[发明专利]一种陶瓷纤维增强聚氨酯泡沫塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料技术领域，特别涉及一种陶瓷纤维增强聚氨酯泡沫塑料及其制备方法。

背景技术

聚氨酯泡沫塑料，是异氰酸酯和羟基化合物经聚合发泡制成，按其硬度可分为软质和硬质两类，其中软质为主要品种。一般来说，它具有极佳的弹性、柔软性、伸长率和压缩强度；化学稳定性好，耐许多溶剂和油类；耐磨性优良，较天然海绵大20倍；还有优良的加工性、绝热性、粘合性等性能，是一种性能优良的缓冲材料，但价格较高。

聚氨酯泡沫塑料除了价格昂贵，原料紧缺之外，最大的缺陷是其耐温性能和防火性能较差，温度高于100℃的环境下使用，较为不利。

改性聚氨酯泡沫塑料，是增强聚氨酯泡沫塑料性能的有效方式之一，尤其是弥补聚氨酯泡沫塑料的耐温性能。

陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料，具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点，因而在机械、冶金、化工、石油、陶瓷、玻璃、电子等行业都得到了广泛的应用。近几年由于全球能源价格的不断上涨，节能已成为中国国家战略，在这样的背景下，比隔热砖与浇筑料等传统耐材节能达10-30%的陶瓷纤维在中国国内得到了更多更广的应用，发展前景十分看好。

发明内容

本发明解决的技术问题：针对上述不足，克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种陶瓷纤维增强聚氨酯泡沫塑料及其制备方法。

本发明的技术方案：一种陶瓷纤维增强聚氨酯泡沫塑料，由以下重量份数的原料制备而成：

聚氨酯乳液65-80份、陶瓷纤维10-20份、过氧化叔戊酸叔丁基酯2-5份、磷酸三甲酚酯3-8份、聚酰胺3-8份、硼酸钠3-7份和硅酸钠8-18份。

作为优选，所述泡沫塑料由以下质量份数的各个组分制备而成：聚氨酯乳液68-78份、陶瓷纤维15-18份、过氧化叔戊酸叔丁基酯3-4份、磷酸三甲酚酯4-6份、聚酰胺4-7份、硼酸钠4-6份和硅酸钠12-16份。

作为优选，所述泡沫塑料由以下质量份数的各个组分制备而成：聚氨酯乳液76份、陶瓷纤维17份、过氧化叔戊酸叔丁基酯3份、磷酸三甲酚酯5份、聚酰胺6份、硼酸钠5份和硅酸钠15份。

一种陶瓷纤维增强聚氨酯泡沫塑料的制备方法，制备步骤如下：

（1）准确称取各个原料；

（2）将原料混合均匀后放入注射成型机中成型，料筒温度160℃-285℃，注射压力65-135Mpa，模具温度45℃-75℃，保压时间45-90s，冷却时间45-100s；

（3）经注射成型机冷却成型之后，即得到陶瓷纤维增强聚氨酯泡沫塑料。

作为优选，步骤（2）中注射压力为90Mpa，保压时间65s。

有益效果：本发明提供的陶瓷纤维增强聚氨酯泡沫塑料，是为提高聚氨酯泡沫塑料的耐温性和防火性，用陶瓷纤维对聚氨酯泡沫塑料进行改性，陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料，具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点，用于增强聚氨酯泡沫塑料的防火性能，能够有效降低聚氨酯泡沫塑料的导热率和耐高温性能。

因此，本发明提供的陶瓷纤维增强聚氨酯泡沫塑料导热率进一步降低，具有良好的耐温性和防火性能，同时机械性能和耐候、耐腐蚀性能优良，是一种较为理想的泡沫塑料材料。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解， 这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

实施例 1：

一种陶瓷纤维增强聚氨酯泡沫塑料，由以下重量份数的原料制备而成：

聚氨酯乳液80份、陶瓷纤维20份、过氧化叔戊酸叔丁基酯5份、磷酸三甲酚酯8份、聚酰胺8份、硼酸钠7份和硅酸钠18份。

一种陶瓷纤维增强聚氨酯泡沫塑料的制备方法，制备步骤如下：

（1）准确称取各个原料；

（2）将原料混合均匀后放入注射成型机中成型，料筒温度270℃，注射压力105Mpa，模具温度58℃，保压时间70s，冷却时间90s；

（3）经注射成型机冷却成型之后，即得到陶瓷纤维增强聚氨酯泡沫塑料。

测试陶瓷纤维增强聚氨酯泡沫塑料的性能，结果显示：密度：在0.41g/cm³；耐酸碱性：优良；抗水性：优良；导热系数：0.029W/(m·K）；耐温性能：-100℃—+210℃。

实施例 2：

一种陶瓷纤维增强聚氨酯泡沫塑料，由以下重量份数的原料制备而成：