一种高改聚苯乙烯共混发泡材料及其制备方法及应用与流程

本发明属于发泡材料及其制备，涉及一种高改聚苯乙烯共混发泡材料及其制备方法及应用。

背景技术：

1、发泡剂是指能在物质内部气化产生气泡使之成为多孔物质的发泡的物质，如制造泡沫塑料、泡沫橡胶、泡沫树脂等发泡材料。由于制成的发泡材料具有保温、隔热、防水等特点，广泛应用于建筑、家电、包装、交通等领域。

2、在包装领域常用的材料有eps(发泡聚苯乙烯)和非交联闭孔结构epe(聚乙烯发泡棉)，但是eps存在不耐多次冲击，性脆、易碎、拉伸强度低的缺点；epe存在不易制膜成型和价格高的缺点。因此，研究者提出由聚烯烃和乙烯基芳族单体互聚物树脂颗粒发泡而成的epo泡沫，其中互聚物树脂颗粒由未交联聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯)和乙烯基芳族单体(苯乙烯)构成，乙烯基芳族单体采用悬浮工艺聚合以形成聚烯烃与聚合的乙烯基芳族单体颗粒的互穿网络。但是epo多为进口产品，例如努发公司生产的epo，名称为arcel，是由30％的聚乙烯和70％的聚苯乙烯组成；然后通过化学方法使其内部形成空气泡而形成一种轻质隔音、隔热、吸能的材料；但是由于epo合成价格昂贵，导致成本较高。此外，发泡材料传统的工艺是采用化学法，但是其缺点是会产生大量的三废，不符合绿色环保的要求。

3、综上所述，如何提供一种成本低、三废少、且性能较好的新型发泡材料是目前丞待解决的技术难题。

技术实现思路

1、针对背景技术中发泡材料存在成本高、三废多、性能差的技术问题，本发明提供一种高改聚苯乙烯共混发泡材料及其制备方法及应用。

2、本发明采用聚苯乙烯、成核剂、戊烷和柠檬酸，采用挤出一步法工艺合成出高改聚苯乙烯共混发泡材料，成本低，减少三废的排放，且材料性能佳，能很好的用于高端包装领域中。

3、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

4、一种高改聚苯乙烯共混发泡材料，包括以下质量分数的各个原料：

5、91％～94％聚苯乙烯、1％～2％成核剂、2％～5.5％戊烷和柠檬酸1～3％；所述成核剂为碳酸钙或氧化钙。

6、进一步限定，所述戊烷的质量分数为5％～5.5％；所述戊烷的质量分数为5％～5.5％；聚苯乙烯的质量分数为91％～93％。

7、进一步限定，所述高改聚苯乙烯共混发泡材料，平均粒径为0.8mm～1.5mm，泡粒填充厚度为5mm～8mm，发泡密度为0.15kg/cm3～0.50kg/cm3。

8、所述的高改聚苯乙烯共混发泡材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

9、s1、按照所述质量分数准备各个原料；

10、s2、将聚苯乙烯和成核剂在密闭环境中混合，得到混合料；

11、s3、将混合料连续加入双螺杆挤出机中，同时向双螺杆挤出机中加入戊烷和柠檬酸，在温度130℃～200℃下，混合料、戊烷和柠檬酸进行熔融后混炼塑化，形成的物料被挤出，并经瞬间冷却、切粒；

12、s4、将涂层剂与切粒后物料混合，得到高改聚苯乙烯发泡材料。

13、进一步限定，所述步骤s3中，双螺杆挤出机的喂料转速15r/min～25r/min，主机转速150r/min～260r/min，熔体混合器转速10r/min～25r/min，模头温度240℃～300℃，水箱温控为40℃～50℃。

14、进一步限定，所述步骤s3中，通过0.48mpa～0.65mpa的冷却水完成瞬间冷却。

15、进一步限定，所述步骤s4中，涂层剂的加入质量为切粒后物料总质量的1‰-2‰。

16、进一步限定，所述涂层剂为硬脂酸锌或三硬脂酸。

17、所述的高改聚苯乙烯共混发泡材料在电子产品包装中的应用。

18、所述的高改聚苯乙烯共混发泡材料在液晶、手机平板或硅芯片包装中的应用。

19、本发明的有益效果是：

20、1、本发明发泡材料的主要成分是聚苯乙烯、成核剂、戊烷和柠檬酸，采用挤出一步法工艺制造而成，成本低，能很好的用于高端包装领域，液晶(面板、玻璃、电视)、手机平板、硅芯片等电子产品的包装。

21、2、相较于传统的epo工艺而言，高改聚苯乙烯共混发泡材料在工艺上采用物理原理来混合、挤出、造粒，更环保更节能，比传统工艺(化学反应)减少了三废的排放量，且符合国家倡导的安全环保生产的政策方针，并在国际泡沫废料回收品类6类，减少产品的气味，同时提高了产品的稳定性和耐腐蚀性。

22、3、本发明提供制备的高改聚苯乙烯发泡材料在应用时，料性使用功能和领域上近于epo，物理强度性能高于进口epo料，但是采用低压低温发泡，温度不超过88℃，熟化时间在4～6小时以内成型，成型时间相对较短，进口epo熟化时间2-3天，生产效率有所提高，正常情况下高改聚苯乙烯的发泡损耗仅有4％～5％，满足更多场合的使用。

1.一种高改聚苯乙烯共混发泡材料，其特征在于，包括以下质量分数的各个原料：

2.根据权利要求1所述的高改聚苯乙烯共混发泡材料，其特征在于，所述戊烷的质量分数为5％～5.5％；聚苯乙烯的质量分数为91％～93％。

3.根据权利要求1所述的高改聚苯乙烯共混发泡材料，其特征在于，所述高改聚苯乙烯共混发泡材料，平均粒径为0.8mm～1.5mm，泡粒填充厚度为5mm～8mm，发泡密度为0.15kg/cm3～0.50kg/cm3。

4.如权利要求1所述的高改聚苯乙烯共混发泡材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，双螺杆挤出机的喂料转速15r/min～25r/min，主机转速150r/min～260r/min，熔体混合器转速10r/min～25r/min，模头温度240℃～300℃，水箱温控为40℃～50℃。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，通过0.48mpa～0.65mpa的冷却水完成瞬间冷却。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s4中，涂层剂的加入质量为切粒后物料总质量的1‰-2‰。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述涂层剂为硬脂酸锌或三硬脂酸。

9.如权利要求1所述的高改聚苯乙烯共混发泡材料在电子产品包装中的应用。

10.如权利要求1所述的高改聚苯乙烯共混发泡材料在液晶、手机平板或硅芯片包装中的应用。