[發明專利]一種質輕高強耐熱聚氯乙烯泡沫材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201911057458.X
• 申請日: 2019-11-01
• 公開（公告）號: CN111004456B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 王賀云;李迎春;魏忠;賈昊
• 申請（專利權）人: 石河子大學
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08K13/02;C08K3/26;C08K5/098;C08K5/544;C08K5/5425;C08K5/548;C08K5/5435;C08J9/08;C08J9/10
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 劉震

1.一種質輕高強耐熱聚氯乙烯泡沫材料，其特征在于，所述材料由如下重量份的原料制成：

聚氯乙烯樹脂 100份，

異氰酸酯 20-80份，

有機酸酐 25份，

發泡劑 2-12份，

穩定劑 4份，

有機改性劑 2-10份，

NaHSO₃ 0.6-2份；

穩定劑為復合穩定劑或金屬皂類穩定劑中的一種；復合穩定劑包括鋇鋅復合穩定劑、鈣鋅復合穩定劑，金屬皂類穩定劑包括硬質酸鈣、硬脂酸鋅；

所述有機改性劑為環氧基硅烷；

所述聚氯乙烯泡沫材料的制備方法，包括如下步驟：

（1）混料

將各原料放入容器中，攪拌混合，得到均勻的糊狀物料，靜置；

（2）模壓

將步驟（1）得到的糊狀物料倒入模具中，在高溫高壓下模壓，使發泡劑分解產生氣體并分散在其中，冷卻至室溫，開模卸壓，得到彈性多孔體；

（3）水煮發泡

將步驟（2）得到的彈性多孔體置于熱水浴或飽和水蒸氣中，利用異氰酸酯與水反應生成CO₂進行發泡成型，且在水煮過程中發生交聯反應，得到發泡半成品；

（4）后處理

將步驟（3）得到的發泡半成品進行后處理，得到硬質交聯PVC泡沫材料。

2.根據權利要求1所述的質輕高強耐熱聚氯乙烯泡沫材料，其特征在于，所述異氰酸酯為大于等于二官能度的甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的質輕高強耐熱聚氯乙烯泡沫材料，其特征在于，所述有機酸酐為鄰苯二甲酸酐、甲基六氫苯酐、六氫苯酐、甲基四氫苯酐、四氫苯酐、均苯四羧酸二酐、偏苯三甲酸酐中的一種或幾種。

4.根據權利要求1所述的質輕高強耐熱聚氯乙烯泡沫材料，其特征在于，所述發泡劑為碳酸氫鈉、碳酸銨、偶氮二異丁腈、偶氮二甲酰胺、N,N-二亞硝基五亞甲基四胺中的一種或幾種。

5.權利要求1-4任一項所述的質輕高強耐熱聚氯乙烯泡沫材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

（1）混料

將各原料放入容器中，攪拌混合，得到均勻的糊狀物料，靜置；

（2）模壓

將步驟（1）得到的糊狀物料倒入模具中，在高溫高壓下模壓，使發泡劑分解產生氣體并分散在其中，冷卻至室溫，開模卸壓，得到彈性多孔體；

（3）水煮發泡

將步驟（2）得到的彈性多孔體置于熱水浴或飽和水蒸氣中，利用異氰酸酯與水反應生成CO₂進行發泡成型，且在水煮過程中發生交聯反應，得到發泡半成品；

（4）后處理

將步驟（3）得到的發泡半成品進行后處理，得到硬質交聯PVC泡沫材料。

6.根據權利要求5所述的質輕高強耐熱聚氯乙烯泡沫材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，攪拌時間為10-20min，靜置時間為10-20min，混合過程中保持糊狀物料溫度低于40℃；

步驟（2）中，模壓溫度為160-200℃，模壓壓力10-25Mpa，模壓時間為10-35min。

7.根據權利要求5所述的質輕高強耐熱聚氯乙烯泡沫材料的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，彈性多孔體在熱水浴或飽和水蒸氣浸泡的溫度為80-100℃，膨脹時間為1.5-4h。

8.根據權利要求5所述的質輕高強耐熱聚氯乙烯泡沫材料的制備方法，其特征在于，步驟（4）中，后處理方法為發泡半成品在40-65℃飽和水蒸氣中固化3-6天；或者發泡半成品在60-80℃烘箱中進行后處理，時間為2-4h。