聚丙烯片材挤出发泡工艺及发泡体系研究
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１３ 试 样 制 备 ．
前 被 作 为替代 发 泡 聚苯 乙烯 的绿 色 环保 材料 ， 并
已应用 于包装 、 隔热材料 和汽 车等领 域ｌ ｌ Ｉ 是普 。但
通 Ｐ Ｐ是 部 分 结 晶 的 线 型 聚 合 物 ，超 过 熔 点 后 ， 熔
将 自制的 Ｈ Ｐ ＭＳ Ｐ与一定 比例 的发泡剂 、 发泡 成 核 剂 混 合 均 匀 后 ，在 口模 问 隙 为 ２ ｍＹ ｌ ｌ的
１１ 原 料 ．
同 ） 别 为 １０ １ ０ ２ ０ ２ ０ ２ ０ 分 ８ ，９ ，０ ，１ ，２
时 ， 泡 片 发
材 的 密 度 分 别 为 ０８４ ０ ５ ，． ０ ０６ １０６ ２ ．６ ，． ３ ０ ５ ，． ，． ７ ６ ０ ３
ｇｃ 。 由 密 度 数 据 及 图 １看 出 ：随 着 挤 温 度 的 ／ｍ
随着 国外高熔 体强度 聚丙烯 （ ＭＳ Ｐ 的开发 Ｈ Ｐ）
成 功 ，Ｐ在 发 泡 方 面 的 应 用 得 到 迅 速 发 展 。 Ｓ Ｐ Ｐ ＨＭ Ｐ 主 要 通 过 装 置 聚合 、 应 挤 和共 混 改 性 获 得 。 反 本
熔 体 流 动 速 率 （ Ｒ） Ｇ ／ ６ ２ ２ ０ ＭＦ 按 ＢＴ３ ８ － ０ ０测 试 ： 度 按 Ｇ ／ ０ ３ １ ８ 测 试 ； 用 扫 ： 电子 密 ＢＴ １３ － ９ ６ 采 瞄 显 微 镜 （Ｅ 观 察 断 面 形 貌 ； 体 强 度 测 试 温 度 Ｓ Ｍ） 熔 ２ ０℃ ， 塞 速 率 １ ／ ｉ。 ０ 柱 ０ｍｍ ｍ ｎ
中 图分 类号 ： Ｔ ２ ． Ｑ ３ ５１
文 献 标识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ： １ ０ — ３ ６２ １）５ ０ ２ — ５ ０ ２ １９ （０ ００ — ０ ７ ０
发 泡 聚 丙 烯ｆＰ 以其 良好 的力 学 性 能 、 良 Ｐ１ 优
的 耐 热 性 能 （ 高 使 用 温 度 达 １ ０ｏ 发 泡 聚 苯 乙 最 ２ Ｃ，
２１ 挤 出 温 度 对 挤 出 片 材 发 泡 效 果 的 影 响 ．
Ｐ Ｐ材 料 的 研 发 ． 时 ， 发 泡 技 术 的 研 究 也 在 不 同 对
断 深入 。 研 究采 用 自行 研 制 的 ＨＭＳ Ｐ， 过 挤 出 本 Ｐ 通
当 口模 温 度 均 为 １０。 ， 杆 转 速 恒 定 为 ３ ８ 【螺 ＝ ０
烯 和聚 乙烯 为 ８ ℃） 利 于环 境保 护 的性 质 ， ０ 及 目
ＷＰ 公 司 生 产 ： Ｒ １０型 自动 密 度 计 ． Ａ 一６ 日本 Ｋ Ｍ Ｅ 公 司 生 产 ： 一 １０型 扫 描 电 子 显 微 镜 ， Ｓ ２５ 日本 日立 公 司 生 产 ： Ｈ Ｄ 型 毛 细 管 流 变 仪 ， 国 Ｂ ｈｉ Ｒ ７ 英 ｏｌ ｎ公 司生产 。
摘
要 ： 采 用 自行 研 制 的高 熔 体 强 度 聚丙 烯 （Ｐ， Ｐ ）通过 挤 出 片材 发泡 实 验 ， 究 了 口模 温 度 、 出 温 度 、 杆 转 研 挤 螺
速 等 工艺 条 件 以 及 Ｐ Ｐ熔 体 强 度 和 发泡 成 核 剂 对 片 材 发 泡 效 果 的 影 响 。 Ｐ Ｐ发 泡 片 材 最 佳 挤 出 ｒ艺 条 件 为 ：挤 出温
升高 ， 泡片 材 的泡 孔孔 径变 大 ， 样 密 度 降低 ； 发 试
Ｈ Ｐ ， ＭＳ Ｐ 自制 ； 泡 剂 ， 氮 二 甲酰 胺 ， 口 ； 发 偶 进
发 泡成核 剂 ， 石 粉 ， 滑 国产 市 售 。
１ ． 仪 器 与 设 备 ２ Ｌ ＡＢ— Ｔ Ｉ 型 Ｂ ａ ｅ ｄ ｒ流 变 仪 ． 德 国 Ｓ ＡＴ ＯＮ ｒｂ ｎ ｅ
Ｂ ａ ｅｄ ｒ 变 仪 上 进 行 挤 出 发 泡 片 材 实 验 。 ｒｂ ｎ ｅ 流
１４ 分 析 与 测 试 ．
体 黏度迅 速下 降 ，发泡剂 分解 的气体 无法保 持在
树 脂 中 ， 难 得 到泡孑 完整 、 很 Ｌ 高倍 率 的发 泡体 ， 因
此． 通 Ｐ 普 Ｐ不 适 合 直 接 用 于 挤 出发 泡 。
２ 结 果 与讨 论
课 题组在 前期工 作 中采用 反应挤 出的方法 制备 了
ＨＭＳ Ｐ ＨＭＳ Ｐ的 熔 体 强 度 明 显 较 普 通 Ｐ Ｐ Ｐ Ｐ高 ， 在 熔 融 拉 伸 时 存 在 应 变 硬 化 现 象 ，加 工 温 度 范 围较
宽 ， 用 于 挤 出发 泡 。近 年 来 ， 内外 致 力 于 发 泡 适 国
度 ２０ ． １ 口模 温 度 １ ０ｏ 螺 杆 转 速 ４ ｍ ｎ Ｐ熔 体 强 度 为 １ Ｎ， 泡 成 核 剂 用 量 为 ６ｐ ｒ时 ， 泡 片材 密度 最 ６ Ｃ， ０ ｒ ｉ 。Ｐ ／ ３ｃ 发 ｈ 发
低 ｆ． ０ｇｃ ）片 材 表 面 光 滑平 整 ， 出 发 泡 效 果 最 好 。 ０４ ／ｍ３． ５ 挤 关键 词 ： 聚丙 烯 挤 出发 泡 熔 体 强 度
ｒ ｎ， ／ ｍｉ 挤 温 度 （ 杆 分 ３段 加 热 ， 螺 ３段 温 度 均 相
发 泡片材 实验 ， 究 了 Ｐ 研 Ｐ挤 出发泡 Ｔ艺 和发泡体
系 ，制 备 了 最 低 密 度 为 ０ ５ｇｃ 且 表 面 光 滑 平 ． ／ ４ ｍ。
整的Ｐ Ｐ发 泡 片 材 。 １ 实 验 部 分
合 成树 脂 新 产 品开 发 与 应 用 专 栏
Ｃ ＮＡ ＳＹＮＴＨＥＴＩ ＲＥＳＩ ＡＮＤ ＰＬ５：７ 合成树脂及塑料，０ ，７ ）２ ２０ ２（ＴＩ １ ＡＳ ＣＳ ＨＩ Ｃ Ｎ ຫໍສະໝຸດ Baidu
聚丙烯片材挤 出发 泡工艺及 发泡体 究 系研
郭 玉 文 左 英 飞
（ 国 石 油 化 工 股 份 有 限 公 司 北 京 燕 山 分 公 司 树 脂 应 用 研 究 所 ， 京 ，１２ ０ ） 中 北 ０ ５ ０
收 稿 Ｅ期 ： ２ １— ４ ２ ： 修 回 日期 ： ２ １— ７ ０ 。 ｌ ０００— ９ ０ ０ ０ ～ ７ 作 者 简 介 ： 郭 玉 文 ，９ ０年 生 ， 级 工 程 师 ，９ ４年 毕 业 １７ 高 １９ 于 大 连 铁 道 学 院 工 业 分 析 专 业 ， 主 要 从 事 聚丙 烯 新 材 料 现
前 被 作 为替代 发 泡 聚苯 乙烯 的绿 色 环保 材料 ， 并
已应用 于包装 、 隔热材料 和汽 车等领 域ｌ ｌ Ｉ 是普 。但
通 Ｐ Ｐ是 部 分 结 晶 的 线 型 聚 合 物 ，超 过 熔 点 后 ， 熔
将 自制的 Ｈ Ｐ ＭＳ Ｐ与一定 比例 的发泡剂 、 发泡 成 核 剂 混 合 均 匀 后 ，在 口模 问 隙 为 ２ ｍＹ ｌ ｌ的
１１ 原 料 ．
同 ） 别 为 １０ １ ０ ２ ０ ２ ０ ２ ０ 分 ８ ，９ ，０ ，１ ，２
时 ， 泡 片 发
材 的 密 度 分 别 为 ０８４ ０ ５ ，． ０ ０６ １０６ ２ ．６ ，． ３ ０ ５ ，． ，． ７ ６ ０ ３
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随着 国外高熔 体强度 聚丙烯 （ ＭＳ Ｐ 的开发 Ｈ Ｐ）
成 功 ，Ｐ在 发 泡 方 面 的 应 用 得 到 迅 速 发 展 。 Ｓ Ｐ Ｐ ＨＭ Ｐ 主 要 通 过 装 置 聚合 、 应 挤 和共 混 改 性 获 得 。 反 本
熔 体 流 动 速 率 （ Ｒ） Ｇ ／ ６ ２ ２ ０ ＭＦ 按 ＢＴ３ ８ － ０ ０测 试 ： 度 按 Ｇ ／ ０ ３ １ ８ 测 试 ； 用 扫 ： 电子 密 ＢＴ １３ － ９ ６ 采 瞄 显 微 镜 （Ｅ 观 察 断 面 形 貌 ； 体 强 度 测 试 温 度 Ｓ Ｍ） 熔 ２ ０℃ ， 塞 速 率 １ ／ ｉ。 ０ 柱 ０ｍｍ ｍ ｎ
中 图分 类号 ： Ｔ ２ ． Ｑ ３ ５１
文 献 标识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ： １ ０ — ３ ６２ １）５ ０ ２ — ５ ０ ２ １９ （０ ００ — ０ ７ ０
发 泡 聚 丙 烯ｆＰ 以其 良好 的力 学 性 能 、 良 Ｐ１ 优
的 耐 热 性 能 （ 高 使 用 温 度 达 １ ０ｏ 发 泡 聚 苯 乙 最 ２ Ｃ，
２１ 挤 出 温 度 对 挤 出 片 材 发 泡 效 果 的 影 响 ．
Ｐ Ｐ材 料 的 研 发 ． 时 ， 发 泡 技 术 的 研 究 也 在 不 同 对
断 深入 。 研 究采 用 自行 研 制 的 ＨＭＳ Ｐ， 过 挤 出 本 Ｐ 通
当 口模 温 度 均 为 １０。 ， 杆 转 速 恒 定 为 ３ ８ 【螺 ＝ ０
烯 和聚 乙烯 为 ８ ℃） 利 于环 境保 护 的性 质 ， ０ 及 目
ＷＰ 公 司 生 产 ： Ｒ １０型 自动 密 度 计 ． Ａ 一６ 日本 Ｋ Ｍ Ｅ 公 司 生 产 ： 一 １０型 扫 描 电 子 显 微 镜 ， Ｓ ２５ 日本 日立 公 司 生 产 ： Ｈ Ｄ 型 毛 细 管 流 变 仪 ， 国 Ｂ ｈｉ Ｒ ７ 英 ｏｌ ｎ公 司生产 。
摘
要 ： 采 用 自行 研 制 的高 熔 体 强 度 聚丙 烯 （Ｐ， Ｐ ）通过 挤 出 片材 发泡 实 验 ， 究 了 口模 温 度 、 出 温 度 、 杆 转 研 挤 螺
速 等 工艺 条 件 以 及 Ｐ Ｐ熔 体 强 度 和 发泡 成 核 剂 对 片 材 发 泡 效 果 的 影 响 。 Ｐ Ｐ发 泡 片 材 最 佳 挤 出 ｒ艺 条 件 为 ：挤 出温
升高 ， 泡片 材 的泡 孔孔 径变 大 ， 样 密 度 降低 ； 发 试
Ｈ Ｐ ， ＭＳ Ｐ 自制 ； 泡 剂 ， 氮 二 甲酰 胺 ， 口 ； 发 偶 进
发 泡成核 剂 ， 石 粉 ， 滑 国产 市 售 。
１ ． 仪 器 与 设 备 ２ Ｌ ＡＢ— Ｔ Ｉ 型 Ｂ ａ ｅ ｄ ｒ流 变 仪 ． 德 国 Ｓ ＡＴ ＯＮ ｒｂ ｎ ｅ
Ｂ ａ ｅｄ ｒ 变 仪 上 进 行 挤 出 发 泡 片 材 实 验 。 ｒｂ ｎ ｅ 流
１４ 分 析 与 测 试 ．
体 黏度迅 速下 降 ，发泡剂 分解 的气体 无法保 持在
树 脂 中 ， 难 得 到泡孑 完整 、 很 Ｌ 高倍 率 的发 泡体 ， 因
此． 通 Ｐ 普 Ｐ不 适 合 直 接 用 于 挤 出发 泡 。
２ 结 果 与讨 论
课 题组在 前期工 作 中采用 反应挤 出的方法 制备 了
ＨＭＳ Ｐ ＨＭＳ Ｐ的 熔 体 强 度 明 显 较 普 通 Ｐ Ｐ Ｐ Ｐ高 ， 在 熔 融 拉 伸 时 存 在 应 变 硬 化 现 象 ，加 工 温 度 范 围较
宽 ， 用 于 挤 出发 泡 。近 年 来 ， 内外 致 力 于 发 泡 适 国
度 ２０ ． １ 口模 温 度 １ ０ｏ 螺 杆 转 速 ４ ｍ ｎ Ｐ熔 体 强 度 为 １ Ｎ， 泡 成 核 剂 用 量 为 ６ｐ ｒ时 ， 泡 片材 密度 最 ６ Ｃ， ０ ｒ ｉ 。Ｐ ／ ３ｃ 发 ｈ 发
低 ｆ． ０ｇｃ ）片 材 表 面 光 滑平 整 ， 出 发 泡 效 果 最 好 。 ０４ ／ｍ３． ５ 挤 关键 词 ： 聚丙 烯 挤 出发 泡 熔 体 强 度
ｒ ｎ， ／ ｍｉ 挤 温 度 （ 杆 分 ３段 加 热 ， 螺 ３段 温 度 均 相
发 泡片材 实验 ， 究 了 Ｐ 研 Ｐ挤 出发泡 Ｔ艺 和发泡体
系 ，制 备 了 最 低 密 度 为 ０ ５ｇｃ 且 表 面 光 滑 平 ． ／ ４ ｍ。
整的Ｐ Ｐ发 泡 片 材 。 １ 实 验 部 分
合 成树 脂 新 产 品开 发 与 应 用 专 栏
Ｃ ＮＡ ＳＹＮＴＨＥＴＩ ＲＥＳＩ ＡＮＤ ＰＬ５：７ 合成树脂及塑料，０ ，７ ）２ ２０ ２（ＴＩ １ ＡＳ ＣＳ ＨＩ Ｃ Ｎ ຫໍສະໝຸດ Baidu
聚丙烯片材挤 出发 泡工艺及 发泡体 究 系研
郭 玉 文 左 英 飞
（ 国 石 油 化 工 股 份 有 限 公 司 北 京 燕 山 分 公 司 树 脂 应 用 研 究 所 ， 京 ，１２ ０ ） 中 北 ０ ５ ０
收 稿 Ｅ期 ： ２ １— ４ ２ ： 修 回 日期 ： ２ １— ７ ０ 。 ｌ ０００— ９ ０ ０ ０ ～ ７ 作 者 简 介 ： 郭 玉 文 ，９ ０年 生 ， 级 工 程 师 ，９ ４年 毕 业 １７ 高 １９ 于 大 连 铁 道 学 院 工 业 分 析 专 业 ， 主 要 从 事 聚丙 烯 新 材 料 现