[發(fā)明專利]一種馬來酸酐聚丙烯微納米纖維/聚乙烯醇發(fā)泡材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910163643.0
• 申請(qǐng)日: 2019-03-05
• 公開（公告）號(hào): CN109897315B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭正;謝娟;潘瑋;焦姍姍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中原工學(xué)院
• 主分類號(hào): C08L29/04
• 分類號(hào): C08L29/04;C08L51/06;C08L3/02;C08L83/04;C08K5/053;C08K5/42;C08J9/14;C08J3/24
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 冉珊敏

本發(fā)明涉及復(fù)合材料或高分子發(fā)泡材料領(lǐng)域，特別是指一種馬來酸酐聚丙烯微納米纖維/聚乙烯醇發(fā)泡材料的制備方法。具體公開了一種馬來酸酐聚丙烯微納米纖維/聚乙烯醇發(fā)泡材料的制備方法，針對(duì)現(xiàn)有聚乙烯醇發(fā)泡材料機(jī)械強(qiáng)度低的問題，本發(fā)明以在聚乙烯醇中原位成形的PP?g?MAH微納米纖維和聚乙烯醇為主要組成部分，添加發(fā)泡劑和交聯(lián)劑，制備聚乙烯醇發(fā)泡復(fù)合材料，利用復(fù)合材料可以互相取長補(bǔ)短、產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)有效的提高了發(fā)泡材料的機(jī)械性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料或高分子發(fā)泡材料領(lǐng)域，特別是指一種馬來酸酐聚丙烯微納米纖維/聚乙烯醇發(fā)泡材料的制備方法。

背景技術(shù)

發(fā)泡材料具有輕質(zhì)、耐熱、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、包裝業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等得到廣泛應(yīng)用，我國發(fā)泡材料主要集中在聚苯乙烯發(fā)泡材料、聚丙烯發(fā)泡材料、聚氨酯發(fā)泡材料和聚乙烯發(fā)泡材料。傳統(tǒng)的發(fā)泡材料在環(huán)境中不易降解，對(duì)環(huán)境造成一定污染。聚乙烯醇（PVA）是聚醋酸乙烯酯的水解產(chǎn)物，具多羥基結(jié)構(gòu)，無毒，有良好的粘接性、耐熱性、親水性，且易降解。聚乙烯醇泡沫材料具有良好的耐磨耐候性，易降解，化學(xué)穩(wěn)定性、生物相容性好，但力學(xué)性能較差，使得聚乙烯醇發(fā)泡材料未得以廣泛應(yīng)用。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的日新月異，人們對(duì)材料提出的要求也日益的廣泛和苛刻，單一組分 的材料通常已難以滿足社會(huì)及生產(chǎn)的需要。將兩種或兩種以上的異質(zhì)、異形、異性的材料通過一定的工藝組合成復(fù)合材料，滿足人們?cè)谀撤矫嫘阅艿念A(yù)期要求，已成為開發(fā)高性能材料的重要途徑。可以說材料的復(fù)合化是當(dāng)今材料行業(yè)發(fā)展的主要趨勢。為克服泡沫材料的性能缺陷，可加入一些纖維增強(qiáng)材料并使其黏結(jié)為一個(gè)整體，纖維能起到傳遞載荷的作用，可賦予泡沫材料優(yōu)良的綜合性能。當(dāng)纖維的直徑小到亞微米或納米量級(jí)時(shí)，纖維就表現(xiàn)出一系列奇異的特性，如：具有極大比表面積大，導(dǎo)致表面能和活性增大，從而產(chǎn)生了表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)等。另外，納米纖維在柔性及力學(xué)性能等方面也具有驚人特性。專利201410229516.3制備了由聚乙烯醇和納米纖維組成聚乙烯醇復(fù)合泡沫材料，其將納米纖維懸浮液加入聚乙烯醇溶液中，在攪拌狀態(tài)下蒸發(fā)溶劑，冷凍成形，冷凍干燥后得到所述聚乙烯醇復(fù)合泡沫材料。但是其使用的納米纖維素的獲得則需要化學(xué)或酶預(yù)處理，需消耗大量能源。本發(fā)明聚乙烯醇復(fù)合泡沫材料添加了納米纖維，增強(qiáng)了泡沫材料的防水性，從而提升了泡沫的尺寸穩(wěn)定性；另一方面則增加了泡沫的抗壓縮強(qiáng)度和模量。

原位成纖是一種在加工過程中，兩種熱力學(xué)不相容且具有不同熔點(diǎn)的聚合物在其熔點(diǎn)以上的溫度下拉伸，分散相在拉伸流場和剪切流場的共同作用下形成具有一定長徑比的微纖，原位形成一種纖維增強(qiáng)材料的方法。在原位成纖增強(qiáng)技術(shù)的研究中，目前還沒有采用原位成纖增強(qiáng)聚乙烯醇發(fā)泡材料的相關(guān)研究報(bào)道。聚丙烯（PP）是一種綜合性能優(yōu)良的熱塑性高聚物，也是應(yīng)用廣泛的通用高分子材料之一，其接枝化合物因可賦予功能特性、拓展應(yīng)用領(lǐng)域而不斷推陳出新。通過化學(xué)反應(yīng)的手段在聚乙烯分子鏈上接技馬來酸酐分子制備馬來酸干聚丙烯（PP-g-MAH），使產(chǎn)品既具有聚乙烯的良好加工性和其它優(yōu)異性能，又具有馬來酸酐極性分子的可再反應(yīng)性和強(qiáng)極性，利于作為偶聯(lián)劑和再反應(yīng)改性劑使用，在塑料領(lǐng)域具有廣泛的用途。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度PVA發(fā)泡材料的制備方法，具體公開了一種馬來酸酐聚丙烯微納米纖維/聚乙烯醇發(fā)泡材料的制備方法，針對(duì)現(xiàn)有聚乙烯醇發(fā)泡材料機(jī)械強(qiáng)度低的問題，本發(fā)明以在聚乙烯醇中原位成形的PP-g-MAH微納米纖維和聚乙烯醇為主要組成部分，添加發(fā)泡劑和交聯(lián)劑，制備聚乙烯醇發(fā)泡復(fù)合材料，利用復(fù)合材料可以互相取長補(bǔ)短、產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)有效的提高了發(fā)泡材料的機(jī)械性能。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種馬來酸酐聚丙烯微納米纖維/聚乙烯醇發(fā)泡材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）按重量份稱取PVA、丙三醇投入高速混合機(jī)中，控制混合溫度為50℃~70℃，混合均勻后在150℃~180℃用雙螺桿擠出機(jī)熔融共混并造粒得到增塑PVA顆粒；