[發(fā)明專利]一種泡沫鋁復合多孔材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310603306.1
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN103613920A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龍春光;徐鵬;胡照;周燕;劉曉晴;唐楠楠
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08L23/06;C08K13/06;C08K5/14;C08K3/22;C08K5/098;C08K9/06;C08K9/02;C08K7/24;C08J9/10;B29C67/20
• 代理公司: 長沙星耀專利事務(wù)所 43205
• 代理人: 李西寶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種泡沫鋁高分子聚合物復合材料；本發(fā)明還涉及一種泡沫鋁高分子聚合物復合材料的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

隨著白色家電的日益普及，由空調(diào)、冰箱等所產(chǎn)生的大量廢棄聚氨酯塑料正嚴重污染著居住與周邊環(huán)境，廢棄聚氨酯的處理問題已迫在眉睫，其回收與應(yīng)用問題一直是國內(nèi)外的研究熱點。

含有空洞的金屬被稱為泡沫金屬或發(fā)泡金屬，如發(fā)泡鋁、發(fā)泡鎳、發(fā)泡銅等。泡沫鋁是在純鋁或鋁合金中加入添加劑后，經(jīng)過發(fā)泡工藝而成，由于其具有特殊的疏松孔洞結(jié)構(gòu)，密度小、質(zhì)量輕、比表面積大、比力學性能高，具有許多獨特的性能，如：良好的吸聲、隔音、電磁屏蔽、阻尼、減震等性能。目前泡沫鋁廣泛應(yīng)用于機械、能源、通信、醫(yī)學、建筑、軍工、航天航空等行業(yè)，用于制造各種減震器、過濾器、消音器、高速磨床防護罩、汽車防沖擋、飛機機載設(shè)備夾持器、氣動工具和蒸汽發(fā)電廠的降噪裝置、工廠防聲墻、門內(nèi)消聲件等多種部件。但單一的泡沫鋁也存在性能上的缺陷，如強度、模量較低，而不能單獨作為結(jié)構(gòu)材料使用。

聚合物，也稱高分子材料，具有許多金屬所不能比擬的特性，如高比強、低密度、耐腐蝕、具有自潤滑性能和良好的加工性能。但它也有不足，如導熱與耐熱性差、導電性差。

為了能將泡沫鋁和聚合物等材料結(jié)合起來，制備性能優(yōu)異的泡沫鋁/聚合物復合材料成為研究的熱點。CN102501357A公開了一種聚合物/泡沫鋁復合材料及其生產(chǎn)方法，將聚合物熔體充入泡沫鋁的孔隙中，形成由泡沫鋁和聚合物構(gòu)成的復合材料；所述聚合物為聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛中的一種或一種以上的混合物。聚合物/泡沫鋁復合材料的生產(chǎn)方法包括下列步驟：將泡沫鋁嵌入模具內(nèi)；將聚合物或共混物通過注射成型方法制得聚合物/泡沫鋁復合材料；將所得聚合物/泡沫鋁復合材料置于溫度為50～80℃的烘箱內(nèi)保溫1～3h。此外，還有通過滲壓法制備硅橡膠、環(huán)氧樹脂等熱固性材料填充泡沫鋁復合材料的報道。但現(xiàn)有技術(shù)制造該類復合材料時，因化學反應(yīng)后會產(chǎn)生一定的氣體，泡沫鋁與聚合物材料因熱膨脹系數(shù)差距較大等原因，得到的產(chǎn)品并不致密。存在易導致復合材料的界面脫膠的技術(shù)難題，故此工藝方法適用范圍相對有限。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，一方面，本發(fā)明目的之一在于提供一種泡沫鋁復合多孔材料。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的泡沫鋁復合多孔材料，包括開孔泡沫鋁；填充在所述泡沫鋁孔隙中經(jīng)化學發(fā)泡而成的多孔填充物，其特征在于：所述填充物至少包括：40～60重量份回收發(fā)泡聚氨酯、50～60重量份低密度聚乙烯、0.6～0.7重量份過氧化二異丙苯、2～4重量份偶氮二甲酰胺、0.7～0.9重量份氧化鋅、1～2重量份硬酯酸鋅經(jīng)在泡沫鋁孔隙中發(fā)泡而成。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明提供的泡沫鋁復合多孔材料，所述泡沫鋁的孔隙率為60%～80%，孔徑為2～4mm，厚度為不小于6mm。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明提供的泡沫鋁復合多孔材料，所述泡沫鋁復合多孔材料的密度為1.0～1.5g/cm³，無缺口抗沖擊強度為130～180KJ/m²，抗壓強度為16～20MPa。

另一方面，本發(fā)明的目的在于提供一種泡沫鋁復合多孔材料的生產(chǎn)方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的泡沫鋁復合多孔材料的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

S1：將回收發(fā)泡聚氨酯破碎成粒度不大于200目的回收發(fā)泡聚氨酯粉沫，在不超過80℃溫度下烘干；

S2：將泡沫鋁依次在HCI水溶液中酸洗，在NaOH水溶液中堿洗，用水沖洗使泡沫鋁的沖洗液呈中性，置于80～100℃的溫度下烘干；用泡沫鋁重量1wt%～3wt%的硅烷偶聯(lián)劑水解液進行表面處理；再在80～100℃溫度下烘干；

S3：40～60重量份步驟S1得到的回收發(fā)泡聚氨酯粉沫、50～60重量份低密度聚乙烯、0.6～0.7重量份過氧化二異丙苯、2～4重量份偶氮二甲酰胺、0.7～0.9重量份氧化鋅、1～2重量份硬酯酸鋅混合，在130～140℃溫度下共混塑化后切粒，得到未發(fā)泡混合料；?

S4：將步驟S3得到的未發(fā)泡混合料在130～140℃溫度下、混煉15～20min后壓片，獲得未發(fā)泡片材；