[發明專利]高比強度的阻燃耐熱聚氯乙烯結構泡沫材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810763769.7
• 申請日: 2018-07-12
• 公開（公告）號: CN109054234A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 柳佳;楊軍周;胡俊
• 申請（專利權）人: 洛陽科博思新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L63/00;C08K9/02;C08K3/34;C08J9/10
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 牛利民;張奎燕

本申請公開了高比強度的阻燃耐熱聚氯乙烯結構泡沫材料，是由下列重量份的組份制備而成：聚氯乙烯糊樹脂100、酸酐2?70、異氰酸酯20?100、環氧化合物0?30、發泡劑1?20和鑭基蒙脫土0.1?20。此外，還公開了該聚氯乙烯結構泡沫材料的制備方法。本申請提供的高比強度阻燃耐熱PVC泡沫材料僅添加一種物料即可以使得泡沫具有高的比強度而且達到阻燃和耐熱性能的提高，在添加量少的情況下，制備工藝簡單、操作簡單，使泡沫材料具有優異的比強度和良好阻燃效果和耐熱性能，降低成本。

技術領域

本申請涉及結構泡沫材料技術，尤指一種高比強度的阻燃耐熱聚氯乙烯結構泡沫材料的制備方法。

背景技術

聚氯乙烯(PVC)結構泡沫材料因其具有密度小，比強度大，耐腐性好、機械性能優良等而被廣泛應用于風電、船舶、交通、建筑等各個行業。現有技術中，硬質聚氯乙烯交聯泡沫材料的組分主要包括聚氯乙烯糊樹脂、異氰酸酯(如碳化二亞胺改性的異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯等)、酸酐(馬來酸酐、甲基六氫苯酐、六氫苯酐等)、發泡劑(偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二甲酰胺等)。

常用的制備方法是：先將液體物料進行混合得到預混料，再加入固體物料進行混合得到糊狀物質，然后將糊狀物料倒入模具中，同時升高壓力和溫度，在一定壓力下使模具內部物料的溫度達到155-205℃，在此條件下，PVC樹脂發生凝膠化反應，發泡劑開始分解，保持的時間控制為30-60s/mm，然后冷卻至40-50℃以下后，開模，即可得到含有一定微小氣泡孔的胚胎塊，然后將胚胎塊放置于熱水或者蒸汽箱中，在一定溫度和濕度的條件下進行膨脹，在水汽存在的條件下，樣品中的物質可以進行二次反應，從而形成交聯結構，再在一定溫度和濕度下進行固化即可得到硬質交聯結構的泡沫。

但是由于PVC樹脂本身熱穩定性較差，在生產泡沫材料的過程中不可避免的會存在熱學性能的問題。目前專利報道中通常通過加入一些環氧組分作為增韌劑和穩定劑，緩解加工過程中的熱分解問題，但是卻延長固化的時間；或者通過添加一些鈣鋅復合劑來達到穩定的效果，但是效果有限；其中美國專利US20100068487中也報道成可使用K值為70的堿性PVC和特定的酸酐，來改善泡沫材料的性能，但是由于特定材料的選擇使得生產成本明顯提高，相應的工藝難度也相應增加。同樣地，當泡沫材料應用于阻燃領域時，需要進行相應的阻燃改性，如中國專利CN106867140中采用添加三氧化二銻作為阻燃劑；CN104031326中采用添加磷酸酯或含溴阻燃劑的方法提供泡沫的阻燃性，每種填料的添加都只是起到單一的作用，若達到阻燃和耐熱性能的同時提高則需要添加多種物質，進而增加工藝操作難度，不利于泡沫材料的批次生產，同時由于填料的加入對于泡沫材料本體的比強度也有可能帶來不利的影響。

發明內容

以下是對本文詳細描述的主題的概述。本概述并非是為了限制權利要求的保護范圍。

本申請提供了一種高比強度的阻燃耐熱聚氯乙烯結構泡沫材料，通過添加單一物料從而達到了阻燃和耐熱性能的提高，并可以實現低比重下的優異的機械性能，不但克服了現有技術中需要添加多種物質來實現阻燃和耐熱性能的提高以及增加工藝難度和不利于工業化批量生產的技術問題，而且使得泡沫具有優異的機械性能。

具體地，本申請提供了一種高比強度的阻燃耐熱聚氯乙烯結構泡沫材料，是由下列重量份的組份制備而成：

在本申請的一種實施方案中，本申請提供了一種阻燃耐熱聚氯乙烯結構泡沫材料，是由下列重量份的組份制備而成：

在本申請的阻燃耐熱聚氯乙烯結構泡沫材料中，其中，所述的鑭基蒙脫土是采用一步法合成的；該方法為將氯化鑭、陰離子表面活性劑月桂酸鈉、鈉基蒙脫土通過沉淀吸附法制備具體地，該方法包括以下步驟：