[發明專利]交聯型聚氯乙烯/熱塑性聚氨酯輕質發泡材料及制備方法

無效

• 申請號: 201110447672.3
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN102532754A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 郭衛紅;焦雷;張桂新;陳程;陳聰;李幼辰;張唯舟;汪濟奎
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L75/04;C08K13/02;C08K5/12;C08K5/098;C08K3/26;C08K3/30;C08K3/32;C08J9/12;C08J9/10;C08J3/24
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 談順法

技術領域

本發明涉及一種交聯型聚氯乙烯輕質材料，其具有優異的物理性能、力學強度和實用性；本發明還涉及一種交聯技術制備聚氯乙烯/熱塑性聚氨酯泡沫塑料的方法，屬于高分子聚合物加工領域。

背景技術

聚合物發泡材料是指以聚合物為基礎而其內部具有無數氣泡的微孔材料，也可視為以氣體為填料的復合材料。

泡沫塑料作為塑料的一個種類，由塑料和均勻分散的氣體組成，因此具有以下的特性。密度低，泡沫塑料中有大量氣泡存在，其密度約為10-500kg/m³，為非發泡塑料制品的幾分之一至幾十分之一。隔熱性能優良，由于泡沫塑料中有大量的泡孔，泡孔內氣體的熱導率比塑料低很多，所以泡沫塑料的熱導率很低。隔音效果好，泡沫塑料隔音效果是通過吸收聲波能量，使聲波不能反射傳遞而達到的。比強度高，由于泡沫塑料密度低，比強度自然要比非發泡制品高，泡沫塑料的機械強度隨發泡倍數的增加而下降，一般以微孔或小孔泡沫塑料強度高。

硬質聚氯乙烯(RPVC)發泡板材是一種新型材料，廣泛用于建材、廣告等行業。它質輕、難燃、防水、防腐、絕緣，并且具有良好的隔音、隔熱性能。不僅可以像木材一樣進行切割、鋸、釘、銑、刨加工，而且可以進行焊接、黏接、絲網印刷、電鍍、燙印等深加工。在力圖保護森林資源，環保意識越來越強的今天，開發硬質聚氯乙烯發泡材料意義重大。但其硬制品抗沖擊性能差，易脆裂，同時增塑劑易遷移，使材料的性能下降。所以對PVC材料的增韌一直是開發PVC材料的主要方向。

熱塑性聚氨酯(TPU)是一種新型的熱塑性彈性體，可用作PVC的增韌劑，具有極好的耐腐蝕性、耐油性、耐寒性及高的拉伸強度和伸長率。同時在增韌PVC材料的同時，還可改善其加工流動性，起到增塑作用。所以PVC/TPU合金極大地提高了PVC材料的性能與應用范圍，國外各大公司競相研制，并已有多項專利問世。日本在這方面更有長足進展，已實現工業化，并推出多種牌號的產品。我國PVC/TPU合金材料的研究剛剛起步，因此有必要對TPU改性PVC共混材料進行深入的研究。

對于聚烯烴類聚合物，一般需要使熔融樹脂在發泡之前做適當的交聯處理，由線型結構轉變成體型網狀結構，從而調整樹脂的粘彈性，以適應發泡要求。另一方面，通過交聯發泡工藝還可提高泡沫塑料的耐熱性和力學性能。聚氯乙烯泡沫材料是泡沫塑料中重要的品種之一。對PVC進行交聯改性是一種提高PVC泡沫材料的耐熱性、耐溶劑性、抗壓縮變形及生產工藝等性能的重要途徑。

發明內容

本發明的目的是提供一種交聯型聚氯乙烯/熱塑性聚氨酯輕質發泡材料，其具有優異的物理性能、力學強度和實用性。

一種交聯型聚氯乙烯/熱塑性聚氨酯輕質發泡材料，其特征在于，所述材料配方包括如下組分，以重量份數計：

其中，所述的熱塑性聚氨酯為聚酯型熱塑性聚氨酯，

所述的聚氯乙烯其聚合度為1135-981，K值68-66，粘度118-107ml/g，

所述的交聯劑為過氧化二苯甲酰(BPO)、二枯基過氧化物(DCP)、叔丁基枯基過氧化物和三聚氰酸三烯丙酯(TAIC)中的至少一種，

所述的發泡劑為碳酸氫鈉(NaHCO₃)、偶氮二甲酰胺(AC)、二亞硝基五亞甲基四胺(DPT，俗稱發泡劑H)、偶氮二甲酸二異丙酯(DIPA)、和4，4’-氧代雙苯磺酰肼(OBSH)的至少一種，

所述的助發泡劑為氧化鋅、硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣和硬脂酸鋇的至少一種，

所述的成核劑為氧化鈣、白炭黑、滑石粉和碳酸鈣的至少一種，

所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)的至少一種，

所述的穩定劑為三鹽基硫酸鉛(3PbO·PbSO₄·H₂O)、二鹽基亞磷酸鉛(2PbO·PbHPO₃·H₂O)、硬脂酸鋅和硬脂酸鋇的至少一種。

本發明的另一個目的是提供一種交聯技術制備聚氯乙烯/熱塑性聚氨酯泡沫塑料的方法。其特點是用交聯劑對聚氯乙烯材料進行交聯，制得的泡沫塑料具有較高的發泡倍率，且具有較好的力學性能。

一種交聯型聚氯乙烯/熱塑性聚氨酯輕質發泡材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

1).聚氯乙烯的預塑化：