本发明涉及一种PE发泡板材及其制备方法，具体涉及一种壬酸香草酰胺PE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发泡板的防鼠防白蚁性能与国外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，本发明采用甘蔗渣、棉絮、花生壳、玉米秸秆酸解法制得纤维素晶须，然后将坡缕石、锂皂土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壬酸香草酰胺PE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：一种壬酸香草酰胺PE发泡板材，由下重量份的原料制成：低密度聚乙烯72～86、氯化聚氯乙烯31～43、朱砂6～9、壬酸香草酰胺4～7、三碱式硫酸铅2～5、邻苯二甲酸二异丁酯13～19、过氧化二碳酸二异丙酯2～4、甘蔗渣19～34、霞石粉15～20、棉絮24～38、环己酰亚胺1～2、三羟甲基丙烷三硬脂酸酯2～4、二叔丁氧基二乙酰氧基硅烷2～3、坡缕石10～15、锂皂土7～14、柠檬桉精油5～10、玉米秸秆20～30、花生壳15～20。一种壬酸香草酰胺PE发泡板材的制备方法，包括以下步骤：（1）将甘蔗渣、棉絮、花生壳、玉米秸秆混合均匀，干燥至恒重，分别进行切、碾、粉碎，过筛；然后按照固液比1:15～20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100～120℃，在4000～5000r/min的转速下球磨30～40min，过滤，洗涤至中性，烘干；然后按照固液比1:20～25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2～4∶1，水浴加热至70～80℃，在200～300W的功率下超声处理2～3h，再在3000～4000r/min的转速下离心处理20～30min，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3000～4000r/min的转速下球磨处理2～4h，再在400～500W的功率下超声处理10～20min，得纤维素晶须分散液；（2）将坡缕石、锂皂土混合均匀，粉碎，过筛，然后将过筛后的粉末加水制成质量分数为40～50%的浆液，在300～400W的功率下微波处理20～30min，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-75～-65℃温度下冷冻2～4h，随后在-20～-10℃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8～12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40～50%的苯乙烯、5～10%的碳酸氢钠和1～2%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0.4～0.6%，水浴加热至60～70℃，搅拌反应4～8h，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低密度聚乙烯、氯化聚氯乙烯、邻苯二甲酸二异丁酯、柠檬桉精油、过氧化二碳酸二异丙酯一同加入到高速搅拌机中，搅拌至物料温度达到60～70℃时,再加入余下原料，继续搅拌至物料温度达到75～85℃，停止搅拌，待物料冷却降温至40～45℃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110～130℃、二区120～140℃、三区130～150℃、四区140～160℃、机头135～155℃，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145～165℃，注塑压力为2～5MPa，注射时间为4～8s，保压时间为3～6s；（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70～90℃，发泡压力为22～28MPa，保压时间为5～8h，即得所需的PE发泡板材。本发明的有益效果：（1）本发明采用甘蔗渣、棉絮、花生壳、玉米秸秆酸解法制得纤维素晶须，然后将坡缕石、锂皂土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）本发明在原料中添加了朱砂、环己酰亚胺、柠檬桉精油等成分，够对PE发泡板材赋予具有优异的防鼠防白蚁性能，避免PE发泡板材受到老鼠、白蚁等啮齿类动物的攻击。本发明PE发泡板材还具有强度高，保温隔音效果好，耐候性好，使用寿命长的优点。具体实施方式一种壬酸香草酰胺PE发泡板材，由下重量（kg）的原料制成：低密度聚乙烯80、氯化聚氯乙烯37、朱砂8、壬酸香草酰胺5、三碱式硫酸铅3.5、邻苯二甲酸二异丁酯16、过氧化二碳酸二异丙酯3、甘蔗渣27、霞石粉16、棉絮31、环己酰亚胺1.5、三羟甲基丙烷三硬脂酸酯3、二叔丁氧基二乙酰氧基硅烷2.5、坡缕石12、锂皂土10、柠檬桉精油8、玉米秸秆25、花生壳17。一种壬酸香草酰胺PE发泡板材的制备方法，包括以下步骤：（1）将甘蔗渣、棉絮、花生壳、玉米秸秆混合均匀，干燥至恒重，分别进行切、碾、粉碎，过筛；然后按照固液比1:15～20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100～120℃，在4000～5000r/min的转速下球磨30～40min，过滤，洗涤至中性，烘干；然后按照固液比1:20～25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2～4∶1，水浴加热至70～80℃，在200～300W的功率下超声处理2～3h，再在3000～4000r/min的转速下离心处理20～30min，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3000～4000r/min的转速下球磨处理2～4h，再在400～500W的功率下超声处理10～20min，得纤维素晶须分散液；（2）将坡缕石、锂皂土混合均匀，粉碎，过筛，然后将过筛后的粉末加水制成质量分数为40～50%的浆液，在300～400W的功率下微波处理20～30min，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-75～-65℃温度下冷冻2～4h，随后在-20～-10℃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8～12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40～50%的苯乙烯、5～10%的碳酸氢钠和1～2%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0.4～0.6%，水浴加热至60～70℃，搅拌反应4～8h，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低密度聚乙烯、氯化聚氯乙烯、邻苯二甲酸二异丁酯、柠檬桉精油、过氧化二碳酸二异丙酯一同加入到高速搅拌机中，搅拌至物料温度达到60～70℃时,再加入余下原料，继续搅拌至物料温度达到75～85℃，停止搅拌，待物料冷却降温至40～45℃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110～130℃、二区120～140℃、三区130～150℃、四区140～160℃、机头135～155℃，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145～165℃，注塑压力为2～5MPa，注射时间为4～8s，保压时间为3～6s；（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70～90℃，发泡压力为22～28MPa，保压时间为5～8h，即得所需的PE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，MPa1519弯曲强度，MPa1116断裂伸长率，%259272导热系数，W/（m·k）0.260.19隔音量，dB4044防鼠咬啮实验（咬啮程度）无咬啮痕迹无咬啮痕迹防白蚁虫蛀实验（虫蛀程度）无虫蛀痕迹无虫蛀痕迹当前第1页1 2 3