[发明专利]一种无卤阻燃型AN/MAA共聚物泡沫材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无卤阻燃型AN/MAA共聚物泡沫材料的制备方法。

背景技术

AN/MAA共聚物泡沫是耐热性能优异的刚性结构泡沫塑料，然而材料本身却不具有阻燃性能。随着军用和民用市场对硬质泡沫的需求量的增加，硬质泡沫的阻燃性已成为越来越备受关注的课题。

目前使用的阻燃剂主要有无机阻燃剂如锑系，Al(OH)₃，Mg(OH)₂，红磷等；有机阻燃剂有卤系和磷系。卤系阻燃剂在燃烧时发烟量大，并产生有毒气体，很容易产生二次污染，随着人们环保意识的增强卤系阻燃剂的用量已越来越少。无机阻燃剂燃烧时虽然发烟量很低，且不产生有毒气体，但添加量较大，常会影响制品的物性和机械性能。对于AN/MAA体系多为有机试剂，很容易产生相分离的问题，同时如果用红磷制得的泡沫由于颜色的问题又限制了其使用的范围。磷系阻燃剂发烟量小，但大多数为低分子的磷酸酯，通常为液体，挥发性大，耐热性能不高，对于AN/MAA共聚物泡沫200℃的高温发泡来说很容易导致磷系阻燃剂的分解。氮系阻燃剂单独使用时，阻燃效果差。当氮系阻燃剂与磷系阻燃剂复配或用同时含N-P的化合物作阻燃剂时，由于N-P的协同作用，显示出良好的阻燃性能，其发烟量小，可自熄，不产生有毒气体。因此成为现在阻燃剂的发展方向。

发明内容

为了满足硬质泡沫在各种不同阻燃场所的应用，本发明的目的是提供一种无卤阻燃型AN/MAA共聚物泡沫材料的制备方法，本方法制得的一种无卤阻燃型AN/MAA共聚物硬质泡沫经测试其氧指数可达到33以上。此泡沫材料可广泛应用于航天航空、高速列车、风电、船舶、医疗等各种对阻燃有一定要求的领域用作填充材料或夹芯材料。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种无卤阻燃型AN/MAA共聚物泡沫材料的制备方法，以甲基丙烯酸(MAA)、丙烯腈（AN）和第三单体，通过加入增稠剂，同时加入引发剂、发泡剂、交联剂、密度控制剂以及成核剂一步法直接共聚得到AN/MAA共聚板，再经过高温发泡和热处理制得AN/MAA共聚物泡沫，具体包括以下步骤：

（1）配方按如下重量份配置：

甲基丙烯酸                  40-60

丙烯腈                      40-60

第三单体                                       5-20

氮-磷系复合阻燃剂           1-30

增稠剂                      1-30

引发剂                      0.05-0.6

发泡剂                      1-16

交联剂                      1-12

密度控制剂                  0.1-3

成核剂                      0.3-18

       按照上述配方将甲基丙烯酸、丙烯腈、第三单体、氮-磷系复合阻燃剂、增稠剂混合，加入引发剂、发泡剂、交联剂、密度控制剂、成核剂，混合均匀得到均匀溶液；

（2）将得到的溶液注入由橡胶条密封好的两块平行玻璃内，在30℃-70℃水浴温度条件下聚合反应10-70小时，形成AN/MAA共聚板；

（3）将共聚板放置在80℃-180℃条件下预热2-10小时，再经180℃-230℃条件下发泡10min-200min，得到无卤阻燃型AN/MAA共聚物初始泡沫；

（4）将制得的无卤阻燃型AN/MAA共聚物初始泡沫在100℃-200℃条件下保持1-5小时，并自然冷却至室温，得到无卤阻燃型AN/MAA共聚物泡沫材料。