一种微孔PVC泡沫材料及其制备方法与流程

文档序号:16365093发布日期:2018-12-22 08:23阅读:553来源:国知局
本发明涉及材料
技术领域
,具体而言涉及一种微孔pvc泡沫材料及其制备方法。
背景技术
微孔pvc泡沫材料分为线性pvc泡沫和交联pvc泡沫。硬质交联pvc结构泡沫的生产工艺最早是由德国人林德曼在上世纪30年代后期范明的,初始被用于保温隔热车厢中,随着人们对其不断认知,其优异的比强度、比模量及优良的耐腐蚀性、阻燃性等被逐渐开发,可作为夹层结构复合材料应用于结构承载,逐渐被广泛应用于风能、航空航天、建筑、交通轨道等领域。中国专利cn106117871a公布了一种改性pvc泡沫塑料的制备方法,通过引入含有刚性结构的成分及无机物改善耐热性;专利wo2005/092958a2公开了一种制备交联聚氯乙烯泡沫的初始配方及制备方法,通过生成三聚脲结构的化合物易提高耐温性。中国专利cn103509273a公开了一种改性硬质交联聚氯乙烯泡沫,通过采用添加填料的方式提高耐热性。技术实现要素:以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。本申请提供了一种采用分子量分布均匀的pvc树脂以及粘度较小的液体料、粒径适中的粉体料以生成多聚结构的形式,不仅提高了产品的耐热温度,而且提高了成品率。此外,本申请可有效的降低预混料的粘度、缩短混合时间、提高物料间浸润性。具体地,本申请提供了一种微孔pvc泡沫材料,它由下述重量比的原料制成:在本申请的一种微孔pvc泡沫材料中,该材料由下述重量比的原料制成:在本申请的一种微孔pvc泡沫材料中,其中,所述pvc树脂的数均分子量分布为单峰。在本申请的一种微孔pvc泡沫材料中,其中,所述pvc树脂在25-30℃下的粘度为500-18400mpa.s。在本申请的一种微孔pvc泡沫材料中,其中,所述pvc树脂的分子量分布在8000-12000或9000-13000之间的一种。在本申请的一种微孔pvc泡沫材料中,其中,所述pvc树脂为粒径在0.1um-3um之间的白色细微粉末。在本申请的一种微孔pvc泡沫材料中,其中,所述偶氮类发泡剂与成核剂可以是偶氮二异丁腈(aibn)、偶氮二异庚腈(ambn)、偶氮二甲酰胺(ac)、偶氮苯胺中的一种或两种的任意比例混合物。在本申请的一种微孔pvc泡沫材料中,其中,所述偶氮类发泡剂成核剂为淡黄色或白色中的任意一种或两者的任意比例。在本申请的一种微孔pvc泡沫材料中,其中,所述偶氮类发泡剂与成核剂为结晶状粉末,粒径在2.5um-30um(460-6000目)之间的任意一种或任意比例的混合物。在本申请的一种微孔pvc泡沫材料中,其中,所述异氰酸酯可以是芳香族异氰酸酯、脂肪族异氰酸酯的一种或两种的任意比例;可以选自多亚甲基多苯基多异氰酸酯(papi、或m20s)、二苯基二异氰酸酯(mips、或mi50)、改性二异氰酸酯(例如cdc、或mm103c)、甲苯二异氰酸酯、和萘基二异氰酸酯中任意一种或几种的任意比例混合物。在本申请的一种微孔pvc泡沫材料中,其中,所述异氰酸酯25℃下粘度为25-7700mpa.s澄清透明的淡黄色或黄色液体、棕色液体、无色液体中的任意组合任意比例。在本申请的一种微孔pvc泡沫材料中,其中,所述酸酐含一个酸酐基团或两个酸酐基团,可以选自邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、正十二烷基丁二酸酐、均苯四甲基酸二酐、六氯内次甲基邻苯二酸酐、桐油酸酐,六氢苯酐、二苯酮四酸二酐、均苯四酸二酐、和二苯醚四酸二酐中的一种或者多种。在本申请的一种微孔pvc泡沫材料中,其中,所述酸酐的粘度为20-100mpa.s的透明液体、或粒径为800-1500目的白色粉末中的一种或任意组合。在本申请的一种微孔pvc泡沫材料中,其中,所述含环氧基团的成分可以为环氧树脂类产品,可以选自但不限于二酚基丙烷环氧树脂、酚醛多环氧树脂、脂肪酸甘油酯环氧树脂、丙三醇环氧树脂、脂肪族缩水甘油酯、硅环氧树脂、间苯二酚环氧树脂、和有机磷环氧树脂中的一种或者多种。在本申请的一种微孔pvc泡沫材料中,其中,所述匀泡剂由碳原子、硅原子、氧原子、氢原子所组成的一种带有侧支链结构的粘度为200-1000mpa.s的澄清透明液体;所述均泡剂可选自硅油sd-611、硅油sd-202、硅油sd-601、硅油ak8805、或二甲基硅油中的一种或多种。在本申请的一种微孔pvc泡沫材料中,其中,所述填料可以是无机物,且不与该材料内其他成分发生化学反应;可以选自但不限于碳酸钙、微孔玻璃珠、蒙脱土、或氧化锌中的一种或多种。另一方面,本申请提供了上述微孔pvc泡沫材料的制备方法,其包括如下步骤:(1)在-0.09mpa在搅拌机中充分混合物料,得到均匀的糊状混合物,搅拌时间为30-90min;(2)将(1)中得到的糊状混合物导入密封性良好的模具中,在145-195℃和压强为5-35mpa条件下进行模压,冷却到室温得到发泡胚块。(3)将(2)中得到的发泡胚块置于65-95℃水浴环境或蒸汽室中进行膨胀到设计密度。(4)将(3)中制备的半成品泡沫置于35-85℃水浴环境或蒸汽室中将多余的氰酸基反应得到硬质泡沫。与公开的技术相比,本申请提供的微孔pvc泡沫材料在于可以显著提高抗热变形的能力。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。在本申请实施例中,本申请提供了一种微孔pvc泡沫材料,它由下述重量比的原料制成:可任选地,该材料由下述重量比的原料制成:其中,所述pvc树脂的数均分子量分布为单峰;任选地,所述pvc树脂在25-30℃下的粘度为500-18400mpa.s;任选地,所述pvc树脂的分子量分布在8000-12000或9000-13000之间的一种;任选地,所述pvc树脂为粒径在0.1um-3um之间的白色细微粉末;所述偶氮类发泡剂可以是偶氮二异丁腈(aibn)、偶氮二异庚腈(ambn)、偶氮二甲酰胺(ac)、偶氮苯胺中的一种或两种的任意比例混合物;任选地,所述偶氮类发泡剂成核剂为淡黄色或白色中的任意一种或两者的任意比例;任选地,所述偶氮类发泡剂与成核剂为结晶状粉末,粒径在2.5um-30um(460-6000目)之间的任意一种或任意比例的混合物;所述异氰酸酯可以是芳香族异氰酸酯、脂肪族异氰酸酯的一种或两种的任意比例;可以选自多亚甲基多苯基多异氰酸酯(papi,或m20s)、二苯基二异氰酸酯(mips、或mi50)、改性二异氰酸酯(例如cdc、或mm103c)、甲苯二异氰酸酯、和萘基二异氰酸酯中任意一种或几种的任意比例混合物;任选地,所述异氰酸酯25℃下粘度为25-7700mpa.s澄清透明的淡黄色或黄色液体、棕色液体、无色液体中的任意组合任意比例;所述酸酐含一个酸酐基团或两个酸酐基团,可以选自邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、正十二烷基丁二酸酐、均苯四甲基酸二酐、六氯内次甲基邻苯二酸酐、桐油酸酐,六氢苯酐、二苯酮四酸二酐、均苯四酸二酐、和二苯醚四酸二酐中的一种或者多种;任选地,所述酸酐的粘度为20-100mpa.s的透明液体、或粒径为800-1500目的白色粉末中的一种或任意组合;所述含环氧基团的成分可以为环氧树脂类产品,可以选自但不限于二酚基丙烷环氧树脂、酚醛多环氧树脂、脂肪酸甘油酯环氧树脂、丙三醇环氧树脂、脂肪族缩水甘油酯、硅环氧树脂、间苯二酚环氧树脂、和有机磷环氧树脂中的一种或者多种;所述匀泡剂由碳原子、硅原子、氧原子、氢原子所组成的一种带有侧支链结构的粘度为200-1000mpa.s的澄清透明液体;可选自硅油sd-611、硅油sd-202、硅油sd-601、硅油ak8805、或二甲基硅油中一种或多种。所述填料可以是无机物,且不与该材料内其他成分发生化学反应;可以选自但不限于碳酸钙、微孔玻璃珠、蒙脱土、或氧化锌中的一种或多种。以下结合实施例进一步说明本发明,实施例中所用原料均可商购获得。下面通过实施例对本发明进一步说明:实施例1在-0.09mpa在搅拌机中混合均匀上述原料,得到均匀糊状混合物,搅拌时间为20min。将上述混合物注入厚度为25mm的钢制模具中,填满模具。将其置于180℃平板硫化机之间模压,压力为15mpa。冷却至室温并取出,得到半发泡产品。将半发泡产品置于蒸气房中膨胀7小时,蒸气温度为90±2℃。冷却后,置于60℃蒸汽房中后处理8天,得到硬质泡沫产品。注:以下实施例及对比例均按照此方法制备。按照此配方可制得配方密度在50-60kg/m3之间的产品,此产品表面及内部均有部分红色区域。在实施例1至实施例5中的pvc为分子量为9000-13000的单峰树脂。实施例2组分重量份数粘度/mpa.s目数pvc(聚氯乙烯)100.002000-6000甲基六氢苯酐6.5030-60cdc80.1620—280m20s(多官能度氰酸酯)14.21170-200an(偶氮二异丁腈)8800-1100ac(偶氮二甲酰胺)1.54000-6000二甲基硅油0.44200-500mi502020—280按照此配方可制得密度在60-70kg/m3之间的产品,产品表面黄色,无明显凹痕及红斑。实施例3按照此配方可制得密度在70-80kg/m3之间的产品,产品表面黄色,无明显凹痕及红斑。实施例4按照此配方可制得密度在60-70kg/m3之间的产品,产品表面淡黄色。实施例5按照此配方可制得密度在60-70kg/m3之间的产品,产品表面淡黄色。以上均为实施例中,所配置的预混料的粘度较小,具有流淌性,可自动充满模具,易脱出预混料内的气泡,同时所制备的产品有较好的抗高温尺寸变化性,其长宽高及体积在120℃下尺寸变化率均可控制在10%以下。【对比例1】组分重量份数粘度/mpa.s目数pvc(聚氯乙烯)100.001000-3000甲基六氢苯酐6.5030-60cdc100.1620—300papi(多官能度氰酸酯)14.21170-300an(偶氮二异丁腈)10900-1300ac(偶氮二甲酰胺)1.54000-6000二甲基硅油0.44200-500注:此配方中pvc(聚氯乙烯)树脂的分子量为双峰,分别在15000-18000和21000-24000之间。此配方的产品在120℃下尺寸变化率最大为20%左右。【对比例2】注:此配方中pvc(聚氯乙烯)树脂的分子量为双峰,分别在15000-18000和21000-24000之间。此配方的产品在120℃下尺寸变化率最大为15%左右。虽然本申请所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式,并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员,在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本申请的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。当前第1页12
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