[發明專利]一種微膠囊發泡的密胺泡沫材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710028713.2
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106750494B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 馬海紅;王雪帆;宋聰強;周淑千;徐衛兵;周正發;任鳳梅;楊子征
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C08F222/14
• 分類號: C08F222/14;C08J9/32;C08L61/28;B01J13/14;C08F220/28
• 代理公司: 合肥金安專利事務所(普通合伙企業) 34114
• 代理人: 金惠貞

本發明涉及一種微膠囊發泡的密胺泡沫。所述密胺泡沫以密胺樹脂預聚物進行微膠囊發泡制得，所用微膠囊發泡劑為壁材帶有羥基的微膠囊發泡劑；所述密胺泡沫的閉孔率較高，達到96%以上；保溫效果較好，其導熱系數低于0.028 W/m·K；力學性能較好，其壓縮強度達到180kPa以上；并擁有較好的阻燃性能，氧指數達到37%以上。本發明所使用的發泡液的組分只有三種，無需向密胺樹脂預聚物中添加乳化劑或勻泡劑，工藝流程簡單，生產成本較低；本發明所制備的壁材帶羥基的微膠囊發泡劑可以適用于各類不同種類、不同粘度的密胺樹脂預聚物，發泡溫度較低，發泡時間較短。

技術領域

本發明屬于泡沫材料技術領域，具體涉及一種微膠囊發泡的密胺泡沫材料及其制備方法。

背景技術

密胺泡沫是一種熱固性的高分子材料，其具有良好的耐熱性、耐溶劑性、電性能及機械強度，并具有離火自熄、燃燒時無熔滴滴落等優良的阻燃性能。密胺泡沫的這些優良性能使得其在各個行業和領域的應用都十分廣泛，逐漸替代了現有的其他泡沫材料。但是使用機械發泡法，或是使用傳統的物理發泡劑、化學發泡劑所制備的密胺泡沫存在著各種各樣的性能缺陷，如泡沫材料的各部分泡孔結構不均勻，從而導致各部分性能不均一；其開孔率高，從而導致泡沫的導熱性好，保溫性能差；其泡孔分布不均勻，容易產生應力集中點，使得壓縮強度較小；泡沫泡孔較大，在燃燒時難以形成致密的保護性碳層，其氧指數（OI）一般在32%以下。

微膠囊發泡劑是一類新型的發泡劑，其壁材由天然或人工合成的聚合物所組成，芯材由各類有機化合物、水或水溶液所組成。受熱時，其體積可迅速膨脹增大到原來的幾十倍，從而達到發泡效果。微膠囊在適宜的溫度范圍內可以維持其膨脹狀態不破裂，從而改善泡沫材料的泡孔結構，提高泡沫的閉孔率和均勻程度。

發明內容

本發明的目的是提供一種微膠囊發泡的密胺泡沫材料及其制備方法。

一種微膠囊發泡的密胺泡沫材料以密胺樹脂預聚物進行微膠囊發泡制得，所用微膠囊發泡劑為壁材帶有羥基的微膠囊發泡劑；所述密胺泡沫材料的閉孔率為96%以上、導熱系數低于0.028 W/m·K、壓縮強度達到180kPa以上、阻燃性的氧指數達到37%以上。

制備微膠囊發泡的密胺泡沫材料的操作步驟如下：

（1）制備微膠囊發泡劑

（1.1）取240-300g去離子水，加入25-40g表面活性劑，攪拌、超聲處理，即得水相；取50-90g不飽和丙烯酸酯單體，15-25g芯材，1-2.5g偶氮二異丁腈，0.2-0.5g二甲基丙烯酸乙二醇酯，均勻混合，即得油相；

（1.2）將水相和油相充分混合，乳化20min，攪拌，60℃-75℃聚合，反應10-20小時，冷卻至室溫，過濾洗滌，干燥后即得壁材帶有羥基的微膠囊發泡劑；

（2）制備微膠囊發泡的密胺泡沫材料

（2.1）取100g密胺樹脂預聚物、3-15g壁材帶有羥基的微膠囊發泡劑、1-6g催化劑混合攪拌均勻，得到密胺微膠囊發泡液；

（2.2）將密胺微膠囊發泡液倒入模具中，將模具在溫度80-130℃條件下，發泡15-50min，升溫至120-160℃，熟化3-6h，切割成型，得到微膠囊發泡的密胺泡沫材料。

進一步限定的技術方案如下：

所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、司班60（Span-60）中的一種以上。

所述不飽和丙烯酸酯單體為甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA）、甲基丙烯酸羥丙酯（HPMA）中的至少一種。

所述芯材為己烷、環己烷、庚烷、水、碳酸氫鈉的飽和水溶液中的一種。

所述催化劑為甲酸、乙酸、草酸、鹽酸、稀硫酸中的一種以上。