[發明專利]聚氯乙烯泡沫及其制備方法

有效

• 申請號: 202010548825.2
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111621104B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 張成;王亮亮;楊江龍
• 申請（專利權）人: 東營瑞致新材料有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L75/08;C08K13/02;C08K3/36;C08K3/32;C08K3/22;C08K5/12;C08K3/04;C08K3/26;C08K5/1515;C08K5/098;C08K5/57;C08J9/10;C08J9/08
• 代理公司: 淄博市眾朗知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 37316
• 代理人: 程強強

本發明屬于塑料泡沫技術領域，具體的涉及一種聚氯乙烯泡沫及其制備方法。以質量份數計，原料組成如下：聚氯乙烯樹脂95?100份、聚醚多元醇10?15份、異氰酸酯30?80份、酸酐5?30份、發泡劑5?10份、熱穩定劑3?10份、阻燃劑1?3份、增塑劑30?55份和填料1?5份。本發明所述的聚氯乙烯泡沫，力學性能優良、耐熱性能好、質輕、成本低、阻燃性好、生產效率高；所述聚氯乙烯泡沫的制備方法，工藝簡單可控、利于施工、易操作、生產效率高、適合工業化生產。

技術領域

本發明屬于塑料泡沫技術領域，具體的涉及一種聚氯乙烯泡沫及其制備方法。

背景技術

聚氯乙烯，是氯乙烯單體在過氧化物、偶氮化合物等引發劑，或在光、熱作用下，按自由基聚合反應機理聚合而成的聚合物。聚氯乙烯泡沫材料是以聚氯乙烯樹脂為主體，加入發泡劑及其它添加劑制成的泡沫材料。聚氯乙烯泡沫材料分硬質和軟質兩類，硬質聚氯乙烯泡沫材料的彈性模量一般比較大，無柔韌性，壓縮強度大，應力達到一定值能產生形變，解除應力后不能恢復原狀。硬質聚氯乙烯泡沫塑料具有良好的機械性能、化學性能穩定、耐腐蝕、不吸水、不易燃燒、價格便宜等優點，在包裝、保溫等領域具有廣泛應用。

硬質聚氯乙烯交聯泡沫材料的組分主要包括聚氯乙烯樹脂、發泡劑(如偶氮二異丁腈和偶氮二甲酰胺)、異氰酸酯(如甲苯二異氰酸酯、碳化二亞胺-脲酮亞胺改性4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯)和酸酐(如馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐)。其制備方法是：先將固體物料和液體物料混合得到糊狀物料，然后將糊狀物料倒入模具中，在壓力下升高溫度，使模具內部糊狀物料溫度達到150-200℃，此時PVC樹脂發生凝膠，發泡劑分解，模壓時間控制為50-60s/mm，降溫后開模，得到含有許多微小氣泡的預發泡體，最后將預發泡體置于熱水或者蒸汽中，加熱完成二次膨脹，同時擴散進預發泡休內的水分會和異氰酸酯與酸酐發生一系列反應，產生二氧化碳氣體并在泡沫體中形成交聯結構，固化得到硬質泡沫。

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穩定性的問題，加入助劑后，力學性能下降，無法保證耐熱性與力學性能同時達到使用要求。

發明內容

本發明的目的是：提供一種聚氯乙烯泡沫，該聚氯乙烯泡沫力學性能優良、耐熱性能好、生產效率高、成本低；本發明同時提供了制備方法。

本發明所述的聚氯乙烯泡沫，以質量份數計，原料組成如下：

其中：

聚醚多元醇為聚四氫呋喃醚二醇。

異氰酸酯是甲苯二異氰酸酯、環已基二異氰酸酯、碳化二亞胺改性二苯基甲烷二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯或六亞甲基二異氰酸酯中的一種或幾種。異氰酸酯在預發泡體的制備中可作為增塑劑，在二次膨脹和固化交聯時與水反應產生二氧化碳作為發泡劑，產生的交聯物質可增強泡沫材料。

異氰酸酯水解生成的胺能夠和可交聯的聚氯乙烯樹脂發生交聯反應，得到交聯聚氯乙烯樹脂，從而提高聚氯乙烯樹脂的尺寸穩定性和耐溶劑性。

酸酐是鄰苯二甲酸酐、琥珀酸酐、偏苯三甲酸酐、六氯內次甲基四氫鄰苯二甲酸酐、二苯醚四酸二酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、馬來酸酐、甲基四氫苯酐、環已烷-1,2-二羧酸酐或甲基六氫苯酐中的至少兩種。酸酐可以增加固化交聯時二氧化碳的產量，提高發泡倍率，并改進交聯網絡。

發泡劑為偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁酸二甲酯、甲苯、環己烷和碳酸氫鈉的混合物。

熱穩定劑為環氧化甘油三酸酯、有機錫181、硬脂酸鉀和硬脂酸鈣的混合物。

熱穩定劑中的環氧化甘油三酸酯提高泡沫的韌性和強度，硬脂酸鉀和硬脂酸鈣提高制備泡沫材料的質量和耐熱性，減少膨脹時間。

增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯和鄰苯二甲酸二丁酯的混合物。