【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及聚丙烯發(fā)泡材料，具體涉及一種輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、泡沫塑料由大量氣體微孔分散于固體塑料中形成，具有輕質(zhì)、隔熱、減震的的性能，廣泛應(yīng)用于建筑、家具、汽車、航空航天等多個領(lǐng)域。高分子發(fā)泡材料市場需求以每年超過10％的增長速度發(fā)展。中國聚合物發(fā)泡行業(yè)在20世紀(jì)90年代以來也發(fā)展迅速，主要分為聚苯乙烯(ps)、聚氨酯(pu)和聚烯烴類(如聚乙烯pe、聚丙烯pp、聚氯乙烯pvc)三大類。然而，聚苯乙烯(ps)發(fā)泡塑料制品由于難以降解、回收，對環(huán)境造成“白色污染”，聯(lián)合國環(huán)保組織決定于2005年在全球范圍內(nèi)停止生產(chǎn)和使用發(fā)泡聚苯乙烯。聚氨酯(pu)發(fā)泡材料在發(fā)泡過程中殘留對人體有害的異氰酸酯，且無法回收利用。近年來，隨著環(huán)保意識的增強(qiáng)，人們不斷探索新型環(huán)保材料。通過不斷研發(fā)新型環(huán)保材料，優(yōu)化現(xiàn)有材料的生產(chǎn)工藝，來提高泡沫塑料的性能，減少對環(huán)境的影響，推動行業(yè)向綠色、可持續(xù)發(fā)展，是對我們新的挑戰(zhàn)。
2、聚丙烯(pp)作為可回收的發(fā)泡材料，相較于pu、ps和pe等發(fā)泡材料具有較高的服役溫度、高抗沖擊強(qiáng)度、環(huán)保友好型和成本低等突出優(yōu)點，受到國內(nèi)外學(xué)者的青睞。同時，超臨界二氧化碳(co2)作為一種無毒、無污染的環(huán)保型物理發(fā)泡劑，在聚合物發(fā)泡材料制備中的應(yīng)用也引起了科研工作者和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。
3、聚丙烯泡沫作為一種理想的環(huán)保隔熱保溫材料，與聚苯乙烯類似，聚丙烯對紅外輻射波段的電磁波吸收能力也非常差，這導(dǎo)致聚丙烯泡沫仍然存在顯著的輻射傳熱，從而會嚴(yán)重降低聚丙烯泡沫的隔熱保溫性
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于
技術(shù)介紹
中存在的技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┝艘环N輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有聚丙烯發(fā)泡材料隔熱性能不佳的問題。
2、第一方面，本申請實施例提供了一種輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料的制備方法，包括如下步驟：
3、s1.將聚丙烯和丙烯酸甲酯溶解在溶劑中，混合均勻，得到混合液；將所述混合液經(jīng)輻照、洗滌、干燥處理后，得到接枝的聚丙烯；
4、s2.將聚丙烯、所述接枝的聚丙烯、抗氧劑和納米級中空分子篩混合均勻，造粒后得到混合塑料粒子；
5、s3.將所述混合塑料粒子經(jīng)熱壓、切割，得到樣品片材；
6、s4.將所述樣品片材置于反應(yīng)釜中，充入co2至設(shè)定壓力，再將釜溫加熱至發(fā)泡溫度，充分發(fā)泡，最后釋放co2氣體，泄壓，得到高隔熱聚丙烯發(fā)泡材料。
7、本申請實施例的技術(shù)方案中，通過輻照接枝工藝對聚丙烯進(jìn)行改性處理，在聚丙烯上引入酯基，再以納米級中空分子篩作為成核劑進(jìn)行超臨界間歇發(fā)泡，得到具有酯基的高孔隙率微納孔結(jié)構(gòu)的聚丙烯發(fā)泡材料。其中，酯基具有吸收紅外輻射能的作用，酯基的引入使得聚丙烯發(fā)泡材料輻射吸收系數(shù)大幅度提高，發(fā)泡過程中形成的微納孔結(jié)構(gòu)使得整個聚丙烯發(fā)泡材料固體體積占比遠(yuǎn)小于空氣體積占比，且微納孔通過增強(qiáng)knudsen效應(yīng)減小了空氣熱對流的傳熱效率，由此大大降低發(fā)泡材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)。
8、在一些實施例中，步驟s2中所述納米級中空分子篩的加入量為聚丙烯和所述接枝的聚丙烯的總質(zhì)量的1～2％。
9、該實施例中，通過在聚丙烯發(fā)泡材料中加入納米級中空分子篩，使得改性的聚丙烯材料在發(fā)泡過程中同時形成了微納孔結(jié)構(gòu)。
10、在一些實施例中，步驟s1中所述丙烯酸甲酯的質(zhì)量占所述聚丙烯的質(zhì)量的10～15％，所述溶劑為無水乙醇，輻照為電子束輻照，輻照劑量為20～30kgy。
11、該實施例中，通過對聚丙烯和丙烯酸甲酯進(jìn)行電子束輻照接枝改性，在聚丙烯上引入了酯基。
12、在一些實施例中，步驟s2中所述聚丙烯和所述接枝的聚丙烯的質(zhì)量比為8.5～9：1.5～1。
13、在一些實施例中，抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、硫代受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、胺類抗氧劑中的一種或者幾種的組合，所述抗氧劑的加入量為聚丙烯和所述接枝的聚丙烯的總質(zhì)量的1～2％。
14、該實施例中，通過在聚丙烯發(fā)泡材料中加入抗氧劑，阻止聚合物的老化并延長其使用壽命。
15、在一些實施例中，步驟s3中所述熱壓的溫度為160～170℃。
16、該實施例中，通過熱壓、切割，得到規(guī)格為厚2mm，直徑3cm的樣品片材。
17、在一些實施例中，步驟s4中所述設(shè)定壓力為20～25mpa，所述發(fā)泡溫度為165～175℃，發(fā)泡的時間為2～2.5h。
18、該實施例中，通過控制發(fā)泡的壓力、溫度、時間等條件，使聚丙烯充分發(fā)泡，且使發(fā)泡形成的微孔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
19、第二方面，本申請實施例提供了一種輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料，采用上述輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料的制備方法制得，為具有酯基的高孔隙率微納孔結(jié)構(gòu)，輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料的熱導(dǎo)率為29.3mw/m·k。
20、在本申請實施例的技術(shù)方案中，得到的輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料具有超低的熱導(dǎo)率，使得輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料具備優(yōu)良的保溫隔熱性能。
21、上述說明僅是本申請技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本申請的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本申請的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本申請的具體實施方式。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述納米級中空分子篩的加入量為聚丙烯和所述接枝的聚丙烯的總質(zhì)量的1～2％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述丙烯酸甲酯的質(zhì)量占所述聚丙烯的質(zhì)量的10～15％，所述溶劑為無水乙醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述輻照為電子束輻照，所述輻照劑量為20～30kGy。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述聚丙烯和所述接枝的聚丙烯的質(zhì)量比為8.5～9：1.5～1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、硫代受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、胺類抗氧劑中的一種或者幾種的組合，所述抗氧劑的加入量為聚丙烯和所述接枝的聚丙烯的總質(zhì)量的1
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中所述熱壓的溫度為160～170℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，步驟S4中所述設(shè)定壓力為20～25MPa，所述發(fā)泡溫度為165～175℃，發(fā)泡的時間為2～2.5h。
9.一種輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料，其特征在于，采用權(quán)利要求1～8中任一項權(quán)利要求所述的輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料的制備方法制備得到。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料，其特征在于，其特征在于，所述輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料為具有酯基的高孔隙率微納孔結(jié)構(gòu)，所述輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料的熱導(dǎo)率為29.3mW/m·k。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，步驟s2中所述納米級中空分子篩的加入量為聚丙烯和所述接枝的聚丙烯的總質(zhì)量的1～2％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，步驟s1中所述丙烯酸甲酯的質(zhì)量占所述聚丙烯的質(zhì)量的10～15％，所述溶劑為無水乙醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，步驟s1中所述輻照為電子束輻照，所述輻照劑量為20～30kgy。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，步驟s2中所述聚丙烯和所述接枝的聚丙烯的質(zhì)量比為8.5～9：1.5～1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻照接枝聚丙烯高隔熱發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，步驟s2中所述抗氧劑為...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王棟，楊晨光，徐洋康，嚴(yán)坤，王雯雯，
申請(專利權(quán))人：武漢紡織大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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