稳定性；第二均化推动段将冷却后的饱和熔体稳定、均匀、定量输送至挤出模头挤出。
[0060]本实施例中，进料段和压缩段的温度均设定为180°C，均化段和剪切段的温度均设定为180°C，均化推动段的温度设定为190°C ;第二进料段的温度设定为190°C，剪切混合段的温度设定为180°C，冷却稳定段的温度设定为150°C，第二均化推动段的温度设定为150°C ;挤出模头的模头温度设定为160°C。物理发泡剂的注入压力为20Mpa。挤出模头的挤出压力为15Mpa。
[0061]上述挤出模头可为环形口模，挤出形成筒状发泡片材。上述挤出模头也可为平板形口模，挤出形成平面状发泡片材。
【主权项】
1.一种扩链支化改性聚丙烯发泡片材，其特征在于由下述重量配比的原料制成: 均聚聚丙烯树脂60 — 90份； 聚乙烯类树脂10 — 40份； 扩链支化剂0.1 — I份； 高分子相容剂0.2 — 2份； 爽滑剂O — 3份； 着色剂O — 5份； 成核剂0.1 — I份； 物理发泡剂I 一 10份。2.根据权利要求1所述的扩链支化改性聚丙烯发泡片材，其特征在于: 所述聚乙烯类树脂是低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯一乙烯醇共聚物或乙烯一丙烯酸共聚物； 所述扩链支化剂是环氧树脂或丙烯酸酯多元共聚物； 所述高分子相容剂是聚已二醇脂接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯； 所述爽滑剂是 硬脂酰胺、N，N’ -亚乙基硬脂酰胺、硬脂酰锌或硬脂酰钙； 所述成核剂是滑石粉、碳酸钙、硫酸钙或硫酸钡； 所述物理发泡剂是超临界流体形式的二氧化碳、氮气、丁烷或R134a。3.权利要求1或2所述的扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法，其特征在于依次包括下述步骤: (1)按比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂； (2)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料； (3)用双阶单螺杆挤出机进行挤出发泡成型 所用的双阶单螺杆挤出机包括料筒、第一阶单螺杆和第二阶单螺杆，第二阶单螺杆处在第一阶单螺杆后方，第一阶单螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和均化推动段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处；第二阶单螺杆自前至后依次包括第二进料段、剪切混合段、冷却稳定段和第二均化推动段，料筒后端设有挤出模头； 从进料口将混合物料加入到双阶单螺杆挤出机中；随后进料段将混合物料输送至压缩段；在压缩段中混合物料受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；过饱和熔体进入均化推动段后，由均化推动段将过饱和熔体推入第二阶单螺杆；第二阶单螺杆对过饱和熔体进行混合、剪切及冷却，形成均一、稳定的熔体，并将该熔体定量输送至挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。4.根据权利要求3所述的扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法，其特征在于:所述进料段和压缩段的温度均设定为180 - 220°C，均化段和剪切段的温度均设定为190 —220°C，均化推动段的温度设定为190 - 2100C ;第二进料段的温度设定为190 — 200°C，剪切混合段的温度设定为180 - 190°C，冷却稳定段的温度设定为150 - 180°C，第二均化推动段的温度设定为150 - 1800C ;挤出模头的模头温度设定为160 - 1900C ;物理发泡剂的注入压力为15 - 25Mpa ;挤出模头的挤出压力为7 — 15Mpa。5.权利要求1或2所述的扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法，其特征在于依次包括下述步骤: (1)按比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂； (2)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料； (3)用双螺杆/单螺杆二阶挤出机进行挤出发泡成型 所用的双螺杆/单螺杆二阶挤出机包括料筒、第一阶双螺杆和第二阶单螺杆，第二阶单螺杆处在第一阶单螺杆后方，第一阶单螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和均化推动段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处；第二阶单螺杆自前至后依次包括第二进料段、剪切混合段、冷却稳定段和第二均化推动段，料筒后端设有挤出模头； 从进料口将混合物料加入到双螺杆/单螺杆二阶挤出机中；随后进料段将混合物料输送至压缩段；在压缩段中混合物料受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；过饱和熔体进入均化推动段后，由均化推动段将过饱和熔体推入第二阶单螺杆；第二阶单螺杆对过饱和熔体进行混合、剪切及冷却，形成均一、稳定的熔体，并将该熔体定量输送至挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。6.根据权利要求5所述的扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法，其特征在于:所述进料段和压缩段的温度均设定为180 - 220°C，均化段和剪切段的温度均设定为180 —220°C，均化推动段的温度设定为190 - 2100C ;第二进料段的温度设定为190 — 200°C，剪切混合段的温度设定为180 - 190°C，冷却稳定段的温度设定为150 - 180°C，第二均化推动段的温度设定为150 - 1800C ;挤出模头的模头温度设定为160 - 1900C ;物理发泡剂的注入压力为15 - 25Mpa ;挤出模头的挤出压力为7 — 15Mpa。7.权利要求1或2所述的扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法，其特征在于依次包括下述步骤: (1)按比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂； (2)制造扩链支化改性聚丙烯树脂，包括: (2 -1)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料； (2 - 2)将混合物料加入挤出造粒机进行挤出造粒，得到扩链支化改性聚丙烯树脂； (3)用单阶单螺杆挤出机进行挤出发泡成型 所用的单阶单螺杆挤出机包括料筒和螺杆，其中螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和冷却计量段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处，料筒后端设有挤出模头; 从进料口将扩链支化改性聚丙烯树脂加入到单阶单螺杆挤出机中；随后进料段将扩链支化改性聚丙烯树脂输送至压缩段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在压缩段中扩链支化改性聚丙烯树脂受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；均匀的过饱和熔体进入冷却计量段后降温，并由冷却计量段定量输送至挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。8.根据权利要求7所述的扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法，其特征在于:所述进料段和压缩段的温度均设定为180 - 220°C，均化段和剪切段的温度均设定为180 —220°C，冷却计量段的温度设定为200 - 180°C，挤出模头的模头温度设定为170 — 200°C ；物理发泡剂的注入压力为10 - 20Mpa ;挤出模头的挤出压力为7 — 15Mpa。9.权利要求1或2所述的扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法，其特征在于依次包括下述步骤: (1)按比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂； (2)制造扩链支化改性聚丙烯树脂，包括: (2 -1)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料； (2 - 2)将混合物料加入挤出造粒机进行挤出造粒，得到扩链支化改性聚丙烯树脂； (3)用双阶单螺杆挤出机进行挤出发泡成型 所用的双阶单螺杆挤出机包括料筒、第一阶单螺杆和第二阶单螺杆，第二阶单螺杆处在第一阶单螺杆后方，第一阶单螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和均化推动段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处；第二阶单螺杆自前至后依次包括第二进料段、剪切混合段、冷却稳定段和第二均化推动段，料筒后端设有挤出模头； 从进料口将扩链支化改性聚丙烯树脂加入到双阶单螺杆挤出机中；随后进料段将扩链支化改性聚丙烯树脂输送至压缩段；在压缩段中扩链支化改性聚丙烯树脂受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；过饱和熔体进入均化推动段后，由均化推动段将过饱和熔体推入第二阶单螺杆；第二阶单螺杆对过饱和熔体进行混合、剪切及冷却，形成均一、稳定的熔体；该熔体经挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。10.根据权利要求9所述的扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法，其特征在于:所述进料段和压缩段的温度均设定为180 - 220°C，均化段和剪切段的温度均设定为180 —220°C，均化推动段的温度设定为190 - 2100C ;第二进料段的温度设定为190 — 200°C，剪切混合段的温度设定为180 - 190°C，冷却稳定段的温度设定为150 - 180°C，第二均化推动段的温度设定为150 - 1800C ;挤出模头的模头温度设定为160 - 1900C ;物理发泡剂的注入压力为15 - 25Mpa ;挤出模头的挤出压力为7 — 15Mpa。
【专利摘要】本发明提供一种扩链支化改性聚丙烯发泡片材，由下述重量配比的原料制成：均聚聚丙烯树脂 60－90份；聚乙烯类树脂 10－40份；扩链支化剂 0.1－1份；高分子相容剂 0.2－2份；爽滑剂 0－3份；着色剂 0－5份；成核剂 0.1－1份；物理发泡剂 1－10份。本发明还提供上述扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法。本发明通过聚丙烯熔融后与扩链支化剂产生化学反应，获得熔体强度较高、结晶温度较高且结晶时间较短的扩链支化改性聚丙烯，改善聚丙烯的发泡性，从而能够稳定地制造扩链支化改性聚丙烯发泡片材。本发明利用挤出机连续生产发泡聚丙烯片材，其操作简便，易于控制。
【IPC分类】C08K3/34, C08L23/12, C08L51/08, C08L63/00, C08K3/30, C08K5/20, C08K3/26, B29C47/50, C08L23/06, B29C47/00, C08J9/12, C08L23/08, B29L7/00
【公开号】CN104893101
【申请号】CN201510286442
【发明人】庄若琤
【申请人】汕头市金品塑胶实业有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月30日
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子化合物的组合物，具体涉及一种扩链支化改性聚丙烯发泡片材及其制造方法。
【背景技术】
[0002]聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)是目前应用广泛的通用塑料。聚丙烯的性能价格比决定了它具有很强的市场竟争力，且其树脂密度较低的特性有助于制品的轻量化，有利于降低成本和保护环境，加上其优良的加工性能，使聚丙烯近年来一直是增长最快的通用塑料。
[0003]发泡聚丙烯制品具有如下特点:(I)优良的耐热性(发泡PS通常在80°C下使用，发泡PE也仅能耐70 - 80°C，而发泡PP能耐120°C) ;(2)优良的力学性能；(3)良好的热绝缘性；(4)尚冲击能量的吸收能力和良好的回弹性；(5)良好的耐应力开裂性能；(6)良好的耐食用油浸出性；(7)与发泡PS相比，燃烧时有害气体排放低；(8)可回收再生。目前，聚丙烯发泡片材已广泛应用于食品包装(餐盒、托盘)、缓冲包装(箱子、衬垫隔板)、热绝缘材料、汽车零部件、建筑板、文体用品、家电制品等领域。
[0004]聚丙烯是高结晶型聚合物，其发泡特性表现如下:(1)在温度未达到熔点之前聚丙烯几乎不流动，而一达到熔融温度则其熔体黏度又急剧下降，熔体强度差，这样，高温下稀薄的无黏禅性的聚丙烯熔体难以将发泡剂分解产生的气体保持住；(2)聚丙烯树脂热容比较大，从熔融状态到结晶态要放出大量的热，冷却时间长，且气体透过率大，使气体容易逃逸。上述原因导致聚丙烯可发泡性较差，其适宜发泡的黏度和温度范围较窄，生产上不容易稳定地控制工艺，难以实现顺利的生产。
[0005]目前用以提高聚丙烯熔体强度的方法主要有射线辐射、熔融接枝、化学交联、共混改性等。然而，射线辐射方法所需设备复杂，不宜工业化生产；熔融接枝方法虽然操作简便经济，但在工艺控制不好的情况下会引发聚丙烯降解；化学交联方法，其挤出工艺中不易控制；共混改性方法对聚丙烯的熔体强度改善不大。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种扩链支化改性聚丙烯发泡片材及其制造方法，通过对聚丙烯进行扩链支化改性，获得熔体强度较高、结晶温度较高且结晶时间较短的扩链支化改性聚丙烯，实现稳定地制造扩链支化改性聚丙烯发泡片材，其操作简便，易于控制。采用的技术方案如下:
一种扩链支化改性聚丙烯发泡片材，其特征在于由下述重量配比的原料制成:
均聚聚丙烯树脂60 — 90份；
聚乙烯类树脂10 — 40份；
扩链支化剂0.1 — I份；
高分子相容剂0.2 — 2份； 爽滑剂O — 3份；
着色剂O — 5份；
成核剂0.1 — I份；
物理发泡剂I 一 10份。
[0007]优选上述聚乙烯类树脂的用量为10 - 20份。
[0008]上述聚乙烯类树脂可以是低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯一乙烯醇共聚物或乙烯一丙烯酸共聚物。
[0009]上述扩链支化剂可以是环氧树脂(如扩链剂TMP - 6000、扩链剂ADR-4368、扩链剂ADR-4370S)或丙烯酸酯多元共聚物(如扩链剂HLR-333)。
[0010]上述高分子相容剂可以是聚已二醇脂接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(如高分子相容剂 TMP — 1000)。
[0011]优选上述爽滑剂的用量为0.1 — 3份，着色剂的用量为0.1 — 5份。
[0012]上述爽滑剂可以是硬脂酰胺、N, N’ -亚乙基硬脂酰胺、硬脂酰锌或硬脂酰钙。
[0013]上述着色剂可以是色粉或色母。
[0014]上述成核剂可以是滑石粉、碳酸钙、硫酸钙或硫酸钡。优选上述滑石粉、碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡的粒度均为1250 - 2500目。
[0015]上述物理发泡剂可以是超临界流体形式的二氧化碳、氮气、丁烷或R134a。
[0016]本发明还提供上述扩链支化改性聚丙烯发泡片材的第一种制造方法，其特征在于依次包括下述步骤:
(1)按比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂；
(2)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料；
(3)用双阶单螺杆挤出机进行挤出发泡成型
所用的双阶单螺杆挤出机包括料筒、第一阶单螺杆和第二阶单螺杆，第二阶单螺杆处在第一阶单螺杆后方，第一阶单螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和均化推动段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口(进料口上通常安装有料斗)，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处；第二阶单螺杆自前至后依次包括第二进料段、剪切混合段、冷却稳定段和第二均化推动段，料筒后端设有挤出模头；
从进料口将混合物料加入到双阶单螺杆挤出机中；随后进料段将混合物料输送至压缩段；在压缩段中混合物料受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；过饱和熔体进入均化推动段后，由均化推动段将过饱和熔体推入第二阶单螺杆；第二阶单螺杆对过饱和熔体进行混合、剪切及冷却，形成均一、稳定的熔体，并将该熔体定量输送至挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。
[0017]第二阶单螺杆中，第二进料段将第一阶单螺杆送出的过饱和熔体输送至剪切混合段；剪切混合段将过饱和熔体进一步剪切、细化、混合；冷却稳定段将经剪切混合段剪切、细化、混合后的饱和熔体均匀冷却，增加饱和熔体的强度和稳定性；第二均化推动段将冷却后的饱和熔体稳定、均匀、定量输送至挤出模头挤出。
[0018]优选方案中，上述进料段和压缩段的温度均设定为180 - 220°C，均化段和剪切段的温度均设定为190 - 220°C，均化推动段的温度设定为190 — 210°C ;第二进料段的温度设定为190 - 200°C，剪切混合段的温度设定为180 - 190°C，冷却稳定段的温度设定为150 - 180°C，第二均化推动段的温度设定为150 - 1800C ;挤出模头的模头温度设定为160 - 190。。。
[0019]优选方案中，物理发泡剂的注入压力为15 - 25Mpa。
[0020]优选挤出模头的挤出压力为7 - 15Mpa。
[0021]上述挤出模头可为环形口模，挤出形成筒状发泡片材。上述挤出模头也可为平板形口模，挤出形成平面状发泡片材。
[0022]制得的发泡片材的密度为0.03 - 0.8g/cm3o通过调整物理发泡剂的注入量，可调节发泡片材的密度。
[0023]本发明还提供上述扩链支化改性聚丙烯发泡片材的第二种制造方法，其特征在于依次包括下述步骤:
(1)按比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂；
(2)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料；
(3)用双螺杆/单螺杆二阶挤出机进行挤出发泡成型
所用的双螺杆/单螺杆二阶挤出机包括料筒、第一阶双螺杆和第二阶单螺杆，第二阶单螺杆处在第一阶单螺杆后方，第一阶单螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和均化推动段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口(进料口上通常安装有料斗)，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处；第二阶单螺杆自前至后依次包括第二进料段、剪切混合段、冷却稳定段和第二均化推动段，料筒后端设有挤出模头；
从进料口将混合物料加入到双螺杆/单螺杆二阶挤出机中；随后进料段将混合物料输送至压缩段；在压缩段中混合物料受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；过饱和熔体进入均化推动段后，由均化推动段将过饱和熔体推入第二阶单螺杆；第二阶单螺杆对过饱和熔体进行混合、剪切及冷却，形成均一、稳定的熔体，并将该熔体定量输送至挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。
[0024]第二阶单螺杆中，第二进料段将第一阶单螺杆送出的过饱和熔体输送至剪切混合段；剪切混合段将过饱和熔体进一步剪切、细化、混合；冷却稳定段将经剪切混合段剪切、细化、混合后的饱和熔体均匀冷却，增加饱和熔体的强度和稳定性；第二均化推动段将冷却后的饱和熔体稳定、均匀、定量输送至挤出模头挤出。
[0025]优选方案中，上述进料段和压缩段的温度均设定为180 - 220°C，均化段和剪切段的温度均设定为180 - 220°C，均化推动段的温度设定为190 — 210°C ;第二进料段的温度设定为190 - 200°C，剪切混合段的温度设定为180 - 190°C，冷却稳定段的温度设定为150 - 180°C，第二均化推动段的温度设定为150 - 1800C ;挤出模头的模头温度设定为160 - 190。。。
[0026]优选方案中，物理发泡剂的注入压力为15 - 25Mpa。
[0027]优选挤出模头的挤出压力为7 — 15Mpa。
[0028]上述挤出模头可为环形口模，挤出形成筒状发泡片材。上述挤出模头也可为平板形口模，挤出形成平面状发泡片材。
[0029]制得的发泡片材的密度为0.03 - 0.8g/cm3o通过调整物理发泡剂的注入量，可调节发泡片材的密度。
[00 30]本发明还提供上述扩链支化改性聚丙烯发泡片材的第三种制造方法，其特征在于依次包括下述步骤:
(1)按比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂；
(2)制造扩链支化改性聚丙烯树脂，包括:
(2 -1)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料；
(2 - 2)将混合物料加入挤出造粒机进行挤出造粒，得到扩链支化改性聚丙烯树脂(得到的扩链支化改性聚丙烯树脂为颗粒料);
(3)用单阶单螺杆挤出机进行挤出发泡成型
所用的单阶单螺杆挤出机包括料筒和螺杆，其中螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和冷却计量段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口(进料口上通常安装有料斗)，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处，料筒后端设有挤出模头；
从进料口将扩链支化改性聚丙烯树脂加入到单阶单螺杆挤出机中；随后进料段将扩链支化改性聚丙烯树脂输送至压缩段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在压缩段中扩链支化改性聚丙烯树脂受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；均匀的过饱和熔体进入冷却计量段后降温，并由冷却计量段定量输送至挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。
[0031]优选方案中，上述进料段和压缩段的温度均设定为180 - 220°C，均化段和剪切段的温度均设定为180 - 220°C，冷却计量段的温度设定为200 — 180°C，挤出模头的模头温度设定为170 - 200 °C。
[0032]优选方案中，物理发泡剂的注入压力为10 - 20Mpa。
[0033]优选上述单阶单螺杆挤出机的螺杆转速为40 - 100r/min。
[0034]优选挤出模头的挤出压力为7 - 15Mpa。
[0035]上述挤出模头可为环形口模，挤出形成筒状发泡片材。上述挤出模头也可为平板形口模，挤出形成平面状发泡片材。
[0036]制得的发泡片材的密度为0.08 - 0.8g/cm3o通过调整物理发泡剂的注入量，可调节发泡片材的密度。
[0037]优选上述步骤(2 - 2)中，挤出造粒机包括双螺杆挤出机和造粒装置，混合物料加入双螺杆挤出机中熔融形成熔体后，从双螺杆挤出机的模头挤出，并由造粒装置进行造粒。更优选双螺杆挤出机的螺杆转速为250 - 400r/min，双螺杆挤出机料筒内部的温度为170 — 200°C，熔体压力为 2 — 6Mpa。
[0038]本发明还提供上述扩链支化改性聚丙烯发泡片材的第四种制造方法，其特征在于依次包括下述步骤:
(1)按比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂；
(2)制造扩链支化改性聚丙烯树脂，包括:
(2 -1)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料；
(2 - 2)将混合物料加入挤出造粒机进行挤出造粒，得到扩链支化改性聚丙烯树脂(得到的扩链支化改性聚丙烯树脂为颗粒料);
(3)用双阶单螺杆挤出机进行挤出发泡成型
所用的双阶单螺杆挤出机包括料筒、第一阶单螺杆和第二阶单螺杆，第二阶单螺杆处在第一阶单螺杆后方，第一阶单螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和均化推动段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口(进料口上通常安装有料斗)，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处；第二阶单螺杆自前至后依次包括第二进料段、剪切混合段、冷却稳定段和第二均化推动段，料筒后端设有挤出模头；
从进料口将扩链支化改性聚丙烯树脂加入到双阶单螺杆挤出机中；随后进料段将扩链支化改性聚丙烯树脂输送至压缩段；在压缩段中扩链支化改性聚丙烯树脂受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；过饱和熔体进入均化推动段后，由均化推动段将过饱和熔体推入第二阶单螺杆；第二阶单螺杆对过饱和熔体进行混合、剪切及冷却，形成均一、稳定的熔体；该熔体经挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。
[0039]第二阶单螺杆中，第二进料段将第一阶单螺杆送出的过饱和熔体输送至剪切混合段；剪切混合段将过饱和熔体进一步剪切、细化、混合；冷却稳定段将经剪切混合段剪切、细化、混合后的饱和熔体均匀冷却，增加饱和熔体的强度和稳定性；第二均化推动段将冷却后的饱和熔体稳定、均匀、定量输送至挤出模头挤出。
[0040]优选方案中，上述进料段和压缩段的温度均设定为180 - 220°C，均化段和剪切段的温度均设定为180 - 220°C，均化推动段的温度设定为190 — 210°C ;第二进料段的温度设定为190 - 200°C，剪切混合段的温度设定为180 - 190°C，冷却稳定段的温度设定为150 - 180°C，第二均化推动段的温度设定为150 - 1800C ;挤出模头的模头温度设定为160 - 190。。。
[0041]优选方案中，物理发泡剂的注入压力为15 - 25Mpa。
[0042]优选挤出模头的挤出压力为7 — 15Mpa。
[0043]上述挤出模头可为环形口模，挤出形成筒状发泡片材。上述挤出模头也可为平板形口模，挤出形成平面状发泡片材。
[0044]制得的发泡片材的密度为0.03 - 0.8g/cm3o通过调整物理发泡剂的注入量，可调节发泡片材的密度。
[0045]优选上述步骤(2 - 2)中，挤出造粒机包括双螺杆挤出机和造粒装置，混合物料加入双螺杆挤出机中熔融形成熔体后，从双螺杆挤出机的模头挤出，并由造粒装置进行造粒。更优选双螺杆挤出机的螺杆转速为250 - 400r/min，双螺杆挤出机料筒内部的温度为170 — 200°C，熔体压力为 2 — 6Mpa。
[0046]本发明通过聚丙烯熔融后与扩链支化剂产生化学反应，对聚丙烯进行扩链支化改性，使聚丙烯的分子量增加且分子量分布变宽，支化度加大且在聚丙烯分子链上产生支链结构，获得熔体强度较高(用毛细管流变仪检测扩链支化改性聚丙烯，其熔体强度为0.108 - 0.432N)、结晶温度较高且结晶时间较短的扩链支化改性聚丙烯，改善聚丙烯的发泡性，从而能够稳定地制造扩链支化改性聚丙烯发泡片材。本发明利用挤出机连续生产发泡聚丙烯片材，其操作简便，易于控制。
【具体实施方式】
[0047]实施例1
本实施例中，扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法依次包括下述步骤:
(1)按下述重量比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂:均聚聚丙烯树脂80份，聚乙烯类树脂20份(均为低密度聚乙烯)，扩链支化剂0.5份(均为扩链剂TMP - 6000，属环氧树脂)，高分子相容剂I份(均为聚已二醇脂接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯，如高分子相容剂TMP — 1000)，爽滑剂2份(均为硬脂酰胺)，着色剂5份(均为色粉)，成核剂0.5份(均为滑石粉，其粒度为2500目)，物理发泡剂6份(均为超临界流体形式的二氧化碳)；
(2)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料；
(3)用双阶单螺杆挤出机进行挤出发泡成型
所用的双阶单螺杆挤出机包括料筒、第一阶单螺杆和第二阶单螺杆，第二阶单螺杆处在第一阶单螺杆后方，第一阶单螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和均化推动段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口(进料口上安装有料斗)，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处；第二阶单螺杆自前至后依次包括第二进料段、剪切混合段、冷却稳定段和第二均化推动段，料筒后端设有挤出模头;
从进料口将混合物料加入到双阶单螺杆挤出机中；随后进料段将混合物料输送至压缩段；在压缩段中混合物料受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；过饱和熔体进入均化推动段后，由均化推动段将过饱和熔体推入第二阶单螺杆；第二阶单螺杆对过饱和熔体进行混合、剪切及冷却，形成均一、稳定的熔体，并将该熔体定量输送至挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。
[0048]第二阶单螺杆中，第二进料段将第一阶单螺杆送出的过饱和熔体输送至剪切混合段；剪切混合段将过饱和熔体进一步剪切、细化、混合；冷却稳定段将经剪切混合段剪切、细化、混合后的饱和熔体均匀冷却，增加饱和熔体的强度和稳定性；第二均化推动段将冷却后的饱和熔体稳定、均匀、定量输送至挤出模头挤出。
[0049]本实施例中，进料段和压缩段的温度均设定为200°C，均化段和剪切段的温度均设定为205°C，均化推动段的温度设定为200°C ;第二进料段的温度设定为195°C，剪切混合段的温度设定为185°C，冷却稳定段的温度设定为165°C，第二均化推动段的温度设定为165°C ;挤出模头的模头温度设定为175°C。物理发泡剂的注入压力为20Mpa。挤出模头的挤出压力为lOMpa。
[0050]上述挤出模头可为环形口模，挤出形成筒状发泡片材。上述挤出模头也可为平板形口模，挤出形 成平面状发泡片材。
[0051]实施例2
本实施例中，扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法依次包括下述步骤:
(1)按下述重量比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂:均聚聚丙烯树脂90份，聚乙烯类树脂10份(均为乙烯一乙烯醇共聚物)，扩链支化剂I份(均为扩链剂HLR-333，属丙烯酸酯多元共聚物)，高分子相容剂0.2份(聚已二醇脂接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯，如高分子相容剂TMP - 1000)，爽滑剂3份(均为硬脂酰锌)，着色剂2份(均为色粉)，成核剂I份(均为硫酸钙，其粒度为1250目)，物理发泡剂10份(均为超临界流体形式的丁烷)；
(2)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料；
(3)用双螺杆/单螺杆二阶挤出机进行挤出发泡成型
所用的双螺杆/单螺杆二阶挤出机包括料筒、第一阶双螺杆和第二阶单螺杆，第二阶单螺杆处在第一阶单螺杆后方，第一阶单螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和均化推动段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口(进料口上安装有料斗)，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处；第二阶单螺杆自前至后依次包括第二进料段、剪切混合段、冷却稳定段和第二均化推动段，料筒后端设有挤出模头；
从进料口将混合物料加入到双螺杆/单螺杆二阶挤出机中；随后进料段将混合物料输送至压缩段；在压缩段中混合物料受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；过饱和熔体进入均化推动段后，由均化推动段将过饱和熔体推入第二阶单螺杆；第二阶单螺杆对过饱和熔体进行混合、剪切及冷却，形成均一、稳定的熔体，并将该熔体定量输送至挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。
[0052]第二阶单螺杆中，第二进料段将第一阶单螺杆送出的过饱和熔体输送至剪切混合段；剪切混合段将过饱和熔体进一步剪切、细化、混合；冷却稳定段将经剪切混合段剪切、细化、混合后的饱和熔体均匀冷却，增加饱和熔体的强度和稳定性；第二均化推动段将冷却后的饱和熔体稳定、均匀、定量输送至挤出模头挤出。
[0053]本实施例中，进料段和压缩段的温度均设定为220°C，均化段和剪切段的温度均设定为220°C，均化推动段的温度设定为210°C ;第二进料段的温度设定为200°C，剪切混合段的温度设定为190°C，冷却稳定段的温度设定为180°C，第二均化推动段的温度设定为180°C ;挤出模头的模头温度设定为190°C。物理发泡剂的注入压力为25Mpa。挤出模头的挤出压力为15Mpa。
[0054]上述挤出模头可为环形口模，挤出形成筒状发泡片材。上述挤出模头也可为平板形口模，挤出形成平面状发泡片材。
[0055]实施例3
本实施例中，扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法依次包括下述步骤:
(1)按下述重量比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂:均聚聚丙烯树脂60份，聚乙烯类树脂40份(均为乙烯一丙烯酸共聚物)，扩链支化剂0.1份(扩链剂ADR-4370S，属环氧树脂)，高分子相容剂2份(均为聚已二醇脂接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯，如高分子相容剂TMP - 1000)，爽滑剂0.1份(均为N，N’-亚乙基硬脂酰胺)，着色剂0.1份(均为色母)，成核剂0.1份(均为碳酸钙其粒度均为2000目)，物理发泡剂I份(均为超临界流体形式的R134a);
(2)制造扩链支化改性聚丙烯树脂，包括:
(2 -1)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料；
(2 - 2)将混合物料加入挤出造粒机进行挤出造粒，得到扩链支化改性聚丙烯树脂(得到的扩链支化改性聚丙烯树脂为颗粒料);
本步骤(2 - 2)中，挤出造粒机包括双螺杆挤出机和造粒装置，混合物料加入双螺杆挤出机中熔融形成熔体后，从双螺杆挤出机的模头挤出，并由造粒装置进行造粒；
(3)用单阶单螺杆挤出机进行挤出发泡成型
所用的单阶单螺杆挤出机包括料筒和螺杆，其中螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和冷却计量段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口(进料口上安装有料斗)，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处，料筒后端设有挤出模头；
从进料口将扩链支化改性聚丙烯树脂加入到单阶单螺杆挤出机中；随后进料段将扩链支化改性聚丙烯树脂输送至压缩段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在压缩段中扩链支化改性聚丙烯树脂受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；均匀的过饱和熔体进入冷却计量段后降温，并由冷却计量段定量输送至挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。
[0056]本实施例中，进料段和压缩段的温度均设定为200°C，均化段和剪切段的温度均设定为200°C，冷却计量段的温度设定为190°C，挤出模头的模头温度设定为185°C。物理发泡剂的注入压力为15Mpa。单阶单螺杆挤出机的螺杆转速为70r/min。挤出模头的挤出压力为 1Mpa。
[0057]上述挤出模头可为环形口模，挤出形成筒状发泡片材。上述挤出模头也可为平板形口模，挤出形成平面状发泡片材。
[0058]实施例4
本实施例中，扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法依次包括下述步骤:
(1)按下述重量比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、成核剂和物理发泡剂:均聚聚丙烯树脂70份，聚乙烯类树脂30份(均为线性低密度聚乙烯)，扩链支化剂0.6份(均为扩链剂ADR-4368，属环氧树脂)，高分子相容剂1.2份(均为聚已二醇脂接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯，如高分子相容剂TMP — 1000)，成核剂0.8份(均为硫酸钡，其粒度均为1250目)，物理发泡剂3份(均为超临界流体形式的氮气)；
(2)制造扩链支化改性聚丙烯树脂，包括:
(2 -1)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料；
(2 - 2)将混合物料加入挤出造粒机进行挤出造粒，得到扩链支化改性聚丙烯树脂(得到的扩链支化改性聚丙烯树脂为颗粒料);
本步骤(2 - 2)中，挤出造粒机包括双螺杆挤出机和造粒装置，混合物料加入双螺杆挤出机中熔融形成熔体后，从双螺杆挤出机的模头挤出，并由造粒装置进行造粒；
(3)用双阶单螺杆挤出机进行挤出发泡成型
所用的双阶单螺杆挤出机包括料筒、第一阶单螺杆和第二阶单螺杆，第二阶单螺杆处在第一阶单螺杆后方，第一阶单螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和均化推动段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口(进料口上安装有料斗)，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处；第二阶单螺杆自前至后依次包括第二进料段、剪切混合段、冷却稳定段和第二均化推动段，料筒后端设有挤出模头;
从进料口将扩链支化改性聚丙烯树脂加入到双阶单螺杆挤出机中；随后进料段将扩链支化改性聚丙烯树脂输送至压缩段；在压缩段中扩链支化改性聚丙烯树脂受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；过饱和熔体进入均化推动段后，由均化推动段将过饱和熔体推入第二阶单螺杆；第二阶单螺杆对过饱和熔体进行混合、剪切及冷却，形成均一、稳定的熔体；该熔体经挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。
[0059]第二阶单螺杆中，第二进料段将第一阶单螺杆送出的过饱和熔体输送至剪切混合段；剪切混合段将过饱和熔体进一步剪切、细化、混合；冷却稳定段将经剪切混合段剪切、细化、混合后的饱和熔体均匀冷却，增加饱和熔体的强度和稳定性；第二均化推动段将冷却后的饱和熔体稳定、均匀、定量输送至挤出模头挤出。
[0060]本实施例中，进料段和压缩段的温度均设定为180°C，均化段和剪切段的温度均设定为180°C，均化推动段的温度设定为190°C ;第二进料段的温度设定为190°C，剪切混合段的温度设定为180°C，冷却稳定段的温度设定为150°C，第二均化推动段的温度设定为150°C ;挤出模头的模头温度设定为160°C。物理发泡剂的注入压力为20Mpa。挤出模头的挤出压力为15Mpa。
[0061]上述挤出模头可为环形口模，挤出形成筒状发泡片材。上述挤出模头也可为平板形口模，挤出形成平面状发泡片材。
【主权项】
1.一种扩链支化改性聚丙烯发泡片材，其特征在于由下述重量配比的原料制成: 均聚聚丙烯树脂60 — 90份； 聚乙烯类树脂10 — 40份； 扩链支化剂0.1 — I份； 高分子相容剂0.2 — 2份； 爽滑剂O — 3份； 着色剂O — 5份； 成核剂0.1 — I份； 物理发泡剂I 一 10份。2.根据权利要求1所述的扩链支化改性聚丙烯发泡片材，其特征在于: 所述聚乙烯类树脂是低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯一乙烯醇共聚物或乙烯一丙烯酸共聚物； 所述扩链支化剂是环氧树脂或丙烯酸酯多元共聚物； 所述高分子相容剂是聚已二醇脂接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯； 所述爽滑剂是 硬脂酰胺、N，N’ -亚乙基硬脂酰胺、硬脂酰锌或硬脂酰钙； 所述成核剂是滑石粉、碳酸钙、硫酸钙或硫酸钡； 所述物理发泡剂是超临界流体形式的二氧化碳、氮气、丁烷或R134a。3.权利要求1或2所述的扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法，其特征在于依次包括下述步骤: (1)按比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂； (2)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料； (3)用双阶单螺杆挤出机进行挤出发泡成型 所用的双阶单螺杆挤出机包括料筒、第一阶单螺杆和第二阶单螺杆，第二阶单螺杆处在第一阶单螺杆后方，第一阶单螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和均化推动段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处；第二阶单螺杆自前至后依次包括第二进料段、剪切混合段、冷却稳定段和第二均化推动段，料筒后端设有挤出模头； 从进料口将混合物料加入到双阶单螺杆挤出机中；随后进料段将混合物料输送至压缩段；在压缩段中混合物料受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；过饱和熔体进入均化推动段后，由均化推动段将过饱和熔体推入第二阶单螺杆；第二阶单螺杆对过饱和熔体进行混合、剪切及冷却，形成均一、稳定的熔体，并将该熔体定量输送至挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。4.根据权利要求3所述的扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法，其特征在于:所述进料段和压缩段的温度均设定为180 - 220°C，均化段和剪切段的温度均设定为190 —220°C，均化推动段的温度设定为190 - 2100C ;第二进料段的温度设定为190 — 200°C，剪切混合段的温度设定为180 - 190°C，冷却稳定段的温度设定为150 - 180°C，第二均化推动段的温度设定为150 - 1800C ;挤出模头的模头温度设定为160 - 1900C ;物理发泡剂的注入压力为15 - 25Mpa ;挤出模头的挤出压力为7 — 15Mpa。5.权利要求1或2所述的扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法，其特征在于依次包括下述步骤: (1)按比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂； (2)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料； (3)用双螺杆/单螺杆二阶挤出机进行挤出发泡成型 所用的双螺杆/单螺杆二阶挤出机包括料筒、第一阶双螺杆和第二阶单螺杆，第二阶单螺杆处在第一阶单螺杆后方，第一阶单螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和均化推动段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处；第二阶单螺杆自前至后依次包括第二进料段、剪切混合段、冷却稳定段和第二均化推动段，料筒后端设有挤出模头； 从进料口将混合物料加入到双螺杆/单螺杆二阶挤出机中；随后进料段将混合物料输送至压缩段；在压缩段中混合物料受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；过饱和熔体进入均化推动段后，由均化推动段将过饱和熔体推入第二阶单螺杆；第二阶单螺杆对过饱和熔体进行混合、剪切及冷却，形成均一、稳定的熔体，并将该熔体定量输送至挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。6.根据权利要求5所述的扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法，其特征在于:所述进料段和压缩段的温度均设定为180 - 220°C，均化段和剪切段的温度均设定为180 —220°C，均化推动段的温度设定为190 - 2100C ;第二进料段的温度设定为190 — 200°C，剪切混合段的温度设定为180 - 190°C，冷却稳定段的温度设定为150 - 180°C，第二均化推动段的温度设定为150 - 1800C ;挤出模头的模头温度设定为160 - 1900C ;物理发泡剂的注入压力为15 - 25Mpa ;挤出模头的挤出压力为7 — 15Mpa。7.权利要求1或2所述的扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法，其特征在于依次包括下述步骤: (1)按比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂； (2)制造扩链支化改性聚丙烯树脂，包括: (2 -1)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料； (2 - 2)将混合物料加入挤出造粒机进行挤出造粒，得到扩链支化改性聚丙烯树脂； (3)用单阶单螺杆挤出机进行挤出发泡成型 所用的单阶单螺杆挤出机包括料筒和螺杆，其中螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和冷却计量段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处，料筒后端设有挤出模头; 从进料口将扩链支化改性聚丙烯树脂加入到单阶单螺杆挤出机中；随后进料段将扩链支化改性聚丙烯树脂输送至压缩段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在压缩段中扩链支化改性聚丙烯树脂受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；均匀的过饱和熔体进入冷却计量段后降温，并由冷却计量段定量输送至挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。8.根据权利要求7所述的扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法，其特征在于:所述进料段和压缩段的温度均设定为180 - 220°C，均化段和剪切段的温度均设定为180 —220°C，冷却计量段的温度设定为200 - 180°C，挤出模头的模头温度设定为170 — 200°C ；物理发泡剂的注入压力为10 - 20Mpa ;挤出模头的挤出压力为7 — 15Mpa。9.权利要求1或2所述的扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法，其特征在于依次包括下述步骤: (1)按比例配备均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂、成核剂和物理发泡剂； (2)制造扩链支化改性聚丙烯树脂，包括: (2 -1)将均聚聚丙烯树脂、聚乙烯类树脂、扩链支化剂、高分子相容剂、爽滑剂、着色剂和成核剂通过高速混合机混合均匀，得到混合物料； (2 - 2)将混合物料加入挤出造粒机进行挤出造粒，得到扩链支化改性聚丙烯树脂； (3)用双阶单螺杆挤出机进行挤出发泡成型 所用的双阶单螺杆挤出机包括料筒、第一阶单螺杆和第二阶单螺杆，第二阶单螺杆处在第一阶单螺杆后方，第一阶单螺杆自前至后依次包括进料段、压缩段、均化段、剪切段和均化推动段，料筒上与进料段对应的位置设有进料口，料筒上设有发泡剂注入口，发泡剂注入口位置对应于均化段与剪切段的交界处；第二阶单螺杆自前至后依次包括第二进料段、剪切混合段、冷却稳定段和第二均化推动段，料筒后端设有挤出模头； 从进料口将扩链支化改性聚丙烯树脂加入到双阶单螺杆挤出机中；随后进料段将扩链支化改性聚丙烯树脂输送至压缩段；在压缩段中扩链支化改性聚丙烯树脂受热熔融形成熔体，并依次进入均化段、剪切段；均化段将熔体定量输送至剪切段；在均化段与剪切段的交界处，经发泡剂注入口注入物理发泡剂，物理发泡剂与熔体由剪切段混和、剪切，形成均匀的过饱和熔体；过饱和熔体进入均化推动段后，由均化推动段将过饱和熔体推入第二阶单螺杆；第二阶单螺杆对过饱和熔体进行混合、剪切及冷却，形成均一、稳定的熔体；该熔体经挤出模头挤出，得到扩链支化改性聚丙烯发泡片材。10.根据权利要求9所述的扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法，其特征在于:所述进料段和压缩段的温度均设定为180 - 220°C，均化段和剪切段的温度均设定为180 —220°C，均化推动段的温度设定为190 - 2100C ;第二进料段的温度设定为190 — 200°C，剪切混合段的温度设定为180 - 190°C，冷却稳定段的温度设定为150 - 180°C，第二均化推动段的温度设定为150 - 1800C ;挤出模头的模头温度设定为160 - 1900C ;物理发泡剂的注入压力为15 - 25Mpa ;挤出模头的挤出压力为7 — 15Mpa。
【专利摘要】本发明提供一种扩链支化改性聚丙烯发泡片材，由下述重量配比的原料制成：均聚聚丙烯树脂 60－90份；聚乙烯类树脂 10－40份；扩链支化剂 0.1－1份；高分子相容剂 0.2－2份；爽滑剂 0－3份；着色剂 0－5份；成核剂 0.1－1份；物理发泡剂 1－10份。本发明还提供上述扩链支化改性聚丙烯发泡片材的制造方法。本发明通过聚丙烯熔融后与扩链支化剂产生化学反应，获得熔体强度较高、结晶温度较高且结晶时间较短的扩链支化改性聚丙烯，改善聚丙烯的发泡性，从而能够稳定地制造扩链支化改性聚丙烯发泡片材。本发明利用挤出机连续生产发泡聚丙烯片材，其操作简便，易于控制。
【IPC分类】C08K3/34, C08L23/12, C08L51/08, C08L63/00, C08K3/30, C08K5/20, C08K3/26, B29C47/50, C08L23/06, B29C47/00, C08J9/12, C08L23/08, B29L7/00
【公开号】CN104893101
【申请号】CN201510286442
【发明人】庄若琤
【申请人】汕头市金品塑胶实业有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月30日
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