[发明专利]一种聚乙烯醇泡沫塑料制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料制备，尤其涉及一种聚乙烯醇泡沫塑料制备方法。

背景技术

发泡PVA的生产工艺通常是在装有搅拌及温度调控装置的反应器内，加入PVA和水，在搅拌状态下，升温至PVA完全溶解； 然后冷却，加入交联剂、发泡剂、酸等充分混合，倒入模具，在50℃烘箱中保温固化；取出后，洗去未反应的交联剂和酸，即可得到泡沫塑料。需要的原料一般有PVA、交联剂(一般为甲醛)、酸催化剂(硫酸、盐酸等)、表面活性剂(正十二烷基硫酸钠、聚环氧乙烷十三烷基醚等)、发泡剂(碳酸盐类等)、成核剂(淀粉类等)以及水，为了提高泡沫制品的某些性能，可以加入适当的改性剂。比如为了改善泡沫制品干燥变硬和在大气环境中存放时的柔软性，可在组分中加入适量的多元醇或聚乙二醇等，但是制备过程中所用到的交联剂甲醛对人体危害十分明显。甲醛对从业人员健康的影响主要是引起对眼、咽、鼻等器官的刺激症状, 症状的程度和发生频率与空气中甲醛浓度关系密切，此外, 甲醛还可引起头昏、头痛、失眠等神经衰弱综合征、皮肤过敏及除咳嗽以外的其他呼吸道刺激症状。而使用淀粉作为成孔剂，发泡完成后又要将其洗去作为废物处理，浪费了珍贵的粮食资源。反应后洗去未完全反应的甲醛、酸以及淀粉需要消耗大量的净水，后续处理工序较长。同时大量污水的排放会造成严重的水体污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚乙烯醇泡沫塑料制备方法，该，解决了原有的制备方法环境污染以及对从业人员健康的危害问题。

本发明是这样实现的，一种聚乙烯醇泡沫塑料制备方法，包括一下步骤：

A．将一定质量的聚乙烯醇溶解；

B．加入分散好的骨架材料；

C．搅拌至混合均匀；

D．加入添加剂；

E．搅拌发泡；

F．倒入模具干燥。

    本发明的进一步技术方案是：所述步骤B中，分散好的骨架材料为甘蔗纤维。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤D中的添加剂为碳酸钙、羧甲基纤维素钠、十二烷基硫酸钠、四硼酸钠。

本发明的进一步技术方案是：所述碳酸钙：羧甲基纤维素钠：十二烷基硫酸钠：四硼酸钠与聚乙烯醇：甘蔗纤维之间的比例为1.5：1：0.2：2：7：9。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤D中的添加剂为碳酸钙：羧甲基纤维素钠：OP-10：四硼酸钠。

本发明的进一步技术方案是：所述碳酸钙：羧甲基纤维素钠：OP-10：四硼酸钠与聚乙烯醇：甘蔗纤维之间的比例为0.5：0.5：2：0.05：7：9。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤E中将所得的混合溶液在50℃下1700r/min搅拌发泡20分钟。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤F中，需要在-80℃的环境中冷冻干燥30小时以上。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤F中，需要在50℃环境中干燥6小时。

    本发明的有益效果是：用此方法来制备聚乙烯醇泡沫塑料以天然纤维为骨架原料，增强了泡体的力学性能和降解性能，同时秸秆、草类来源广泛，成本低廉，避免使用淀粉作为成孔剂，有利于节约粮食资源，材料制备过程中不使用甲醛和其他对人体有害的试剂，做到环保制备的要求，材料发泡倍率较高，为2-4倍，可以用发泡剂含量和搅拌时间控制，材料的柔软度可调率高，可以用加入的增塑剂的含量进行调节，制备出各种适应不同要求的缓冲包装材料。

具体实施方式

由于现有的聚乙烯醇泡沫塑料制备过程中所用到的交联剂甲醛对人体危害十分明显，甲醛对从业人员健康的影响主要是引起对眼、咽、鼻等器官的刺激症状, 症状的程度和发生频率与空气中甲醛浓度关系密切，此外, 甲醛还可引起头昏、头痛、失眠等神经衰弱综合征、皮肤过敏及除咳嗽以外的其他呼吸道刺激症状；（2）使用淀粉作为成孔剂，发泡完成后又要将其洗去作为废物处理，浪费了珍贵的粮食资源;（3）反应后洗去未完全反应的甲醛、酸以及淀粉需要消耗大量的净水，后续处理工序较长。同时大量污水的排放会造成严重的水体污染，而本发明的聚乙烯醇泡沫塑料制备方法以天然纤维，比如小麦秸秆、蔗渣纤维为骨架材料，现将一定质量的聚乙烯醇溶解，再加入分散好的植物纤维，搅拌至混合均匀，加入增塑剂（甘油乙二醇）、增稠剂（羧甲基纤维素钠）、成核剂（碳酸钙、二氧化硅）、发泡剂（AES、OP-10、K12）、酸（盐酸）、交联剂（四硼酸钠），各种材料成份配比为PVA：蔗渣纤维：碳酸钙：羧甲基纤维素钠：十二烷基硫酸钠：四硼酸钠=7：9：1.5：1：0.2：2或者PVA：废纸纤维：碳酸钙：羧甲基纤维素钠：OP-10：四硼酸钠=7：9：0.5：0.5：2：0.05，每种试剂为单独加入或者复配加入，所得混合溶液在50℃下，1700r/min搅拌发泡20min后，倒入模具，-80℃冷冻干燥30小时以上，或者在50℃的环境下干燥6小时，用此方法制备出来的聚乙烯醇泡沫塑料以天然纤维为骨架原料，增强了泡体的力学性能和降解性能，同时秸秆、草类来源广泛，成本低廉；避免使用淀粉作为成孔剂，有利于节约粮食资源；材料制备过程中不使用甲醛和其他对人体有害的试剂，做到环保制备的要求；材料发泡倍率较高，为2-4倍，可以用发泡剂含量和搅拌时间控制；材料的柔软度可调率高，可以用加入的增塑剂的含量进行调节，制备出各种适应不同要求的缓冲包装材料。