一种聚烯烃发泡珠粒及其制备方法及应用

1.本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种聚烯烃发泡珠粒及其制备方法和应用。


背景技术：

2.聚烯烃泡沫珠粒主要以聚烯烃材料作为主要发泡基体，通过发泡工艺引入多孔结构，通过不同的发泡方法，可制备形态各异的泡沫珠粒，泡沫珠粒通过后期的成型加工才能获得最终的可实际应用产品。但聚烯烃泡沫珠粒的成型能力常受到聚烯烃基体的组成成分和生产制备技术的影响。
3.为获得具有优异成型能力的聚烯烃泡沫珠粒，传统的间歇发泡技术是在制备过程中添加增粘剂、降温剂等使聚烯烃泡沫珠粒具有良好的成型能力。如现有技术公开以高熔体强度聚丙烯作为基体，添加石油树脂、乙烯-丙烯酸共聚物作为增粘及降温剂，得到具有低熔点高可粘接性高熔体强度的聚丙烯，再通过加入发泡剂、成核剂后挤出得到一次发泡聚丙烯珠粒，经釜压发泡得到发泡聚丙烯珠粒。该泡沫珠粒熔点低、发泡性能好，但其造粒方法复杂，导致高昂的生产成本和时间成本。
4.挤出发泡的工艺稳定性高、生产效率高、环境友好、产品结构均一，性能稳定；制备的聚丙烯泡沫珠粒(epp)具有良好的耐热性，耐久性和机械强度。但目前挤出发泡法制备的泡沫珠粒在蒸汽成型中粘结性差，从而限制了聚丙烯泡沫珠粒的模塑成型能力。并且，挤出发泡是在聚合物处于熔融状态下进行的，无法通过加入增粘剂和降温剂来改善泡沫珠粒的成型能力。
5.因此，为解决挤出发泡法制备泡沫珠粒模塑成型能力的缺陷，现有技术先通过超临界二氧化碳辅助挤出以及水下切粒，制备得到膨胀倍率在1～40倍的泡沫珠粒，再在珠粒表面引入极性溶剂增塑或喷涂包覆微波强吸收物质，在微波作用下使得聚合物珠粒表面熔融粘结在一起，而聚合物珠粒内部不发生熔融。但该方法需要对聚烯烃发泡珠粒进行后期特殊处理，工艺繁杂，且引入了微波强吸收物质，增加了成本。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种聚烯烃发泡珠粒的制备方法，主要目的是解决挤出发泡法制备的发泡珠粒后期成型能力差的技术问题。
7.一方面，本发明提供了一种聚烯烃发泡珠粒的制备方法，所述方法包括以下步骤：
8.(s1)高熔点聚烯烃、低熔点聚合物及成核剂混合，得到预混物；
9.(s2)所述预混物和超临界流体混合，得到所述预混物与所述超临界流体的均质混合物；
10.(s3)所述均质混合物经过发泡、制粒，得到所述聚烯烃发泡珠粒；
11.所述高熔点聚烯烃的熔点为150℃～200℃；
12.所述低熔点聚合物的熔点为30℃～135℃。
13.可选地，所述高熔点聚烯烃和所述低熔点聚合物为半结晶聚合物。
14.可选地，所述高熔点聚烯烃的熔点选自150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃、200℃中的任意值或任意两者之间的范围值。
15.可选地，所述低熔点聚合物的熔点为40℃～135℃。
16.可选地，所述低熔点聚合物的熔点为80℃～135℃。
17.可选地，所述低熔点聚合物的熔点为90℃～125℃。
18.可选地，所述低熔点聚合物的熔点为100℃～135℃。
19.可选地，所述低熔点聚合物的熔点选自30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃中的任意值或任意两者之间的范围值。
20.可选地，所述高熔点聚烯烃选自高熔体强度聚丙烯和/或线性聚丙烯。
21.可选地，所述低熔点聚合物选自高熔体强度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚顺式-1,4-异戊二烯、聚氯代丁二烯中的至少一种。
22.可选地，所述制备方法中的总原料包括高熔点聚烯烃、低熔点聚合物、成核剂和超临界流体；
23.所述高熔点聚烯烃的含量为所述总原料的重量的50～95wt％；
24.所述低熔点聚合物的重量为所述总原料的重量的4～50wt％；
25.所述成核剂的重量为所述总原料的重量的0.05～5wt％；
26.所述超临界流体的重量为所述总原料的重量的0.2～15wt％；
27.所述总原料中各组分的重量百分比之和为100wt％。
28.可选地，所述制备方法中的总原料包括高熔点聚烯烃、低熔点聚合物、成核剂和超临界流体；
29.所述高熔点聚烯烃的含量为所述总原料的重量的70～90wt％；
30.所述低熔点聚合物的重量为所述总原料的重量的4～30wt％；
31.所述成核剂的重量为所述总原料的重量的0.2～5wt％；
32.所述超临界流体的重量为所述总原料的重量的3～6wt％；
33.所述总原料中各组分的重量百分比之和为100wt％。
34.可选地，所述高熔点聚烯烃的含量为所述总原料的重量的50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％中的任意值或任意两者之间的范围值。
35.可选地，所述低熔点聚合物的重量为所述总原料的重量的4％、5％、6％、8％、10％、12％、15％、18％、20％、23％、25％、28％、30％、33％、35％、38％、40％、43％、45％、48％、50％中的任意值或任意两者之间的范围值。
36.可选地，所述成核剂为无机纳米成核剂；所述成核剂选自滑石粉、坡缕石、蒙脱土、氢氧化镁、硅藻土、高岭土、二氧化硅、硅灰石粉、氢氧化铝、碳酸钙、碳酸钡及硫酸钡中的至少一种。
37.上述成核剂的作用主要是在发泡过程中提供泡孔成核点，降低成核能垒的作用。
38.可选地，所述超临界流体选自超临界二氧化碳和/或超临界氮气。
39.可选地，所述聚烯烃发泡珠粒是在挤出发泡协同风冷热切设备中制备得到。
40.可选地，所述预混物和超临界流体是在所述挤出发泡协同风冷热切设备中的一阶
挤出机中混合、熔融塑化，得到所述预混物与所述超临界流体的均质混合物；
41.所述均质混合物是在所述挤出发泡与风冷热切设备中的二阶挤出机中发泡；所述制粒是在风冷热切机组进行切粒。
42.可选地，所述一阶挤出机的温度为120～250℃，压力为4～16mpa，螺杆转速20～45rpm；
43.所述二阶挤出机的温度为110～180℃，压力为2～15mpa，螺杆转速3～15rpm。
44.可选地，所述一阶挤出机的温度为110～180℃，压力为6～10mpa，螺杆转速30～35rpm；
45.所述二阶挤出机的温度为110～160℃，压力为4～8mpa，螺杆转速4～10rpm。
46.可选地，所述挤出发泡协同风冷热切设备的一阶挤出机选自单螺杆挤出机或双螺杆挤出机；
47.所述挤出发泡协同风冷热切设备的二阶挤出机选自单螺杆挤出机或双螺杆挤出机；所述一阶挤出机与所述二阶挤出机串联设置。
48.可选地，所述二阶挤出机的发泡模头(外表面为圆形平面)中设置2～30个挤出模口，所述模口的直径为0.3～3.0mm。
49.可选地，所述模口的数量为2～8个，所述模口的直径为0.8～1.5mm。
50.可选地，所述二阶挤出机的发泡模头的温度为110～180℃，压力为2～15mpa。
51.可选地，所述二阶挤出机的发泡模头的温度为110～160℃，压力为4～8mpa。
52.可选地，所述制粒是通过所述风冷热机组制得；所述风冷热机组包括切粒机和冷却风机；所述切粒机的旋转切刀与所述二阶挤出机的发泡模头的外表面紧密贴合设置；所述冷却风机用于吹出所述切粒机切出的粒状发泡物质。
53.可选地，所述旋转切刀由2-10个刀片组成；所述旋转切刀的转速为50～3000rpm。优选200～3000rpm，优选250～2000rpm。
54.可选地，所述聚烯烃在预混前先经过干燥，所述干燥的温度为60～90℃，所述干燥的时间为2～24h。
55.可选地，所述超临界流体选自超临界二氧化碳和/或超临界氮气；所述超临界流体的注入压力为15～30mpa。
56.可选地，所述挤出发泡协同风冷热切设备的一阶挤出机选自单螺杆挤出机或双螺杆挤出机；
57.所述挤出发泡协同风冷热切设备的二阶挤出机选自单螺杆挤出机或双螺杆挤出机；所述一阶挤出机与所述二阶挤出机串联设置。
58.本发明的挤出发泡设备可选择为双阶单螺杆串联挤出机组、双阶双螺杆串联挤出机组、一阶双螺杆+二阶单螺杆串联挤出机组、一阶单螺杆+二阶双螺杆串联挤出机组；只能能实现本发明挤出发泡功能的设备均可适用。
59.可选地，所述一阶挤出机的所述均质混合物是通过齿轮泵送入所述二阶挤出机；所述齿轮泵的转速为5～20rpm，优选8～15rpm。
60.本发明选用的挤出发泡协同风冷热切设备是由双阶挤出机、超临界流体高压注入泵(用于向物料内稳定注入超临界流体)、齿轮泵、静态混合器、挤出摸头、风冷热切机组组成；其中，风冷热切机组由鼓风机、风冷仓、底座、支架、变频器、电动机、联轴器、刀盘及切刀
等组成；其各组件连接方式如：超临界流体注入计量泵的出口与一阶单螺杆挤出机通过管路连通，一阶挤出机的出口与齿轮泵的入口连通，齿轮泵的出口与二阶挤出机的入口连通，二阶挤出机、静态混合器、挤出机模头与风冷热切机组依次连接。
61.可选地，所述高熔点聚烯烃和低熔点聚合物在预混前先经过干燥，所述干燥的温度为60～90℃，所述干燥的时间为2～24h。
62.可选地，一种具体的实施方式，采用挤出发泡机组制备聚烯烃发泡珠粒的制备方法具体包括以下步骤：(s1)将高熔点聚烯烃、低熔点聚合物、成核剂按一定比例采用混料机混合均匀；(s2)将(s1)中预混好的物料通过料斗加入一阶挤出机熔融与超临界流体混合成得到聚合物/超临界流体均一体系；(s3)通过齿轮泵将(s2)中所述的聚合物/超临界流体均一体系送入二阶挤出机，并控制熔体温度至发泡温度；发泡压力在设备设定范围内；(s4)聚合物熔体经二阶挤出机输送到挤出机模头泄压发泡；(s5)通过与挤出机模头贴合的旋转切刀将泡沫切成粒状，经冷却风机带离切刀并吹出、收集；最终得到聚烯烃泡沫珠粒。
63.另一方面，本发明实施例提供了一种聚烯烃发泡珠粒，其是由上述制备方法制备得到。
64.可选地，所述聚烯烃发泡珠粒具有多熔融峰结构；其具有良好的水蒸汽成型能力。
65.可选地，所述聚烯烃发泡珠粒的密度为0.02～0.15g/cm3，所述聚烯烃发泡珠粒的泡孔平均直径为20～500μm；所述发泡珠粒的闭孔率≥80％。
66.可选地，所述发泡珠粒包括胶囊状、哑铃形、球形、饼状或柱状中的至少一种；所述发泡珠粒的发泡倍率为2～60倍。
67.可选地，所述聚烯烃发泡珠粒的泡孔平均直径为20～200μm。
68.可选地，所述发泡珠粒的发泡倍率为5～50倍。
69.再一方面，本发明实施例提供给了上述聚烯烃发泡珠粒的制备方法制备得到的聚烯烃发泡珠粒和上述聚烯烃发泡珠粒在制备发泡材料中的应用。
70.又一方面，本发明实施例提供给了一种发泡制品，所述发泡制品的材料包括上述一种聚烯烃发泡珠粒的制备方法制备得到的聚烯烃发泡珠粒和上述聚烯烃发泡珠粒。
71.可选地，所述发泡制品是所述聚烯烃发泡珠粒经过蒸汽成型、微波成型、模压成型获得。
72.可选地，所述蒸汽成型加工温度为110℃～150℃。
73.可选地，所述蒸汽成型加工温度为115℃～135℃。
74.不同蒸汽成型设备具有不同的蒸汽加工温度，可根据实际需求选择合适的蒸汽成型设备和温度。
75.本发明发泡制品包括轻质防火包装材料、轻质防火保温材料、轻质隔热材料、隔声材料、吸音降噪材料、缓冲吸能材料、汽车减重材料等。
76.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
77.1)本发明提供的聚烯烃发泡珠粒是采用高熔点聚烯烃和低熔点聚合物相配合获得多晶结构的发泡珠粒聚合物，该发泡珠粒具有多熔融峰结构，由于该多熔融峰结构的熔融温度不同，发泡珠粒可在不同温度区间熔融；当发泡珠粒在蒸汽低温成型过程中，发泡珠粒的低熔点聚合物晶体可熔融，可显著改善(增加)泡沫珠粒在蒸汽成型过程中的珠间粘合能力，而高熔点聚合物晶体不发生熔融，其可为发泡珠粒提供足够的强度，保证泡孔结构的
完整性。
78.2)本发明提供的聚烯烃泡沫珠粒制备方法是采用挤出发泡协同风冷热切机组，通过调整配方和控制挤出发泡的温度、压力、切刀的切割速度、挤出模口数量等，可稳定控制泡沫珠粒的形貌、尺寸、密度、发泡倍率等，其外观均匀饱满、光泽度好、泡孔结构大小均匀稳定，开孔率可控，具有良好的发泡效果且更易于水蒸汽模塑成型；该方法操作简便，生产效率高，无需后期干燥，能耗更低，具有更好的工业前景。
附图说明
79.图1为本发明装置例1提供的挤出发泡协同风冷热切设备的三维结构示意图；
80.图2为本发明装置例1提供的双阶挤出机组的平面结构示意图；
81.图3为本发明装置例1提供的风冷热切机组的三维结构示意图；
82.图4为本发明实施例1提供的聚烯烃泡沫珠粒的dsc升温曲线图；
83.图5为本发明实施例1提供的聚丙烯泡沫珠粒的内部泡孔结构电镜图；
84.图6为本发明实施例1提供的聚丙烯泡沫珠粒经水蒸气成型后粒子间粘结区域微观结构电镜图；
85.图7为本发明实施例2提供的聚丙烯泡沫珠粒经水蒸气成型后粒子间粘结区域微观结构电镜图；
86.图8为本发明实施例3提供的聚丙烯泡沫珠粒经水蒸气成型后粒子间粘结区域微观结构电镜图；
87.图9为本发明实施例4提供的聚丙烯泡沫珠粒经水蒸气成型后粒子间粘结区域微观结构电镜图；
88.图10为本发明对比例1提供的聚丙烯泡沫珠粒经水蒸气成型后粒子间粘结区域微观结构电镜图。
具体实施方式
89.下面结合实施例详述本技术，但本技术并不局限于这些实施例。
90.如无特别说明，本技术的实施例中的原料均通过商业途径购买。
91.装置例1
92.如图1所示，一种挤出发泡协同风冷热切设备：该设备由双阶挤出机组和风冷热切机组组成；上述双阶挤出机组的挤出模头与上述风冷热切机组的切刀紧密贴合；
93.如图2所示，上述双阶挤出机组的一阶单螺杆挤出机的入料口处设有原料加料口，靠近一阶单螺杆出料口处设有超临界二氧化碳加料口，高压脉冲计量泵通过阀门与超临界二氧化碳加料口连通，一阶单螺杆出料口与齿轮泵的入口管路连通，齿轮泵的出口与二阶单螺杆挤出机的入料口管路连通，二阶单螺杆挤出机的出料口与挤出机模头连通，模头外表面为圆形平面，模头上开设多个模口；
94.如图3所示，上述风冷热切机组是由提供动力的电动机，与电动机直接相连的传动轴，与转动轴直接相接的刀架(刀架可加装不同数量的切刀)，风冷仓(连接通风口和出料口)，可视化观察窗(位于风冷仓侧面，用于实时观测挤出发泡状态)，装有导轨的底座(用于控制切刀与挤出机机头模面的贴合)，控制切刀旋转速度的变频器和风机(吹出冷风，带出
物料，)，以及与风机和风冷仓连接的可弯折的管道(用于通风及导向)构成。
95.本发明装置例1的上述风冷热切机组由冷风通入口、物料出口、刀架、底座支架等构成；各组成部件的具体尺寸可根据需求进行相应的调整，从而与机头尺寸、切刀数量、电动机功率、变频器频率、通风装置的功率等相匹配；其各组件的型号、各组件之间的连接方式可根据本领域常规技术选用。上述设备可根据实际需求进行组合配制，只要能实现本发明制备泡沫珠粒的目的均可。
96.作为上述实施例的优选，齿轮泵的转速为8～12rpm。
97.作为上述实施例的优选，二阶挤出机的发泡模头的外表面为圆形平面，圆形平面上设置挤出模口，模口沿模面周向等间距均匀分布；模口数量为2～30个，模口直径为0.3～3.0mm；进一步优选，模口数量为2～8个，模口直径为0.5-1.5mm；模口数量为4～12个，模口直径为0.8～1.5mm。
98.作为上述实施例的优选，二阶挤出机的发泡模头的温度为110～170℃，压力为3～15mpa。进一步优选，二阶挤出机的发泡模头的温度为115～140℃，压力为5～10mpa。
99.作为上述实施例的优选，所述旋转切刀由2-10个刀片组成；所述旋转切刀的转速为50～3000rpm。优选200-3000，优选250-2000。
100.实施例1
101.按质量比将90wt％聚丙烯(pp:m02)、10wt％高熔体强度聚乙烯(hms pe 20200，低熔点半结晶性聚合物)、1.0wt％的纳米成核剂(滑石粉：3000目)混合均匀；以4ml/min的速度向一阶单螺杆挤出机后半段注入超临界二氧化碳，注入压力为18mpa，最终用量为2.5重量份；一阶单螺杆加热单元的温度设置为175℃，190℃，200℃，200℃，200℃，200℃，200℃,转速为35rpm,压力为10mpa；齿轮泵转速为12rpm；二阶单螺杆加热单元温度设置为155℃，155℃，155℃，155℃，158℃，160℃，转速为6rpm,压力为9mpa；二阶挤出机的出口端设有4个直径为1.2mm模口的圆形挤出机模头，与模头紧密贴合的旋转切刀的旋转速度为800rpm，压力为9mpa；二阶挤出机发泡模头的温度为160℃，压力为7mpa；挤出切粒后得到泡沫粒子，该泡沫粒子在风机的风力作用下被带离切刀、风冷仓吹出、经收集、过筛、装袋熟化，获得聚烯烃发泡珠粒；其密度为0.04g/cm3，闭孔率为93％，膨胀倍率为14.3，泡孔直径为46μm，泡沫截面呈圆形，内部为典型的不规则泡孔结构，除泡孔壁外中心无实心区域，见图5。
102.实施例2-实施例4
103.实施例2-实施例4与实施例1不同之处在于配料不同，详见表1。
104.对比例1
105.对比例1与实施例1不同之处在于，添加高熔体聚丙烯hmspp e02es，100％，不添加低熔点聚合物。
106.对比例2
107.对比例2与实施例1不同之处在于，添加聚丙烯m02，100％，不添加低熔点聚合物。
108.对比例3
109.对比例3与实施例1不同之处在于，添加聚乙烯pe，100％，不添加高熔点聚烯烃。
110.表1.实施例1-实施例4和对比例1-3配料数据记录表
[0111][0112][0113]
实施例5
[0114]
采用自制成型设备，通过蒸汽加热短时间内对实施例1-4和对比例1-3制备的聚烯烃发泡珠粒进行升温加热，如图4所见本发明制备的聚烯烃发泡珠粒(高熔点聚烯烃+低熔点聚合物)1#～4#均具有明显的多熔融峰，包括1个低温熔融峰和1个高温熔融峰；而对比例1和对比例2的发泡珠粒只有1个高温熔融峰，对比例3发泡珠粒只具有1个低温熔融峰。
[0115]
通过对比聚合物体系的熔融峰，在蒸汽加热过程中，本发明聚烯烃泡沫珠粒表面由于低熔点聚乙烯熔融，增强了珠粒间的粘合，而熔点较高的聚丙烯晶体不发生熔融，确保珠粒内部泡孔结构的稳定。
[0116]
实施例6
[0117]
将实施例1-4和对比例1-3制备的聚烯烃发泡珠粒进行水蒸气成型加工成泡沫板材；水蒸汽加工温度是126℃，设备是自主搭建的蒸汽成型装置，依次得到7件发泡板材，记为1
#
(实施例1)、2
#
(实施例2)、3
#
(实施例3)、4
#
(实施例4)、5
#
(对比例1)、6
#
(对比例2)、7
#
(对比例3)；对7个泡沫板材进行电镜扫描，1
#
(实施例1)-4
#
(实施例4)其微观结构如图6-图9所示。
[0118]
由图6-图9可见，聚烯烃发泡珠粒的微观粒子之间结合紧密，说明多熔融峰的构建有助于改善聚烯烃泡沫珠粒在成型时彼此的粘结性；而图10显示出5
#
(对比例1)的微观粒子之间松散，珠粒间键合力较弱，说明单熔融峰发泡珠粒经蒸汽成型后的珠粒间粘结性较差，对比例2同理；而对比例3只有低熔点聚合物，其泡孔刚性结构较差，其泡沫密度大，发泡倍率低，其发泡制品成型性能较差。
[0119]
以上所述，仅是本技术的几个实施例，并非对本技术做任何形式的限制，虽然本技术以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

技术特征：
1.一种聚烯烃发泡珠粒的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(s1)高熔点聚烯烃、低熔点聚合物及成核剂混合，得到预混物；(s2)所述预混物和超临界流体混合，得到所述预混物与所述超临界流体的均质混合物；(s3)所述均质混合物经过发泡、制粒，得到所述聚烯烃发泡珠粒；所述高熔点聚烯烃的熔点为150℃～200℃；所述低熔点聚合物的熔点为30℃～135℃。2.如权利要求1所述的一种聚烯烃发泡珠粒的制备方法，其特征在于，所述低熔点聚合物的熔点为50℃～135℃；优选地，所述低熔点聚合物的熔点为90℃～125℃。3.如权利要求1所述的一种聚烯烃发泡珠粒的制备方法，其特征在于，所述高熔点聚烯烃选自高熔体强度聚丙烯和/或线性聚丙烯；优选地，所述低熔点聚合物选自高熔体强度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚顺式-1,4-异戊二烯或聚氯代丁二烯中的至少一种。4.如权利要求1所述的一种聚烯烃发泡珠粒的制备方法，其特征在于，所述制备方法中的总原料包括高熔点聚烯烃、低熔点聚合物、成核剂和超临界流体；所述高熔点聚烯烃的含量为所述总原料的重量的50～95wt％；所述低熔点聚合物的重量为所述总原料的重量的4～50wt％；所述成核剂的重量为所述总原料的重量的0.05～5wt％；所述超临界流体的重量为所述总原料的重量的0.2～15wt％；所述总原料中各组分的重量百分比之和为100wt％；优选地，所述高熔点聚烯烃的含量为所述总原料的重量的70～90wt％；所述低熔点聚合物的重量为所述总原料的重量的4～30wt％；所述成核剂的重量为所述总原料的重量的0.2～5wt％；所述超临界流体的重量为所述总原料的重量的3～6wt％；所述总原料中各组分的重量百分比之和为100wt％。5.如权利要求1所述的一种聚烯烃发泡珠粒的制备方法，其特征在于，所述成核剂为无机纳米成核剂；所述成核剂选自滑石粉、坡缕石、蒙脱土、氢氧化镁、硅藻土、高岭土、二氧化硅、硅灰石粉、氢氧化铝、碳酸钙、碳酸钡及硫酸钡中的至少一种。6.如权利要求1所述的一种聚烯烃发泡珠粒的制备方法，其特征在于，所述超临界流体选自超临界二氧化碳和/或超临界氮气；所述聚烯烃发泡珠粒是在挤出发泡协同风冷热切设备中制备得到；优选地，所述高熔点聚烯烃和低熔点聚合物在预混前先经过干燥，所述干燥的温度为60～90℃，所述干燥的时间为2～24h。7.如权利要求1所述的一种聚烯烃发泡珠粒的制备方法，其特征在于，所述预混物和超临界流体是在所述挤出发泡协同风冷热切设备中的一阶挤出机中混合、熔融塑化，得到所述预混物与所述超临界流体的均质混合物；所述均质混合物是在所述挤出发泡与风冷热切设备中的二阶挤出机中发泡；所述制粒是在风冷热切机组进行切粒；优选地，所述一阶挤出机的温度为120～250℃，压力为4～16mpa，螺杆转速20～45rpm；
所述二阶挤出机的温度为110～180℃，压力为2～15mpa，螺杆转速3～15rpm；优选地，所述挤出发泡协同风冷热切设备的一阶挤出机选自单螺杆挤出机或双螺杆挤出机；所述挤出发泡协同风冷热切设备的二阶挤出机选自单螺杆挤出机或双螺杆挤出机；所述一阶挤出机与所述二阶挤出机串联设置；优选地，所述二阶挤出机的发泡模头中设置2～30个挤出模口，所述模口的直径为0.3～3.0mm；所述发泡模头的温度为110～180℃，压力为2～15mpa；优选地，所述制粒是通过所述风冷热机组制得；所述风冷热机组包括切粒机和冷却风机；所述切粒机的旋转切刀与所述二阶挤出机的发泡模头的外表面紧密贴合设置；所述冷却风机用于吹出所述切粒机切出的粒状发泡物质；所述旋转切刀由2～10个刀片组成；所述旋转切刀的转速为200～3000rpm。8.权利要求1-7任一项所述的聚烯烃发泡珠粒的制备方法制备得到的聚烯烃发泡珠粒；优选地，所述聚烯烃发泡珠粒具有多熔融峰结构；优选地，所述聚烯烃发泡珠粒的密度为0.02～0.15g/cm3，所述聚烯烃发泡珠粒的泡孔平均直径为20～500μm；所述发泡珠粒的闭孔率在80％以上；优选地，所述发泡珠粒包括胶囊状、哑铃形、球形、饼状或柱状中的至少一种；所述发泡珠粒的发泡倍率为2～60倍。9.权利要求1-7任一项所述的聚烯烃发泡珠粒的制备方法制备得到的聚烯烃发泡珠粒或权利要求8所述的聚烯烃发泡珠粒在制备发泡材料中的应用。10.一种发泡制品，其特征在于，所述发泡制品的材料包括权利要求1-7任一项所述的聚烯烃发泡珠粒的制备方法制备得到的聚烯烃发泡珠粒或权利要求8所述的聚烯烃发泡珠粒；优选地，所述发泡制品是所述聚烯烃发泡珠粒经过蒸汽成型、微波成型、模压成型获得。

技术总结
本发明公开了一种聚烯烃发泡珠粒及其制备方法和应用，属于高分子材料技术领域。本发明方法包括：高熔点聚烯烃、低熔点聚合物及成核剂混合得到预混物；所述预混物和超临界流体混合得到所述预混物与所述超临界流体的均质混合物；所述均质混合物经过发泡、制粒得到所述聚烯烃发泡珠粒；所述高熔点聚烯烃的熔点为150℃～200℃；所述低熔点聚合物的熔点为30℃～135℃。本发明聚烯烃发泡珠粒具有多熔融峰结构，外观均匀饱满、光泽度好、泡孔结构大小均匀稳定，开孔率可控，具有良好的发泡效果和良好的水蒸汽模塑成型；且其制备方法操作简便，生产效率高，无需后期干燥，能耗更低，具有更好的工业应用前景。的工业应用前景。的工业应用前景。


技术研发人员：苏耀卓 黄朋科 张利华 吴飞 郑文革
受保护的技术使用者：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
技术研发日：2023.03.23
技术公布日：2023/8/23