本发明涉及一种PE发泡板材及其制备方法，具体涉及一种玻璃纤维LDPE/SEBS/POE发泡板材及其制备方法。
背景技术：
：高分子发泡板材，是以塑料或橡胶为基本组分并含有大量气泡的聚合物材料。它具有很多优良的性能,如质轻、绝热、吸音、比强度高等优点，因而在工业、农业、建筑、交通运输等领域得到了广泛应用。高分子发泡板材自问世以来,其用途日益广泛,品种不断丰富,其中PE发泡板材是较为常见的一种高分子发泡板材，其具有独特的优越性，表面吸水率低，防渗透性能好，化学性能稳定，不易受腐蚀，加工性能好，易于成型；价格较便宜。近年来，随着国家大力发展环保节能材料，PE发泡板材得到快速发展，市场上出现了种类繁多、性能各异的PE发泡板材。但是目前国内生产的PE发泡板的防震抗压性能与国外PE发泡板的性能相比较，仍存在着较大的差距。曾安然、李云龙等人在其《苯乙烯接枝纤维素晶须增强LDPE复合材料的性能研究》一文中采用乳液聚合法制备苯乙烯接枝纤维素晶须，并将其用于增强低密度聚乙烯（LDPE），使得复合材料的拉舍强度、结晶温度和热稳定性提高，但是对复合材料的保温隔热性能和吸音隔音性能的提高不明显。因此，本发明采用桉木刨花、废弃滤纸、菠萝叶酸解法制得纤维素晶须，然后将白云土、叶腊石粘土矿物引入到纤维素晶须中制备气凝胶，可以改变纤维素气凝胶的结构并提高维素气凝胶，如力学性能，耐热性能等，然后采用乳液聚合法制备苯乙烯接枝复合纤维气凝胶，再将制得的苯乙烯接枝复合纤维气凝胶加入到发泡体系中，不仅可以显著提高发泡材料的机械性能和热稳定性能，还可以明显提高发泡材料的保温隔热性能和吸音隔音性能。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种玻璃纤维LDPE/SEBS/POE发泡板材及其制备方法。为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种玻璃纤维LDPE/SEBS/POE发泡板材，由下重量份的原料制成：LDPE100～120、SEBS45～65、POE20～40、桉木刨花32～47、9,10～二羟基硬脂酸6～11、季戊四醇四巯基乙酸酯14～22、废弃滤纸25～38、费托蜡8～12、肉豆蔻酸钙2～4、菠萝叶22～36、叶腊石5～10、纳米钛酸铝15～25、月桂酸钙1～3、邻苯二甲酸二（2-丙基庚）酯12～18、玻璃纤维10～15、天然球石粉18～24、白云土6～11。一种玻璃纤维LDPE/SEBS/POE发泡板材的制备方法，包括以下步骤：（1）将桉木刨花、废弃滤纸、菠萝叶混合均匀，干燥至恒重，分别进行切、碾、粉碎，过筛；然后按照固液比1:12～16将过筛后的粉末加入到摩尔浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液中，油浴加热至90～110℃，在2000～4000r/min的转速下球磨45～65min，过滤，洗涤至中性，烘干；然后按照固液比1:10～15将烘干后的粉末加入到体积分数为40%的硫酸～盐酸混合酸溶液中，硫酸与盐酸的比例是4～6∶1，水浴加热至60～80℃，在300～600W的功率下超声处理1～3h，再在2500～4500r/min的转速下离心处理25～45min，倒出上清液后残渣用蒸馏水洗涤至中性，烘干，得纤维素晶须；最后将得到的纤维素晶须加水搅拌制成质量分数为45～55%的悬浊液，在5000～6000r/min的转速下球磨处理1～2h，再在400～500W的功率下超声处理10～20min，得纤维素晶须分散液；（2）将白云土、叶腊石混合均匀，粉碎，过筛，然后将过筛后的粉末加水制成质量分数为45～55%的浆液，在500～600W的功率下微波处理10～15min，再在5000～6000r/min的转速下球磨处理1～2h，得复合胶体；（3）将步骤（1）制得的纤维素晶须分散液与步骤（2）制得的复合胶体混合，充分搅拌均匀，在-70～-40℃温度下冷冻4～6h，随后在-45～-20℃温度下冷冻干燥24～48h，粉碎，过筛，得复合纤维素气凝胶粉末；（4）将上述制得的复合纤维素气凝胶粉末超声分散于相当于复合纤维素气凝胶粉末质量10～15倍量的水中，再在搅拌下加入相当于复合纤维素气凝胶粉末质量45～55%的苯乙烯、8～12%的碳酸氢钠和1.5～2.5%的十二烷基苯磺酸钠，搅拌均匀后在N2保护下，加入过硫酸钾作为引发剂，其质量分数为苯乙烯和十二烷基苯磺酸钠总用量的0.6～0.8%，水浴加热至70～80℃，搅拌反应3～5h，离心分离并水洗，烘干，即得苯乙烯接枝复合纤维素气凝胶；（5）将步骤（4）制得的苯乙烯接枝复合纤维素气凝胶与LDPE、SEBS、季戊四醇四巯基乙酸酯、肉豆蔻酸钙、费托蜡、纳米钛酸铝一同加入到高速搅拌机中，搅拌至物料温度达到80～90℃时,再加入余下原料，继续搅拌至物料温度达到90～100℃，停止搅拌，待物料冷却降温至40～50℃时出料，然后将物料投入到双螺杆挤出机中熔融共混，双螺杆挤出机各段温度设定分别为：一区150～170℃、二区160～180℃、三区165～185℃、四区175～195℃、机头170～190℃，然后挤出切粒；（6）将步骤（5）制得的物料加入到注塑成型机中注塑成型，注塑温度为180～200℃，注塑压力为2～4MPa，注射时间为7～10s，保压时间为4～6s；（7）将成型后的板材放入超临界CO2发泡高压釜进行发泡，发泡温度为120～140℃，发泡压力为25～30MPa，保压时间为3～5h，即得所需的发泡板材。本发明的有益效果：（1）本发明采用桉木刨花、废弃滤纸、菠萝叶酸解法制得纤维素晶须，然后将白云土、叶腊石粘土矿物引入到纤维素晶须中制备气凝胶，可以改变纤维素气凝胶的结构并提高维素气凝胶，如力学性能，耐热性能等，然后采用乳液聚合法制备苯乙烯接枝复合纤维气凝胶，再将制得的苯乙烯接枝复合纤维气凝胶加入到发泡体系中，不仅可以显著提高发泡材料的机械性能和热稳定性能，还可以明显提高发泡材料的保温隔热性能和吸音隔音性能；（2）本发明选用LDPE、SEBS、POE三种高分子材料符合，使制得的发泡板材具有优异的力学性能和耐老化性能；纳米钛酸铝、玻璃纤维、天然球石粉则进一步提高了发泡板材的防震和抗压性能，同时赋予了发泡板材优异的物理机械性能。具体实施方式一种玻璃纤维LDPE/SEBS/POE发泡板材，由下重量（kg）的原料制成：LDPE110、SEBS55、POE30、桉木刨花40、9,10～二羟基硬脂酸8、季戊四醇四巯基乙酸酯18、废弃滤纸32、费托蜡10、肉豆蔻酸钙3、菠萝叶29、叶腊石8、纳米钛酸铝20、月桂酸钙2、邻苯二甲酸二（2-丙基庚）酯15、玻璃纤维12、天然球石粉21、白云土9。一种玻璃纤维LDPE/SEBS/POE发泡板材的制备方法，包括以下步骤：（1）将桉木刨花、废弃滤纸、菠萝叶混合均匀，干燥至恒重，分别进行切、碾、粉碎，过筛；然后按照固液比1:12～16将过筛后的粉末加入到摩尔浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液中，油浴加热至90～110℃，在2000～4000r/min的转速下球磨45～65min，过滤，洗涤至中性，烘干；然后按照固液比1:10～15将烘干后的粉末加入到体积分数为40%的硫酸～盐酸混合酸溶液中，硫酸与盐酸的比例是4～6∶1，水浴加热至60～80℃，在300～600W的功率下超声处理1～3h，再在2500～4500r/min的转速下离心处理25～45min，倒出上清液后残渣用蒸馏水洗涤至中性，烘干，得纤维素晶须；最后将得到的纤维素晶须加水搅拌制成质量分数为45～55%的悬浊液，在5000～6000r/min的转速下球磨处理1～2h，再在400～500W的功率下超声处理10～20min，得纤维素晶须分散液；（2）将白云土、叶腊石混合均匀，粉碎，过筛，然后将过筛后的粉末加水制成质量分数为45～55%的浆液，在500～600W的功率下微波处理10～15min，再在5000～6000r/min的转速下球磨处理1～2h，得复合胶体；（3）将步骤（1）制得的纤维素晶须分散液与步骤（2）制得的复合胶体混合，充分搅拌均匀，在-70～-40℃温度下冷冻4～6h，随后在-45～-20℃温度下冷冻干燥24～48h，粉碎，过筛，得复合纤维素气凝胶粉末；（4）将上述制得的复合纤维素气凝胶粉末超声分散于相当于复合纤维素气凝胶粉末质量10～15倍量的水中，再在搅拌下加入相当于复合纤维素气凝胶粉末质量45～55%的苯乙烯、8～12%的碳酸氢钠和1.5～2.5%的十二烷基苯磺酸钠，搅拌均匀后在N2保护下，加入过硫酸钾作为引发剂，其质量分数为苯乙烯和十二烷基苯磺酸钠总用量的0.6～0.8%，水浴加热至70～80℃，搅拌反应3～5h，离心分离并水洗，烘干，即得苯乙烯接枝复合纤维素气凝胶；（5）将步骤（4）制得的苯乙烯接枝复合纤维素气凝胶与LDPE、SEBS、季戊四醇四巯基乙酸酯、肉豆蔻酸钙、费托蜡、纳米钛酸铝一同加入到高速搅拌机中，搅拌至物料温度达到80～90℃时,再加入余下原料，继续搅拌至物料温度达到90～100℃，停止搅拌，待物料冷却降温至40～50℃时出料，然后将物料投入到双螺杆挤出机中熔融共混，双螺杆挤出机各段温度设定分别为：一区150～170℃、二区160～180℃、三区165～185℃、四区175～195℃、机头170～190℃，然后挤出切粒；（6）将步骤（5）制得的物料加入到注塑成型机中注塑成型，注塑温度为180～200℃，注塑压力为2～4MPa，注射时间为7～10s，保压时间为4～6s；（7）将成型后的板材放入超临界CO2发泡高压釜进行发泡，发泡温度为120～140℃，发泡压力为25～30MPa，保压时间为3～5h，即得所需的发泡板材。上述实施例制得的PE发泡板材的各项性能与国外PE发泡板材的性能对比如下表所示：国外PE发泡板材上述实施例生产的PE发泡板材拉伸强度，MPa1418弯曲强度，MPa1217断裂伸长率，%266304导热系数，W/（m·k）0.190.12隔音量，dB3843抗压强度，MPa2634抗震等级一级一级当前第1页1 2 3