[发明专利]一种高分子复合泡沫材料、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种高分子复合泡沫材料、制备方法及其应用。

背景技术

聚合物泡沫材料在建筑物中被广泛用于隔音和隔热。由于其优良的机械性能、高绝缘值和低成本，聚苯乙烯泡沫材料等聚合物泡沫材料被广泛用作包在钢板内的芯以形成房间和工厂凉爽的绝缘板。然而聚苯乙烯泡沫绝缘板的主要缺点是他们在火中非常容易燃烧或熔化，同时隔音效果不明显。另一方面，三聚氰胺泡沫材料有出色的阻燃性能及隔音效果，然其价格相当昂贵且三聚氰胺泡沫材料与钢板的粘附性不好。

由于聚苯乙烯泡沫绝缘板是业界所知的不耐高温、易燃烧和熔化缺陷，所以国际专利WO02-064672英2002.2.14中选择了用酚醛/呋喃树脂和聚苯乙烯合成泡沫塑料，酚醛/呋喃树脂具有阻燃性，可以提高复合材料的阻燃性。然而这只能改善阻燃性，不能改善复合材料的隔音效果。

如中国专利CN 10173555B中所述三聚氰胺泡沫材料是密度度、开孔结构，开孔率高达99％，具有优良的隔音、降噪和吸声效果，同时具有良好的力学、耐热、耐老化、耐冲击、耐酸碱和介电性能。使用三聚氰胺泡沫材料改善聚苯乙烯泡沫的阻燃性的同时，得到了吸音效果好的复合泡沫材料。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高分子复合泡沫材料，该材料具有良好的阻燃性和隔音效果。

本发明的另一个目的是提供一种上述高分子复合泡沫材料的制备方法。

本发明的第三个目的是提供一种上述高分子泡沫材料的用途。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种高分子复合泡沫材料，该材料由包含以下重量份的组分制成：

聚苯乙烯珠          50～500份，

三聚氰胺甲醛树脂    500～950份，

发泡剂              100～200份，

固化剂        100～200份，

表面活性剂    0～200份，

增韧剂        0～150份，

添加剂        0～200份。

所述的发泡剂选自二氯甲烷、异戊烷、正戊烷、环戊烷或正丁烷中的一种或一种以上。

所述的固化剂为苯磺酸或磷酸中的一种或一种以上。

所述的表面活性剂选自吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80或辛基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)中的一种或一种以上。

所述的增韧剂选自聚乙二醇300、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、己二酸、辛二酸、十二烷二酸或聚氨酯预聚体中的一种或一种以上。

所述的添加剂选自玻璃纤维、碳纤维、剑麻纤维、空心玻璃微珠、炭粉或可膨胀石墨中的一种或一种以上。

所述的玻璃纤维、碳纤维和剑麻纤维的长度均为2～5cm。

所述的空心玻璃微珠的粒径为50～1200目。

本发明还提供了一种上述高分子复合泡沫材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

将聚苯乙烯珠50～500份、三聚氰胺甲醛树脂500～950份、表面活性剂0～200份、发泡剂100～200份、增韧剂0～150份和添加剂0～200份搅拌4～6min，预热5～10min使混合物温度为30～40℃，然后添加固化剂100～200份搅拌1～2min，将混合物倒入预热后的模具中发泡固化2～3h，得到高分子复合泡沫材料。

所述的预热后的模具预热温度为110～130℃。

所述的高分子复合泡沫材料的密度为10～200kg/m³。

本发明还提供了一种上述高分子复合泡沫材料用作绝缘板的用途。

所述的绝缘板的制备方法是将上述高分子复合泡沫材料作为芯板，采用粘结剂将面板和底板分别粘结在芯板的上面和下面。

所述的面板和底板采用铝质涂层板、钢质涂层板或阻燃塑料片材等。

所述的粘结剂为铝质粘结剂或铁质粘结剂。

本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

本发明制备的高分子复合材料具有以下特性：压缩强度：平向≥170KPa  垂向≥130KPa；弯曲强度：横向≥150KPa  纵向≥150KPa；导热系数(GB 3399)：0.020～0.042W/m·k；燃烧等级(DIN 4102)：B1、B2级；耐火性能(GB/T 9978)：≥50min；吸声系数(GBJ 47)：≥0.6(频率≥1kHz的声波)。