[發(fā)明專利]形成熱塑性聚合物泡沫的組合物以及聚合物泡沫材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710022490.9
• 申請(qǐng)日: 2017-01-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108299670A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 臧乃鵬;陳士宏;臧富平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京波科曼擠塑制品有限公司
• 主分類號(hào): C08J9/12
• 分類號(hào): C08J9/12;C08J9/08;C08J9/14;C08L25/06;C08K13/02;C08K3/34;C08K3/04;C08K5/02;C08K5/098
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 張苗;嚴(yán)政

本發(fā)明涉及泡沫絕熱產(chǎn)品，公開(kāi)了一種形成熱塑性聚合物泡沫的組合物以及聚合物泡沫材料及其制備方法，所述組合物含有可發(fā)泡聚合物材料、發(fā)泡劑、成核劑和紅外阻隔劑，其中，所述發(fā)泡劑為CO₂、水和1,1,1,2?四氟乙烷的組合，所述成核劑含有活性硅酸鈣，所述紅外阻隔劑優(yōu)選為納米石墨。本發(fā)明采用CO₂、水和1,1,1,2?四氟乙烷的組合發(fā)泡劑的前提下，并輔以活性硅酸鈣和優(yōu)選的紅外阻隔劑納米石墨的組合物能夠降低泡沫加工和使用中的易燃易爆問(wèn)題，制備的聚合物泡沫材料具有高絕熱性能、高抗壓性能以及高尺寸穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及泡沫絕熱產(chǎn)品，具體地，涉及一種形成熱塑性聚合物泡沫的組合物，以及由該組合物形成的聚合物泡沫材料及其制備方法。

背景技術(shù)

擠塑聚苯乙烯發(fā)泡板材是以聚苯乙烯樹(shù)脂輔以發(fā)泡劑、成核劑以及其他助劑，而后經(jīng)擠壓發(fā)泡成型制備的硬質(zhì)泡沫塑料板，其內(nèi)部為獨(dú)立的密閉式氣泡結(jié)構(gòu)，是一種具有高抗壓、吸水率低、防潮、導(dǎo)熱系數(shù)低等優(yōu)異性能的有機(jī)高分子保溫材料。擠塑板廣泛應(yīng)用于建筑保溫、冷鏈物流、土木工程等領(lǐng)域，尤其是在建筑保溫領(lǐng)域領(lǐng)用非常廣泛。

用于擠出聚苯乙烯發(fā)泡板材的傳統(tǒng)發(fā)泡劑包括：氯氟烴(CFCs)和含氫氯氟烴(HCFCs)。CFCs發(fā)泡劑和HCFCs發(fā)泡劑的主要優(yōu)點(diǎn)是在聚合物熔體中具有高溶解性以及較低的熱導(dǎo)率從而賦予制品高絕熱性能。但是它們的主要缺點(diǎn)是ODP值高，破壞臭氧層；GWP值高，易引起氣候變暖，被世界各國(guó)所逐漸淘汰。目前，我國(guó)已經(jīng)全面禁止在泡沫塑料制備中使用CFCs發(fā)泡劑，對(duì)于HCFCs類發(fā)泡劑限制使用，到2030年將全面禁止使用。

由此，在擠出聚苯乙烯發(fā)泡板材制備中選擇環(huán)境友好的發(fā)泡劑代替HCFCs就具有重要意義。惰性氣體CO₂、碳?xì)浒l(fā)泡劑如丁烷、戊烷、丙烷、氫氟烴(HFC-152a、HFC-134a等已經(jīng)被選用作為HCFC-22和HCFC-142b的替代品。

目前廣泛使用的替代發(fā)泡劑為CO₂，但是它的導(dǎo)熱系數(shù)高，所得制品的絕熱性能不佳；因此，需要采用改善措施以提高CO₂發(fā)泡XPS制品的絕熱性能。

CN 101720270A公開(kāi)了以1,1,2,2-四氟乙烷(HFC-134)作為發(fā)泡劑輔以加入納米石墨，提高R值。但是HFC-134a在PS樹(shù)脂中的溶解度較低，單獨(dú)采用HFC-134a不易得到低密度的XPS泡沫。

US 2001/0036970優(yōu)選正丁烷為發(fā)泡劑并與其他發(fā)泡劑例如，HFC-134a、HCFC-142b進(jìn)行組合發(fā)泡制備XPS泡沫。但是丁烷的導(dǎo)熱系數(shù)較高，而且易燃易爆，導(dǎo)致泡沫生產(chǎn)中需要防火防爆，所得到的制品的絕熱性能和阻燃性能欠佳。

由此，盡管現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)制備高絕熱性能的擠出聚苯乙烯發(fā)泡板材進(jìn)行了嘗試，但是本領(lǐng)域中仍然在持續(xù)進(jìn)行技術(shù)革新以期待使用更安全、環(huán)保的發(fā)泡劑制備發(fā)泡板材，并期待顯著提高其絕熱性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新的形成熱塑性聚合物泡沫的組合物以及由該組合物形成的聚合物泡沫材料及其制備方法。采用本發(fā)明的形成熱塑性聚合物泡沫的組合物能夠降低泡沫加工和使用中的易燃易爆問(wèn)題，制備的聚合物泡沫材料具有高絕熱性能、高抗壓性能以及高尺寸穩(wěn)定性。