[发明专利]阻燃隔音丙烯酸酯泡沫材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于吸水材料领域，具体涉及一种阻燃隔音丙烯酸酯泡沫材料及其制备方法和应用。

背景技术

为了降低噪音对我们日常生活的影响，在建筑物中，采取的措施主要是隔声和吸声。隔声就是将声源隔离，防止声源产生的噪声向室内传播。在建筑物中将多层密实材料用多孔材料分隔做成夹层结构，也会起到很好的隔声作用。为消除噪声，常用的吸声材料主要是多孔吸声材料，如玻璃棉、矿棉、膨胀珍珠岩、穿孔吸声板等。材料的吸声性能决定于它的粗糙型、柔性、多孔性等因素。泡沫塑料也叫多孔塑料，以树脂为主要原料制成的内部具有无数为空的塑料，具有质轻、绝热、防震、耐腐蚀的作用，广泛用做包装材料及制车船壳体等。

对于采用丙烯酸酯类单体制备的泡沫材料，其具备外观白色，质地柔软的特性，利用其高效吸收性能的也可以将其用作隔音体等。但是该普通的丙烯酸酯泡沫材料并不具有阻燃性，这对于日常使用的材料是具有安全隐患的，因此开发阻燃性的丙烯酸酯泡沫材料有重要的社会意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种阻燃隔音丙烯酸酯泡沫材料的制备方法，本发明在保持高效吸收性能的同时提高丙烯酸酯泡沫材料的阻燃性，以拓宽丙烯酸酯泡沫材料的使用领域。

本发明的另一个目的是提供由本发明制备方法制备得到的阻燃隔音丙烯酸酯泡沫材料。

本发明的另一个目的是提供所述阻燃隔音丙烯酸酯泡沫材料在制备隔音材料中的应用。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：

阻燃隔音丙烯酸酯泡沫材料的制备方法，包括如下步骤：

S1. 配制油相体系：按重量百分数计称取25%～85%单官能丙烯酸酯类单体、2%～60%交联剂、10%～20%的阻燃剂、1%～15%乳化剂搅拌混匀；

S2. 配制水相体系：配制质量分数为0.01～3%的电解质水溶液；

S3. 在60～80℃下将水相体系分2～4次加入油相体系中，搅拌均匀，最终水相与油相的体积比为10～100：1；

S4. 向步骤S3的混合体系中加入水溶性引发剂进行乳液聚合反应；

S5. 将步骤S4所得聚合产物置于80～100℃下恒温固化、洗涤、脱水干燥即得产品；

    所述单官能丙烯酸酯类单体为单官能丙烯酸烷基酯和单官能甲基丙烯酸烷基酯中的混合物；其中，所述单官能丙烯酸烷基酯与单官能甲基丙烯酸烷基酯的质量比为7：1～11：1；

所述交联剂为多官能丙烯酸烷基酯或多官能甲基丙烯酸烷基酯中的一种或多种；

所述阻燃剂为溴系阻燃剂和/或磷氮系阻燃剂。

本发明人在实验中发现，改变单官能丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯的质量比可显著改善丙烯酸酯泡沫材料的阻燃隔音和泡沫材料的泡孔尺寸，进一步提高丙烯酸酯泡沫材料的吸收率并拓宽其应用领域；通过适当阻燃剂的使用，可以进一步提高产品的阻燃性；本发明的制备方法能够制备一种具备高吸收性能的材料的同时阻燃效果好的丙烯酸酯泡沫材料，进一步扩大丙烯酸酯泡沫材料的用途。

进一步优选地，所述单官能丙烯酸烷基酯与单官能甲基丙烯酸烷基酯的质量比为9：1。

    优选地，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷、聚磷酸铵、十溴二苯醚中的一种或几种。

    优选地，所述步骤S1中所述油相体系的组成为：按重量百分数计称取45%～65%单官能丙烯酸酯类单体、15%～40%交联剂、10%～15%的阻燃剂、5%～15%乳化剂。

本发明人在实验中还发现，对于本申请所述的配方中，电解质水溶液中溶质的质量分数在低于现有技术常用的浓度下，依然能够使泡孔尺寸更加均匀、一致；并且即使电解质的浓度低至0.01%，与不添加电解质相比，依然具有显著的改善阻燃隔音能的效果，并且材料的柔韧性更好，不易裂开。

因此，优选地，所述电解质水溶液的质量分数为0.01%～1%。

进一步优选地，所述电解质水溶液的质量分数为0.02%～0.1%。

本发明所述电解质为本领域常规可溶性电解质，目的是提高体系的盐离子浓度降低油溶性的单体、共聚单体在水相中的溶解度，优选地，所述电解质为金属离子化合物中的一种或多种。

优选地，所述金属离子化合物的阳离子为钾离子、钠离子、钙离子、镁离子、铝离子、锌离子或铁离子，阴离子为氯离子、硝酸根离子、硼酸根离子、磷酸根离子或碳酸根离子；上述阳离子和阴离子组合的离子化合物不溶于水或微溶于水的除外。