一種半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料的制作方法
【專利摘要】一種半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料，由聚氯乙烯樹脂、聚合物增韌劑、阻燃增塑劑、無(wú)鹵阻燃劑、熱穩(wěn)定劑、交聯(lián)劑、發(fā)泡劑和可反應(yīng)單體組成，各組分的重量比為100：5-40：10-40：10-60：5-20：10-50：5-60：5-40；其制備步驟如下：1）將固態(tài)原料置于球磨混合機(jī)中混合均勻；2）加入液態(tài)原料混合后置于捏合機(jī)中攪拌均勻制成預(yù)壓料；3）將預(yù)壓料放入模具中塑化發(fā)泡得模壓制品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：該聚氯乙烯合金材料具有低密度高阻燃特點(diǎn)且制備成本低，可作為保溫、隔熱、隔音材料用于建筑、交通運(yùn)輸車輛、船舶、航空航天等工程領(lǐng)域。
【專利說明】一種半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及硬質(zhì)聚氯乙烯基發(fā)泡材料，特別是一種半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料。

【背景技術(shù)】
[0002]高發(fā)泡泡沫塑料通常是指密度低于100kg/m3的泡沫塑料，具有質(zhì)輕、熱導(dǎo)率低、隔熱、隔音性好、優(yōu)良的緩沖性能和比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，在建筑、交通運(yùn)輸、包裝以及航天、國(guó)防等工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。聚氯乙烯基低密度閉孔泡沫塑料不易受潮、耐酸堿腐蝕、具有阻燃性，可以應(yīng)用在具有嚴(yán)格防火要求的設(shè)備如列車中。隨著我國(guó)對(duì)火災(zāi)防范管理的加強(qiáng)，建材產(chǎn)品的防火性規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的不斷出臺(tái)，未來防火材料的選擇將成為建筑工程施工的重點(diǎn)，硬質(zhì)高發(fā)泡聚氯乙烯材料的應(yīng)用前景廣闊。
[0003]硬質(zhì)聚氯乙烯基發(fā)泡材料主要分兩類，一類是低發(fā)泡產(chǎn)品，密度在500kg/m3左右；另一類是密度小于100kg/m3的高發(fā)泡產(chǎn)品 ，目前后者多為交聯(lián)的硬質(zhì)聚氯乙烯材料，主要用于承載構(gòu)件夾層結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)泡沫芯材，生產(chǎn)工藝復(fù)雜成本較高，且材料成型后即失去二次加工的流動(dòng)性，不可回收。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在問題，提供一種半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料，與現(xiàn)有交聯(lián)高發(fā)泡聚氯乙烯材料相比，該聚氯乙烯合金材料具有低密度高阻燃特點(diǎn)且制備成本低，可作為保溫、隔熱、隔音材料用于建筑、交通運(yùn)輸車輛、船舶、航空航天等工程領(lǐng)域。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:
一種半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料，由聚氯乙烯樹脂、聚合物增韌劑、阻燃增塑劑、無(wú)齒阻燃劑、熱穩(wěn)定劑、交聯(lián)劑、發(fā)泡劑和可反應(yīng)單體組成，聚氯乙烯樹脂、聚合物增韌劑、阻燃增塑劑、無(wú)鹵阻燃劑、熱穩(wěn)定劑、交聯(lián)劑、發(fā)泡劑和可反應(yīng)單體的重量比為100:5-40:10-40:10-60:5~20: 10-50:5_60:5_40。
[0006]所述聚合物增韌劑為氯化聚乙烯、丙烯酸酯共聚物和丙烯酸酯-苯乙烯-丁二烯共聚物中的一種或兩種以上任意比例的混合物；所述阻燃增塑劑為磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸二苯辛酯和磷酸甲苯二苯酯中的一種或兩種以上任意比例的混合物；所述無(wú)鹵阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、聚磷酸銨、三聚氰胺、硼酸鋅和氧化銻中的一種或兩種以上任意比例的混合物；所述熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鉛、三堿式硫酸鉛、二鹽基硬脂酸鉛、硬脂酸鋇、硬脂酸鈣和硬脂酸鋅中的一種或兩種以上任意比例的混合物；所述交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)中的一種或兩種以上任意比例的混合物；所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁睛、偶氮二異丁酸二甲酯、偶氮二異庚睛、碳酸氫鈉、碳酸鋅、碳酸鎂、一氟二氯乙烷、環(huán)己烷、三氯甲烷、二氯甲烷和正戊烷中的一種或兩種以上任意比例的混合物；所述可反應(yīng)單體為甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯腈和苯乙烯中的一種或兩種以上任意比例的混合物。
[0007]—種所述半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料的制備方法，步驟如下:
1)將固態(tài)原料聚氯乙烯樹脂、聚合物增韌劑、阻燃劑、固態(tài)發(fā)泡劑和熱穩(wěn)定劑按重量比置于球磨混合機(jī)中混合均勻，得到混合物；
2)將上述混合物與液態(tài)原料增塑劑、液態(tài)發(fā)泡劑、交聯(lián)劑和可反應(yīng)單體按重量比混合后置于捏合機(jī)中攪拌均勻制成預(yù)壓料；
3)將上述預(yù)壓料放入模具中在170-200°C和10-30MPa壓力下塑化發(fā)泡得模壓制品，然后將模壓制品在60-70°C濕熱箱中處理12-72小時(shí)，即可制得半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:該聚氯乙烯合金材料具有低密度高阻燃特點(diǎn)且制備成本低，可作為保溫、隔熱、隔音材料用于建筑、交通運(yùn)輸車輛、船舶、航空航天等工程領(lǐng)域。

【具體實(shí)施方式】
[0009]本發(fā)明突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著效果可以從下述的實(shí)施例得以體現(xiàn)，但它們不是對(duì)本發(fā)明作任何限制。
[0010]實(shí)施例1:
一種半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料的制備方法，所述聚氯乙烯合金材料由聚氯乙烯樹脂、丙烯酸酯共聚物、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、氫氧化鋁、偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁睛、磷酸三苯酯、丙烯腈和二甲基丙烯酸乙二醇酯組成，其制備步驟如下:
1)將固態(tài)原料聚氯乙烯樹脂100g、丙烯酸酯共聚物10g。硬脂酸鈣4g、硬脂酸鋅2g、氫氧化鋁Sg、偶氮二甲酰胺3g和偶氮二異丁睛2g用高速混合機(jī)充分混合置于球磨混合機(jī)中混合均勻,得到混合物；
2)將上述混合物與液態(tài)原料磷酸三苯酯5g、丙烯腈1g和二甲基丙烯酸乙二醇酯16g混合后置于捏合機(jī)中攪拌均勻制成預(yù)壓料；
3)將上述預(yù)壓料放入模具中在180°C和30MPa壓力下塑化發(fā)泡得模壓制品，然后將模壓制品在60°C濕熱箱中處理72小時(shí)，即制得半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料。檢測(cè)表明:材料表觀密度90kg/m3，壓縮強(qiáng)度1.0MPa，氧指數(shù)35。
[0011]實(shí)施例2:
一種半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料的制備方法，所述聚氯乙烯合金材料由聚氯乙烯樹脂、丙烯酸酯共聚物、硬脂酸鉛、二鹽基硬脂酸鉛、聚磷酸銨、偶氮二異丁酸二甲酯、偶氮二異庚睛、磷酸三苯酯、丙烯腈和二甲基丙烯酸乙二醇酯組成，其制備步驟如下:
1)將固態(tài)原料聚氯乙烯樹脂100g、丙烯酸酯共聚物20g、硬脂酸鉛5g、二鹽基硬脂酸鉛10g、聚磷酸銨Sg、偶氮二異丁酸二甲酯3g和偶氮二異庚睛3g用高速混合機(jī)充分混合置于球磨混合機(jī)中混合均勻，得到混合物；
2)將上述混合物與液態(tài)原料磷酸三苯酯5g、丙烯腈1g和二甲基丙烯酸乙二醇酯16g混合后置于捏合機(jī)中攪拌均勻制成預(yù)壓料；
3)將上述預(yù)壓料放入模具中在190°C和20MPa壓力下塑化發(fā)泡得模壓制品，然后將模壓制品在65°C濕熱箱中處理24小時(shí)，即制得半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料。檢測(cè)表明:材料表觀密度70kg/m3，壓縮強(qiáng)度0.8MPa，氧指數(shù)36。
[0012]實(shí)施例3:
一種半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料的制備方法，所述聚氯乙烯合金材料由聚氯乙烯樹脂、丙烯酸酯-苯乙烯-丁二烯共聚物1、硬脂酸鉛、三堿式硫酸鉛、氫氧化鋁、硼酸鋅、偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁酸二甲酯、磷酸三苯酯、甲基丙烯酸甲酯、一氟二氯乙烷和三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯組成，其制備步驟如下:
1)將固態(tài)原料聚氯乙烯樹脂100g、丙烯酸酯-苯乙烯-丁二烯共聚物10g、硬脂酸鉛4g、三堿式硫酸鉛Hg、氫氧化鋁Sg、硼酸鋅3g、偶氮二甲酰胺5g和偶氮二異丁酸二甲酯3g用高速混合機(jī)充分混合置于球磨混合機(jī)中混合均勻，得到混合物；
2)將上述混合物與液態(tài)原料磷酸三苯酯5g、甲基丙烯酸甲酯16g、一氟二氯乙烷30g和三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1g混合后置于捏合機(jī)中攪拌均勻制成預(yù)壓料；
3)將上述預(yù)壓料放入模具中175°C和30MPa壓力下塑化發(fā)泡得模壓制品，然后將模壓制品在70°C濕熱箱中處理12小時(shí)，即制得半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料。檢測(cè)表明:材料表觀密度50kg/m3，壓縮強(qiáng)度0.53 MPa，氧指數(shù)36。
[0013]實(shí)施例4:
一種半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料的制備方法，所述聚氯乙烯合金材料由聚氯乙烯樹脂、丙烯酸酯共聚物、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、氫氧化鋁、偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁睛、磷酸三苯酯、苯乙烯、正庚烷、三氯甲烷和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯組成，其制備步驟如下:
1)將固態(tài)原料聚氯乙烯樹脂100g、丙烯酸酯共聚物30g、硬脂酸鈣6g、硬脂酸鋅3g、氫氧化鋁28g、偶氮二甲酰胺4g、偶氮二異丁睛3g用高速混合機(jī)充分混合置于球磨混合機(jī)中混合均勻，得到混合物；
2)將上述混合物與液態(tài)原料磷酸三苯酯15g、苯乙烯16g、正庚烷20g、三氯甲烷20g和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯16g混合后置于捏合機(jī)中攪拌均勻制成預(yù)壓料；
3)將上述預(yù)壓料放入模具中180°C和15MPa壓力下塑化發(fā)泡得模壓制品，然后將模壓制品在70°C濕熱箱中處理24小時(shí)，即制得半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料。檢測(cè)表明:材料表觀密度43kg/m3，壓縮強(qiáng)度0.08MPa，氧指數(shù)33。
[0014]實(shí)施例5:
一種半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料的制備方法，所述聚氯乙烯合金材料由聚氯乙烯樹脂、丙烯酸酯-苯乙烯-丁二烯共聚物、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、氫氧化鎂、偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁睛、磷酸三苯酯、丙烯腈、一氟二氯乙烷、三氯甲烷和二甲基丙烯酸乙二醇酯組成，其制備步驟如下:
1)將固態(tài)原料聚氯乙烯樹脂100g、丙烯酸酯-苯乙烯-丁二烯共聚物10g、硬脂酸鈣Sg、硬脂酸鋅4g、氫氧化鎂Sg、偶氮二甲酰胺3g和偶氮二異丁睛2g用高速混合機(jī)充分混合置于球磨混合機(jī)中混合均勻，得到混合物；
2)將上述混合物與液態(tài)原料磷酸三苯酯5g、丙烯腈26g、一氟二氯乙烷10g、三氯甲烷20g和二甲基丙烯酸乙二醇酯36g混合后置于捏合機(jī)中攪拌均勻制成預(yù)壓料；
3)將上述預(yù)壓料放入模具中195°C和20MPa壓力下塑化發(fā)泡得模壓制品，然后將模壓制品在65°C濕熱箱中處理36小時(shí)，即制得半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料。檢測(cè)表明:材料表觀密度45kg/m3，壓縮強(qiáng)度0.082MPa，氧指數(shù)34。
[0015]實(shí)施例6:
一種半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料的制備方法，所述聚氯乙烯合金材料由聚氯乙烯樹脂、氯化聚乙烯、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、氫氧化鋁、偶氮二甲酰胺、偶氮二異庚睛、磷酸三苯酯、丙烯腈、環(huán)己烷、三氯甲烷和二甲基丙烯酸乙二醇酯組成，其制備步驟如下:
1)將固態(tài)原料聚氯乙烯樹脂100g、氯化聚乙烯10g、硬脂酸鈣6g、硬脂酸鋅3g、氫氧化鋁18g、偶氮二甲酰胺3g和偶氮二異庚睛2g用高速混合機(jī)充分混合置于球磨混合機(jī)中混合均勻，得到混合物；
2)將上述混合物與液態(tài)原料磷酸三苯酯15g、丙烯腈15g、環(huán)己烷20g、三氯甲烷30g和二甲基丙烯酸乙二醇酯15g混合后置于捏合機(jī)中攪拌均勻制成預(yù)壓料；
3)將上述預(yù)壓料放入模具中180°C和15MPa壓力下塑化發(fā)泡得模壓制品，然后將模壓制品在65°C濕熱箱中處理30小時(shí)，即制得半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料。檢測(cè)表明:材料表觀密度40kg/m3，壓縮強(qiáng)度0.076MPa，氧指數(shù)33。
【權(quán)利要求】
1.一種半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料，其特征在于:由聚氯乙烯樹脂、聚合物增韌劑、阻燃增塑劑、無(wú)齒阻燃劑、熱穩(wěn)定劑、交聯(lián)劑、發(fā)泡劑和可反應(yīng)單體組成，聚氯乙烯樹脂、聚合物增韌劑、阻燃增塑劑、無(wú)鹵阻燃劑、熱穩(wěn)定劑、交聯(lián)劑、發(fā)泡劑和可反應(yīng)單體的重量比為 100:5-40:10-40:10-60:5~20: 10-50:5_60:5_40。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料，其特征在于:所述聚合物增韌劑為氯化聚乙烯、丙烯酸酯共聚物和丙烯酸酯-苯乙烯-丁二烯共聚物中的一種或兩種以上任意比例的混合物；所述阻燃增塑劑為磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸二苯辛酯和磷酸甲苯二苯酯中的一種或兩種以上任意比例的混合物；所述無(wú)鹵阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、聚磷酸銨、三聚氰胺、硼酸鋅和氧化銻中的一種或兩種以上任意比例的混合物；所述熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鉛、三堿式硫酸鉛、二鹽基硬脂酸鉛、硬脂酸鋇、硬脂酸鈣和硬脂酸鋅中的一種或兩種以上任意比例的混合物；所述交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)中的一種或兩種以上任意比例的混合物；所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁睛、偶氮二異丁酸二甲酯、偶氮二異庚睛、碳酸氫鈉、碳酸鋅、碳酸鎂、一氟二氯乙烷、環(huán)己烷、三氯甲烷、二氯甲烷和正戊烷中的一種或兩種以上任意比例的混合物；所述可反應(yīng)單體為甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯腈和苯乙烯中的一種或兩種以上任意比例的混合物。
3.—種如權(quán)利要求1所述半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料的制備方法，其特征在于步驟如下: 1)將固態(tài)原料聚氯乙烯樹脂、聚合物增韌劑、阻燃劑、固態(tài)發(fā)泡劑和熱穩(wěn)定劑按重量比置于球磨混合機(jī)中混合均勻，得到混合物； 2)將上述混合物與液態(tài)原料增塑劑、液態(tài)發(fā)泡劑、交聯(lián)劑和可反應(yīng)單體按重量比混合后置于捏合機(jī)中攪拌均勻制成預(yù)壓料； 3)將上述預(yù)壓料放入模具中在170-200°C和10-30MPa壓力下塑化發(fā)泡得模壓制品，然后將模壓制品在60-70°C濕熱箱中處理12-72小時(shí)，即可制得半互貫網(wǎng)絡(luò)高發(fā)泡阻燃聚氯乙烯合金材料。
【文檔編號(hào)】C08L33/12GK104164024SQ201410374457
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】郭天瑛, 楊吉祥, 任洪歧, 時(shí)賀光, 劉帥, 劉穎, 王瑞雨 申請(qǐng)人:南開大學(xué)