一种改性聚苯醚发泡珠粒的配方、制备方法及其应用.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810573216.5 (22)申请日 2018.06.06 (71)申请人 广东奔迪新材料科技有限公司 地址 523758 广东省东莞市黄江镇裕元工 业区裕元三路T2栋 (72)发明人 冯云平 (51)Int.Cl. C08L 71/12(2006.01) C08L 55/02(2006.01) C08L 23/06(2006.01) C08L 77/00(2006.01) C08L 51/04(2006.01) C08L 23/12(2006.01) C08L 91/0。

2、6(2006.01) C08J 9/12(2006.01) (54)发明名称 一种改性聚苯醚发泡珠粒的配方、 制备方法 及其应用 (57)摘要 本发明公开了一种改性聚苯醚发泡珠粒的 配方、 制备方法及其应用， 其配方由包含以下重 量份的组分制成： 聚苯醚30-90份、 改性聚合物 30-90份、 相容剂5-30份、 增韧剂5-30份、 阻燃剂 5-20份、 抗氧剂1-5份、 助抗氧剂1-5份、 润滑剂1- 3份、 偶联剂1-3份、 分散剂1-10份、 无机纳米成 核剂材料2-6份； 本发明可以制造出适合发泡均 匀， 倍率大， 闭孔率高， 泡孔均匀细密， 不容易收 缩塌陷的发泡珠粒； 快捷安全高。

3、效节能的预发泡 加工设备和工艺来完成发泡改性聚苯醚发泡珠 粒的生产。 权利要求书1页 说明书5页 CN 109054337 A 2018.12.21 CN 109054337 A 1.一种改性聚苯醚发泡珠粒的配方， 其特征在于， 由包含以下重量份的组分制成： 聚苯 醚30-90份、 改性聚合物30-90份、 相容剂5-30份、 增韧剂5-30份、 阻燃剂5-20份、 抗氧剂1-5 份、 助抗氧剂1-5份、 润滑剂1-3份、 偶联剂1-3份、 分散剂1-10份、 无机纳米成核剂材料2-6 份。 2.根据权利要求1所述的一种改性聚苯醚发泡珠粒的配方， 其特征在于， 所述改性聚合 物是由ABS、 P。

4、E、 PPS、 PA、 HIPS、 PP、 BS以及GPPS按照等重量混合制造而成。 3.所述相容剂是由PP-g-MAH、 SEBS-g-MAH、 PE-g-MAH、 EPDM以及POE-g-GMA按照等重量 混合制造而成。 4.所述增韧剂是由SBS、 SEBS、 聚丁烯、 LCP、 EPDM以及聚烯烃弹性体按照等重量混合制 造而成。 5.所述阻燃剂是由磷酸酯类的阻燃剂和无机纳米阻燃剂复配按照等重量混合制造而 成； 所述无机纳米阻燃剂： 纳米氢氧化铝、 纳米氢氧化镁、 红磷、 硼酸锌、 纳米氧化锑、 纳米钼 化合物、 层状硅酸盐和无水碳酸镁按照等重量混合制造而成。 6.所述抗氧剂为抗氧剂101。

5、0； 助抗氧剂为助抗氧剂168， 润滑剂为液体石蜡， 偶联剂是 由硅烷偶联剂、 钛酸酯偶联剂和铝酸偶联剂按照等重量混合制造而成， 分散剂是由聚烯烃 类超分散剂、 聚醚型超分散剂以及聚丙烯酸酯型超分散剂按照等重量混合制造而成。 7.一种如权利要求1-6任一所述的一种改性聚苯醚发泡珠粒的制备方法， 其特征在于， 包括如下步骤： 步骤一： 材料改性， 以聚苯醚材料为基料， 加入改性聚合物， 相容剂， 无机纳米材料和有 关助剂， 混合加热， 挤出得到发泡改性聚苯醚材料； 步骤二： 水下切粒： 物料按配方加入在高速混合机混合均匀， 投入双、 三螺杆挤出混合 设备， 高温熔融挤出物料， 与水下切粒设备配合。

6、进行水下切粒， 使得切出的颗粒粒径大小均 匀， 粒径0.36mm,颗粒形状圆度高， 表面光滑； 步骤三： 预发泡粒子： 在预发泡珠粒成型设备中加入超临界流体 （二氧化碳， 氮气） ， 将 水下切出的粒子， 以高频加热方式， 在120250的温度下， 高压喷入到预发泡珠粒成型设 备中， 通过气体渗透溶解， 压力释放， 冷却降温等过程， 用高效节能的预发泡加工设备和工 艺来完成改性聚苯醚材料发泡珠粒的生产， 发泡倍率3-30倍， 制造出适合发泡均匀， 倍率 大， 闭孔率高， 泡孔均匀细密， 不容易收缩塌陷的发泡珠粒； 使其达到要求发泡倍率的发泡 粒子。 8.一种如权利要求7所述的一种改性聚苯醚发泡。

7、珠粒在轻量化动力电池箱的应用， 其 特征在于， 利用高效加热的高频技术成型设备， 预发泡好的一定发泡倍率的发泡粒子风送 进入模具， 发泡粒子充满模具后， 通过高频加热， 加热温度高， 发泡珠粒从里到外加热温度 均匀， 保证发泡制品质量； 发泡粒子经加热熔接后， 迅速冷却成型脱模， 得到电动汽车塑料 泡沫珠粒模压锂电电池箱制品； 成型温度为150， 压力为0.25MPa。 权利要求书 1/1 页 2 CN 109054337 A 2 一种改性聚苯醚发泡珠粒的配方、 制备方法及其应用 技术领域 0001 本发明涉及高分子材料技术领域， 具体是一种改性聚苯醚发泡珠粒的配方、 制备 方法及其应用。 背。

8、景技术 0002 近20多年来， 各国汽车制造商都十分重视汽车轻量化的工作， 投入大量的人力和 资金进行研究， 汽车轻量化取得了显著的成就， 这主要归功于材料工程领域的科技进步。 首 先是诸多高强度轻质材料的开发及在汽车制造中的应用， 取代了不少传统的钢铁制件;其 次是新的成形工艺， 不断涌现， 优化了工件结构， 大大减少了材料消耗。 汽车轻量化目的的 实现主要依靠材料的更新换代和加工技术的创新， 认识新材料才能更新加工工艺， 创造新 的加工技术来实现目的。 0003 我国与其他国家相比， 在这方面的研究还不够先进， 应该投入更多的精力来发展 此项工艺， 即改变汽车的制造材料， 又改变汽车的部。

9、分零件和结构设计， 技术与材料相结 合， 推进汽车轻量化的发展。 0004 电动汽车的电池箱作为纯电动汽车动力电池总成的承重与保护装置， 是动力电池 箱总成的关键组成部分。 纯电动汽车装配大量的动力电池来满足电动汽车续航里程的要 求， 往往动力电池箱总成就要占整车总质量的30%-40%。 而各大电池厂商目前大多使用厚重 的箱体式的电池箱来装载动力电池， 这无形中增加了纯电动汽车的整体质量。 因此， 在满足 电池箱动静态性能、 密封防水性、 碰撞安全性等基本的要求的基础上， 需对纯电动汽车的电 池箱结构进行优化设计从而实现其轻量化设计， 对推进纯电动汽车的快速发展具有重要的 意义。 0005 电。

10、动汽车的电池箱作为电动汽车所载有的动力源是电动汽车的关键部件， 其性能 的优劣将对电动汽车的应用前景产生重大影响， 动力电池使用环境一般都比较差， 电池箱 体作为动力电池的防护零件， 需要满足诸多功能需求。 在箱体结构设计上， 需要考虑以下因 素:耐振动强度和疲劳耐久性能； 耐冲击性能， 要求箱体外部及内部经历冲击不应有机械损 坏、 变形和紧固部位的松动现象； 碰撞安全性能， 车辆在发生正面碰撞、 侧面碰撞及后碰撞 过程中对电池箱体可能造成的挤压破坏而采取的有效保护措施； 密封性能， 电池位于车身 底板下方， 在车身外侧， 且离路面很近， 其防水、 防尘的密封要求必不可少； 防腐性能， 电池 。

11、的位置极易沾粘雨水、 泥浆， 是腐蚀重灾区， 其防腐性能要求应很高； 耐热性能， 电池工作时 产生较高的热量， 防护箱体的材料必须有耐高温性能， 轻量化， 考虑到车辆能源的过量消耗 和大气的污染， 电池箱体愈轻愈好。 所以现有传统方法是采用易于成型的金属箱体 （如铝合 金） ， 共聚PP、 m-PPE高强度塑料材料制作。 0006 作为改性工程塑料聚苯醚(m-PPE)， 比重1.07g/cm3;其分子结构决定了其具有良 好的热性能， 它的玻璃化转变温度(Tg)可达210 ,在较宽的温度范围内能够保持优良的 力学性能、 电性能、 保温性能， 阻燃性能， 并具有良好的耐热水和耐水蒸气性能。 000。

12、7 高性能聚苯醚树脂作为基本材料， 其强度可达70MPa左右， 大约是聚乙烯的3倍， 弹 说明书 1/5 页 3 CN 109054337 A 3 性模量大于2000MPa， 材料的抗冲击性能大于430J /m(Izod试验方法)。 热变形温度高达120 ， 线膨胀系数大约1.0-2.0X106， 低于聚乙烯和聚丙烯， 因此产品的尺寸稳定好， 它的 耐蠕变性能是五大工程塑料中最好的， 长期使用强度具有较高的可靠性， 聚苯醚材料还具 有本征的阻燃性， 且属于低烟无卤环保型阻燃， 树脂本身的耐酸碱、 耐水， 卫生性能比较好。 0008 但高性能聚苯醚树脂分子键刚性大， 玻璃化转化温度高， 不易取向。

13、， 制品内残余内 应力较高， 熔融流动性差， 加工困难， 价格高等缺点。 因此， 通常采用掺混等合金化方法对 PPE改性， 并通过加入发泡剂， 生产改性聚苯醚的发泡材料。 0009 发明专利CN 1041165A公开一种聚苯醚和乙烯基芳香族化合物制造的可发泡聚合 物及其制备方法和应用， 发明是用一步法制备可发泡聚合物的方法， 即在聚合过程中加入 发泡剂。 将水放入带有搅拌器的密封压力釜中， 并在其中溶入悬浮剂， 将含有己溶解的过氧 苯甲酸和过苯甲酸叔丁酯的聚苯醚和苯乙烯加入到混合物中。 将该反应混合物加热搅拌， 然后加热至一定温度， 此时在一定压力下加入戊烷。 再过一定时间后， 将悬浮聚合物筛。

14、分并 干燥。 干珠的戊烷含量为6-7%。 将该物用蒸汽预发泡得到体积密度为40克/升。 由该发泡聚 合物制备的泡沫材料较好地用于热绝缘材料。 该方法是在聚合过程中加入发泡剂， 是一步 法制备可发泡聚合物的方法。 该方法工艺复杂， 发泡珠粒粒径和珠粒气体含量控制困难， 并 且粒径的分布不均匀状况。 发明内容 0010 本发明的目的在于提供一种改性聚苯醚发泡珠粒的配方、 制备方法及其应用， 以 解决上述背景技术中提出的问题。 0011 为实现上述目的， 本发明提供如下技术方案： 一种改性聚苯醚发泡珠粒的配方； 由包含以下重量份的组分制成： 聚苯醚30-90份、 改 性聚合物30-90份、 相容剂5。

15、-30份、 增韧剂5-30份、 阻燃剂5-20份、 抗氧剂1-5份、 助抗氧剂1- 5份、 润滑剂1-3份、 偶联剂1-3份、 分散剂1-10份、 无机纳米成核剂材料2-6份。 0012 一种改性聚苯醚发泡珠粒的制备方法； 包括如下步骤： 步骤一： 材料改性， 以聚苯醚材料为基料， 加入改性聚合物， 相容剂， 无机纳米材料和有 关助剂， 混合加热， 挤出得到发泡改性聚苯醚材料； 步骤二： 水下切粒： 物料按配方加入在高速混合机混合均匀， 投入双、 三螺杆挤出混合 设备， 高温熔融挤出物料， 与水下切粒设备配合进行水下切粒， 使得切出的颗粒粒径大小均 匀， 粒径0.36mm,颗粒形状圆度高， 表。

16、面光滑； 步骤三： 预发泡粒子： 在预发泡珠粒成型设备中加入超临界流体 （二氧化碳， 氮气） ， 将 水下切出的粒子， 以高频加热方式， 在120250的温度下， 高压喷入到预发泡珠粒成型设 备中， 通过气体渗透溶解， 压力释放， 冷却降温等过程， 用高效节能的预发泡加工设备和工 艺来完成改性聚苯醚材料发泡珠粒的生产， 发泡倍率3-30倍， 制造出适合发泡均匀， 倍率 大， 闭孔率高， 泡孔均匀细密， 不容易收缩塌陷的发泡珠粒； 使其达到要求发泡倍率的发泡 粒子。 0013 一种改性聚苯醚发泡珠粒在轻量化动力电池箱的应用； 利用高效加热的高频技术 成型设备， 预发泡好的一定发泡倍率的发泡粒子风。

17、送进入模具， 发泡粒子充满模具后， 通过 高频加热， 加热温度高， 发泡珠粒从里到外加热温度均匀， 保证发泡制品质量； 发泡粒子经 说明书 2/5 页 4 CN 109054337 A 4 加热熔接后， 迅速冷却成型脱模， 得到电动汽车塑料泡沫珠粒模压锂电电池箱制品； 所述成 型温度需要150， 压力需要0.25MPa。 0014 作为本发明进一步的方案： 所述改性聚合物是由ABS、 PE、 PPS、 PA、 HIPS、 PP、 BS以及 GPPS按照等重量混合制造而成。 0015 作为本发明再进一步的方案： 所述相容剂是由PP-g-MAH、 SEBS-g-MAH、 PE-g-MAH、 EPD。

18、M以及POE-g-GMA按照等重量混合制造而成。 0016 作为本发明再进一步的方案： 所述增韧剂是由SBS、 SEBS、 聚丁烯、 LCP、 EPDM以及聚 烯烃弹性体按照等重量混合制造而成。 0017 作为本发明再进一步的方案： 所述阻燃剂是由磷酸酯类的阻燃剂和无机纳米阻燃 剂复配按照等重量混合制造而成； 所述无机纳米阻燃剂： 纳米氢氧化铝、 纳米氢氧化镁、 红 磷、 硼酸锌、 纳米氧化锑、 纳米钼化合物、 层状硅酸盐和无水碳酸镁按照等重量混合制造而 成。 0018 作为本发明再进一步的方案： 所述抗氧剂为抗氧剂1010； 助抗氧剂为助抗氧剂 168， 润滑剂为液体石蜡， 偶联剂是由硅烷偶。

19、联剂、 钛酸酯偶联剂和铝酸偶联剂按照等重量 混合制造而成， 分散剂是由聚烯烃类超分散剂、 聚醚型超分散剂以及聚丙烯酸酯型超分散 剂按照等重量混合制造而成。 0019 与现有技术相比， 本发明的有益效果是： 本发明可以制造出适合发泡均匀， 倍率 大， 闭孔率高， 泡孔均匀细密， 不容易收缩塌陷的发泡珠粒； 快捷安全高效节能的预发泡加 工设备和工艺来完成发泡改性聚苯醚发泡珠粒的生产； 根据发泡珠粒软化温度比较高， 创 新开发加热高效的高频技术设备， 改变现有的以蒸汽为加热介质的加热方式， 成型压力较 低， 生产安全快捷。 0020 具体实施方式 0021 下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进。

20、一步详细地说明。 0022 实施例1 一种改性聚苯醚发泡珠粒的配方； 由包含以下重量份的组分制成： 聚苯醚30-90份、 改 性聚合物90份、 相容剂30份、 增韧剂30份、 阻燃剂20份、 抗氧剂5份、 助抗氧剂5份、 润滑剂3 份、 偶联剂3份、 分散剂10份、 无机纳米成核剂材料6份。 0023 一种改性聚苯醚发泡珠粒的制备方法； 包括如下步骤： 步骤一： 材料改性， 以聚苯醚材料为基料， 加入改性聚合物， 相容剂， 无机纳米材料和有 关助剂， 混合加热， 挤出得到发泡改性聚苯醚材料； 步骤二： 水下切粒： 物料按配方加入在高速混合机混合均匀， 投入双、 三螺杆挤出混合 设备， 高温熔融。

21、挤出物料， 与水下切粒设备配合进行水下切粒， 使得切出的颗粒粒径大小均 匀， 粒径6mm,颗粒形状圆度高， 表面光滑； 步骤三： 预发泡粒子： 在预发泡珠粒成型设备中加入超临界流体 （二氧化碳， 氮气） ， 将 水下切出的粒子， 以高频加热方式， 在250的温度下， 高压喷入到预发泡珠粒成型设备中， 通过气体渗透溶解， 压力释放， 冷却降温等过程， 用高效节能的预发泡加工设备和工艺来完 成改性聚苯醚材料发泡珠粒的生产， 发泡倍率30倍， 制造出适合发泡均匀， 倍率大， 闭孔率 说明书 3/5 页 5 CN 109054337 A 5 高， 泡孔均匀细密， 不容易收缩塌陷的发泡珠粒； 使其达到要。

22、求发泡倍率的发泡粒子。 0024 一种改性聚苯醚发泡珠粒在轻量化动力电池箱的应用； 利用高效加热的高频技术 成型设备， 预发泡好的一定发泡倍率的发泡粒子风送进入模具， 发泡粒子充满模具后， 通过 高频加热， 加热温度高， 发泡珠粒从里到外加热温度均匀， 保证发泡制品质量； 发泡粒子经 加热熔接后， 迅速冷却成型脱模， 得到电动汽车塑料泡沫珠粒模压锂电电池箱制品； 所述成 型温度需要150， 压力需要0.25MPa。 0025 实施例2 一种改性聚苯醚发泡珠粒的配方； 由包含以下重量份的组分制成： 聚苯醚30份、 改性聚 合物30份、 相容剂5份、 增韧剂5份、 阻燃剂5份、 抗氧剂1份、 助抗。

23、氧剂1份、 润滑剂1份、 偶联剂 1份、 分散剂1份、 无机纳米成核剂材料2份。 0026 一种改性聚苯醚发泡珠粒的制备方法； 包括如下步骤： 步骤一： 材料改性， 以聚苯醚材料为基料， 加入改性聚合物， 相容剂， 无机纳米材料和有 关助剂， 混合加热， 挤出得到发泡改性聚苯醚材料； 步骤二： 水下切粒： 物料按配方加入在高速混合机混合均匀， 投入双、 三螺杆挤出混合 设备， 高温熔融挤出物料， 与水下切粒设备配合进行水下切粒， 使得切出的颗粒粒径大小均 匀， 粒径0.3， 颗粒形状圆度高， 表面光滑； 步骤三： 预发泡粒子： 在预发泡珠粒成型设备中加入超临界流体 （二氧化碳， 氮气） ， 将。

24、 水下切出的粒子， 以高频加热方式， 在120的温度下， 高压喷入到预发泡珠粒成型设备中， 通过气体渗透溶解， 压力释放， 冷却降温等过程， 用高效节能的预发泡加工设备和工艺来完 成改性聚苯醚材料发泡珠粒的生产， 发泡倍率3倍， 制造出适合发泡均匀， 倍率大， 闭孔率 高， 泡孔均匀细密， 不容易收缩塌陷的发泡珠粒； 使其达到要求发泡倍率的发泡粒子。 0027 一种改性聚苯醚发泡珠粒在轻量化动力电池箱的应用； 利用高效加热的高频技术 成型设备， 预发泡好的一定发泡倍率的发泡粒子风送进入模具， 发泡粒子充满模具后， 通过 高频加热， 加热温度高， 发泡珠粒从里到外加热温度均匀， 保证发泡制品质量。

25、； 发泡粒子经 加热熔接后， 迅速冷却成型脱模， 得到电动汽车塑料泡沫珠粒模压锂电电池箱制品； 所述成 型温度需要150， 压力需要0.25MPa。 0028 实施例3 一种改性聚苯醚发泡珠粒的配方； 由包含以下重量份的组分制成： 聚苯醚30-90份、 改 性聚合物60份、 相容剂18份、 增韧剂17份、 阻燃剂13份、 抗氧剂3份、 助抗氧剂3份、 润滑剂2 份、 偶联剂2份、 分散剂6份、 无机纳米成核剂材料4份。 0029 一种改性聚苯醚发泡珠粒的制备方法； 包括如下步骤： 步骤一： 材料改性， 以聚苯醚材料为基料， 加入改性聚合物， 相容剂， 无机纳米材料和有 关助剂， 混合加热， 挤。

26、出得到发泡改性聚苯醚材料； 步骤二： 水下切粒： 物料按配方加入在高速混合机混合均匀， 投入双、 三螺杆挤出混合 设备， 高温熔融挤出物料， 与水下切粒设备配合进行水下切粒， 使得切出的颗粒粒径大小均 匀， 粒径2mm,颗粒形状圆度高， 表面光滑； 步骤三： 预发泡粒子： 在预发泡珠粒成型设备中加入超临界流体 （二氧化碳， 氮气） ， 将 水下切出的粒子， 以高频加热方式， 在135的温度下， 高压喷入到预发泡珠粒成型设备中， 通过气体渗透溶解， 压力释放， 冷却降温等过程， 用高效节能的预发泡加工设备和工艺来完 说明书 4/5 页 6 CN 109054337 A 6 成改性聚苯醚材料发泡珠。

27、粒的生产， 发泡倍率16倍， 制造出适合发泡均匀， 倍率大， 闭孔率 高， 泡孔均匀细密， 不容易收缩塌陷的发泡珠粒； 使其达到要求发泡倍率的发泡粒子。 0030 一种改性聚苯醚发泡珠粒在轻量化动力电池箱的应用； 利用高效加热的高频技术 成型设备， 预发泡好的一定发泡倍率的发泡粒子风送进入模具， 发泡粒子充满模具后， 通过 高频加热， 加热温度高， 发泡珠粒从里到外加热温度均匀， 保证发泡制品质量； 发泡粒子经 加热熔接后， 迅速冷却成型脱模， 得到电动汽车塑料泡沫珠粒模压锂电电池箱制品； 所述成 型温度需要150， 压力需要0.25MPa。 0031 经测试产品技术指标： 耐热性： 负荷0.2MPa， 截面积13mm6mm， 支撑距离64mm， 温度105， 发泡率5(cc/g)， 形 变0.34mm。 制品成型尺寸公差： 0.20.7%。 0032 上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明， 但是本发明并不限于上述实施方 式， 在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内， 还可以在不脱离本发明宗旨的前提下 作出各种变化。 说明书 5/5 页 7 CN 109054337 A 7 。