[发明专利]一种高回弹承载泡沫材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种泡沫材料及其制备方法，尤其涉及一种高弹性的基于三聚氰胺的高回弹承载泡沫材料及其制备方法。

背景技术

高回弹承载泡沫在家具业、交通行业、玩具行业、体育行业和其他工业领域有十分广泛的用途，其产品形式主要有沙发、坐垫、床垫、办公座椅，摩托车、汽车、火车、飞机的头枕、靠背、座椅，各种填充玩具、按摩器材配件等。

传统的高回弹承载泡沫是由高活性聚醚多元醇、聚合物多元醇和异氰酸酯或改性异氰酸酯发泡而成，其产品具有良好的机械性能，但是其阻燃性能欠佳。近年来，随着大型建筑、娱乐场所火灾频发，一些易燃、可燃材料的缺点暴露出来。国家和地方从法律法规、技术标准的角度对一些特定场所使用的材料的燃烧性能做出了明确规定。例如，中国公安部消防部门制定了公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识(GB 20286-2006)。面对更为苛严的要求，尽管聚氨酯生产厂家加大了阻燃聚氨酯泡沫的开发，但是其阻燃性能仍然难以达到相关要求。

一直以来，人们不断开发新的材料，以替代传统的易燃、可燃材料。三聚氰胺泡沫材料是近年发展迅速的难燃材料，它不需要添加任何阻燃剂，即可达到UL-94V0级，建筑GB8624-2006B1级，更难能可贵的是三聚氰胺泡沫经过微波发泡，开孔率高达99.8％以上，回弹率大于60％，压缩负荷比高于2，甚至远远超过聚氨酯泡沫塑料，这些都是高回弹承载泡沫需要的优良性能。然而，三聚氰胺泡沫也有不足，由于三聚氰胺泡沫是一种热固性泡沫塑料，其三维网络结构呈刚性，压缩永久变形和抗反复压陷疲劳性能差，因此限制了它作为高回弹承载泡沫的应用。

本发明人在三聚氰胺泡沫的制备过程中意外发现，适当引入弹性体，既能阻燃、又能改善三聚氰胺泡沫的压缩永久变形和反复压陷疲劳性能，满足高回弹承载泡沫的一般性能要求，在此基础上，本发明人对配方及生产工艺进行深入研究，即得本发明技术。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种阻燃性能好、弹性好的高回弹承载泡沫材料及其制备方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种高回弹承载泡沫材料，包括以下原料：可发性三聚氰胺甲醛树脂、弹性体橡胶或树脂、表面活性剂、成核剂、发泡剂、硫化剂。

进一步，所述高回弹承载泡沫材料包括以下质量份的各原料：可发性三聚氰胺甲醛树脂100份、弹性体橡胶或树脂1～30份、表面活性剂1～5份、成核剂0.1～2份、发泡剂5～20份、酸催化剂1～10份、硫化剂0～1份、水0～40份。

作为优选，所述酸催化剂为有机羧酸类或/和有机磺酸类，包括甲酸、乙酸、丙酸、正丁酸、正戊酸、己酸、正辛酸、正壬酸、正癸酸、月桂酸、草酸、丙二酸、苯甲酸、邻苯二甲酸、酒石酸、水杨酸、富马酸、柠檬酸、苹果酸、葡萄糖酸、乙醇酸、乳酸、丁二酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、甲磺酸、苯磺酸和氨基磺酸中的一种或几种。

所述可发性三聚氰胺甲醛树脂是含有羟甲基活性官能团的三聚氰胺甲醛树脂，其三聚氰胺与甲醛的摩尔比为1：2.5～1：4，羟甲基含量为10％～30％。

所述弹性体橡胶或树脂为天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、聚异戊二烯橡胶、氯化聚乙烯橡胶、聚苯乙烯聚丁二烯嵌段共聚物及其氢化物、聚苯乙烯聚异戊二烯嵌段共聚物及其氢化物、聚乙烯-醋酸乙烯酯、三元乙丙橡胶、乙烯-辛烯共聚物、聚氨酯类弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体、硅橡胶和氟橡胶中的一种或几种混合物。

所述表面活性剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的组合物，所述阴离子表面活性剂为聚醚羧酸盐、烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、琥玻酸酯磺酸盐、高级脂肪酰胺磺酸盐、脂肪酸烷基磺酸盐、脂肪醇硫酸酯盐或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚失水山梨醇脂肪酸酯或氧化胺，所述阴离子表面活性剂和所述非离子表面活性剂的重量百分比为70:30～90:10。

所述成核剂为三氧化二铝、二氧化硅和白炭黑中的一种或几种。

所述发泡剂包括沸点为30～80℃的主发泡剂和沸点为20～30℃的辅发泡剂；所述主发泡剂为正戊烷、环戊烷、正己烷、石油醚、二氯甲烷或三氯三氟乙烷，所述辅发泡剂为异戊烷或三氯氟甲烷，所述主发泡剂和所述辅发泡剂的重量百分比为70:30～80:20。

所述硫化剂为双叔丁基过氧异丙基苯、过氧化二叔丁基和过氧化二异丙苯的一种或几种。

一种高回弹承载泡沫材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)准备可发性三聚氰胺甲醛树脂；