化的有机硅树脂改性聚合物泡沫复合材料。
[0023]实施例2
先取固含量为80%的甲基苯基硅树脂/环己烷溶液40g，并加入适量环已烷稀释至固含量55wt%，再加入催化剂聚醚胺(D230)0.8g混合均匀制成混合液。之后将聚氨酯泡沫材料Sg浸入上述的混合液中，室温下抽真空去除孔洞中的气泡，使其充分浸涂。将充分浸涂后的有机硅树脂改性聚合物泡沫复合材料，放入旋涂机上，进行旋涂(旋涂时间4min，速率600rpm)。最后将旋涂完毕的泡沫复合材料放入烘箱，在85°C下进行固化10h。冷却后得到固化的有机硅树脂改性聚合物泡沫复合材料。
[0024]泡沫材料涂覆前后的结构和性能表征如图1、图2、图3、图4所示，结果表明，通过上述简单的制备工艺，有机硅树脂可以均匀地物理涂覆在纯聚氨酯泡沫结构的孔骨架表面，形成了一层有机硅树脂薄膜；燃烧时，硅树脂可以热分解形成一层二氧化硅薄膜层，能够有效隔绝聚氨酯材料与空气的接触，实现其环保无卤阻燃化。
[0025]如图3所示，未改性的聚氨酯泡沫材料在1s全部燃烧完全，期间伴随熔融液滴状态燃烧物滴落和大量有害烟气的产生。相比较而言，如图4所示，经过有机硅树脂改性的聚氨酯泡沫在30s内仍然保持泡沫的基本形状燃烧期间没有液滴状燃烧物滴落，阻燃性能显著改善，并具有优异的疏水性能。
[0026]实施例3
先取固含量为80wt%的甲基硅树脂/ 二甲苯溶液40g，直接加入催化剂苯甲酸0.2g混合均匀，制成混合液。之后将聚丙烯泡沫材料6g浸入上述混合液中，室温下抽真空去除孔洞中的气泡，使其充分浸涂。再将充分浸涂后的有机硅树脂改性聚合物泡沫复合材料，放入旋涂机上，进行旋涂(旋涂时间5min，速率800rpm)。最后将旋涂完毕的泡沫复合材料放入烘箱，在110°C下进行固化6h。冷却后得到固化的有机硅树脂改性聚合物泡沫复合材料。
[0027]实施例3得到的有机硅树脂改性聚合物泡沫复合材料具有优异的阻燃和疏水性能，且其抗压能力也有显著提高。该材料点燃后25s后自熄，期间无熔融液滴物滴落，有害烟气有明显减弱，且材料完整性基本得到保持。根据UL94垂直燃烧测试标准，已达到V-1级阻燃标准。
[0028]实施例4
先取固含量为80%的甲基苯基硅树脂/乙醇溶液40g，加入适量乙醇和0.88g纳米二氧化硅，并加入催化剂二乙烯三胺0.8 g混合均匀，制成混合液。之后将聚氯乙烯泡沫材料5g浸入上述混合液中，室温下抽真空去除孔洞中的气泡，使其充分浸涂。再将充分浸涂后的有机硅树脂改性聚合物泡沫复合材料，放入旋涂机上，进行旋涂(旋涂时间2min，速率300rpm)。最后将旋涂完毕的泡沫复合材料放入烘箱，在60°C下进行固化12h。冷却后得到固化的有机硅树脂改性聚氯乙烯泡沫复合材料。
[0029]如图5为实施例4制得的有机硅树脂改性聚氨酯泡沫复合材料垂直燃烧测试；结果显示:加入少量纳米二氧化硅后的有机硅树脂改性聚氨酯泡沫复合材料的燃烧性能到达Vl级别；与实例3相比，该泡沫复合材料燃烧过程中的火焰明显更小，无熔融液滴物滴落，且释放的烟气也更少。此外，纳米二氧化硅加入能提高了材料力学性能，其抗弯曲强度有明显的改善。
[0030]实施例5
先取固含量为80%的甲基硅树脂/溶剂汽油溶液40g，加入适量溶剂汽油和3.2g氢氧化铝，并加入催化剂二乙烯三胺0.8 g混合均匀制成混合液。之后将硅橡胶泡沫材料4g浸入上述混合液中，室温下抽真空去除孔洞中的气泡，使其充分浸涂。再将充分浸涂后的有机娃树脂改性聚合物泡沫复合材料，放入旋涂机上，进行旋涂(旋涂时间6min，速率500rpm)。最后将旋涂完毕的泡沫复合材料放入烘箱，在160°C下进行固化2h。冷却后得到固化的有机硅树脂改性聚氨酯泡沫复合材料。
[0031]结果显示:加入2.0g超细氢氧化铝后的有机硅树脂改性聚氨酯泡沫复合材料的燃烧性能到达VO级别；与前面实施例3和4相比，该泡沫复合材料燃烧过程中的火焰明显更小，无熔融液滴物滴落，自熄时间更短，且无大量有害烟的释放；同时填料加入能够提高材料的抗弯曲强度，并具有良好的疏水性能。
[0032]上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种有机硅树脂改性聚合物泡沫复合材料的制备方法，其特征在于，所述的有机硅树脂改性聚合物泡沫复合材料有以下组份组成，各组份的重量份为: 聚合物泡沫材料10~60， 有机硅树脂30~80， 催化剂0.2-2.0， 无机填料0~8。2.根据权利要求1所述的一种有机硅树脂改性聚合物泡沫复合材料的制备方法，其特征在于，聚合物泡沫材料选自聚氨酯泡沫、三聚氰胺泡沫、聚苯乙烯泡沫、聚丙烯泡沫、聚对苯二甲酸乙二醇酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚乙烯泡沫和硅橡胶泡沫中的一种。3.根据权利要求1所述的一种有机硅树脂改性聚合物泡沫复合材料的制备方法，其特征在于，所述的有机硅树脂选自具有不同侧链和分子量的甲基硅树脂或甲基苯基硅树脂中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种有机硅树脂改性聚合物泡沫复合材料的制备方法，其特征在于，催化剂选自聚醚胺，N，N-二甲基苄胺、苯甲酸酐、苯甲酸、碱式碳酸铅、二乙烯三胺、三乙烯四胺、γ—氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种有机硅树脂改性聚合物泡沫复合材料的制备方法，其特征在于，无机填料选自氢氧化铝、纳米二氧化硅、氢氧化镁、高耐热勃姆石、四氧化三铁、二氧化钛、钛酸钡、石墨、石墨烯、纳米钛酸钙、纳米炭黑、碳纳米管中的一种或多种。6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种有机硅树脂改性聚合物泡沫复合材料的制备方法，其特征在于，制备方法为以下步骤: (O首先在有机硅树脂溶液中加入催化剂与无机填料，混合后得到混合液； (2 )将聚合物泡沫材料加入到步骤(I)制备的混合物中，室温下使聚合物泡沫材料在混合液中浸润； (3)将浸润后的聚合物泡沫复合材料，放入旋涂机上，低转速进行旋涂2~8min; (4)将旋涂后的聚合物泡沫复合材料放入烘箱，在60~160°C下进行固化2~12小时，冷却后得到有机硅树脂改性聚合物泡沫复合材料。7.根据权利要求6所述的一种有机硅树脂改性聚合物泡沫复合材料的制备方法，其特征在于，有机硅树脂溶液的溶剂可选自甲苯、二甲苯、环己烷、乙醇、六甲基二硅氧烷、二甲基环硅氧烷混合体、八甲基环四硅氧烷、正己烷、溶剂汽油中的一种或多种。8.根据权利要求6所述的一种有机硅树脂改性聚合物泡沫复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中旋涂机的转速为300-800 rpm。9.一种如权利要求1所述的一种有机硅树脂改性聚合物泡沫复合材料的制备方法制备的有机硅树脂改性聚合物泡沫复合材料在防火领域中的应用。
【专利摘要】本发明涉及一种有机硅技术领域，为解决绝大多数碳基聚合物泡沫材料固有的易燃性问题，本发明提出了一种有机硅树脂改性聚合物泡沫复合材料的制备方法及其应用，所述的有机硅树脂改性聚合物泡沫复合材料有以下组份组成，各组份的重量份为：聚合物泡沫材料10~60，有机硅树脂30~80，催化剂0.2~2.0，无机填料0~8。本发明利用有机硅树脂来改性易燃聚合物泡沫材料，实现该类材料的无卤阻燃化；同时通过添加少量的无机功能填料，可进一步改善泡沫复合材料阻燃和力学性能，并赋予其他功能如疏水、抗静电等特性。
【IPC分类】C08K3/36, C08L27/06, C08L25/06, C08L23/12, C08K3/22, C08L75/04, C08L83/04
【公开号】CN104974527
【申请号】CN201510141079
【发明人】汤龙程, 吴连斌, 张茜, 赵丽, 裴勇兵, 陈利民, 蒋剑雄
【申请人】杭州师范大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年3月30日