[发明专利]一种阻燃低密度聚乙烯复合泡沫材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种阻燃低密度聚乙烯复合泡沫材料的制备方法，属于复合泡沫材料的技术领域。

背景技术

随着地球上化石资源的枯竭，人们越来越重视可再生的生物质资源开发利用研究，利用可再生生物质资源完全或部分替代不可再生的矿物资源及其衍生产品制备新型轻质建材，促进了生物质资源高效利用，为生物质资源制备新型生物质基泡沫复合材料提供了一条新的途径，对高分子发泡材料可持续发展具有重大意义。

聚乙烯发泡材料，俗称珍珠棉，绝大多数是由低密度聚乙烯树脂加入超细滑石料和抗缩剂单甘油脂采用丁烷经物理发泡成形的，具有高强缓冲能力的新型环保包装材料。具有保温、防潮、耐腐蚀、重量轻、缓冲性能好、耐摩擦等性能特点。EPE克服了EPS、纸浆模塑等产品易碎、易变形、防振能力差的缺点，广泛适用于电子产品、仪表仪器、家具、玻璃、陶瓷、酒类、工艺品等产品的内包装和特殊包装，在物流行业车辆运输和快递包装中也运用极广，成为运输包装最重要的缓冲与保护材料之一。目前，我国的聚乙烯发泡材料具有阻燃能力差，材料不易降解，环保效果不佳，回收利用率低、韧性不够等缺点，对环境造成一定的影响，储运过程燃烧现象也有发生。

聚乙烯复合泡沫材料是一种以聚乙烯为基体，气体分散于固体基体中的新型材料，与未发泡的聚乙烯材料相比，聚乙烯复合发泡材料具有质轻、隔热、隔音、热导率低、节省材料等优点，因此在很多领域得到了广泛应用。目前，随着泡沫材料市场各种新需求的出现，现有的聚乙烯复合泡沫的阻燃性能不好，在发泡质量、比强度、热稳定性等方面很难满足新的需求，也无法顺应聚乙烯复合泡沫材料工业化发展的趋势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有的聚乙烯复合泡沫材料的阻燃性能不好，在发泡质量、比强度、热稳定等方面很难满足新的需求，不能顺应聚乙烯复合泡沫材料工业化发展趋势的缺陷，提供了一种阻燃低密度聚乙烯复合泡沫材料的方法，本发明首先将硫酸溶液和硝酸溶液混合制得混合酸，并加入纳米石墨与纳米氧化锌分散后收集滤渣，洗涤干燥后得改性混合纳米颗粒，随后将其与异丙醇混合，并加入二氯四氟乙烷、偶氮二甲酰胺、甲基硅油和氧化钼制得发泡液，接着将聚乙烯加入到二甲苯中，加热溶解后继续加入聚苯胺、萜烯树脂T-100、柯巴树脂等，搅拌混合后地发泡基体，最后将发泡基体与发泡液、石蜡等物质搅拌混合并倒入磨具中即可得到阻燃低密度聚乙烯复合泡沫材料。本发明所得的阻燃低密度聚乙烯复合泡沫材料闭孔率高，导热系数低，强度好，不易粉化，阻燃性能好，成本低廉，可满足工业发展的趋势，具有广阔的应用前景。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

（1）量取100～150mL质量分数98%硫酸溶液和30～50mL质量分数65%硝酸溶液混合，得混合酸，称取2～4g纳米石墨和3～5g纳米氧化锌和放入混合酸中，加热至60～65℃后超声分散2～3h，分散后加热至回流30～50min，随后过滤，得滤渣，用去离子水洗涤至中性后放入烘箱中，在80～90℃温度下干燥8～10h，干燥后得改性混合纳米颗粒；

（2）将上述改性混合纳米颗粒按质量比1:10与异丙醇混合，超声分散10～15min后得分散液，向分散液中依次加入2～3g二氯四氟乙烷、1～3g偶氮二甲酰胺、2~4g甲基硅油和0.1～0.3g氧化钼，继续超声分散15～20min，得发泡液；备用；

（3）称取100～120g低密度聚乙烯加入250～350g二甲苯，加热至60～70℃后搅拌至低密度聚乙烯溶解，溶解后继续加入80～100g聚苯胺、50～60g萜烯树脂T-100、25～35g柯巴树脂、3～5g正戊烷和5~10g四苯基二磷酸醋，加热至80～90℃后以400～600r/min转速搅拌混合20～30min，混合后得发泡基体；

（4）称取200～250g上述发泡基体与10～15g步骤（2）备用发泡液、2～3g石蜡、1～3g间苯二酚四苯基二磷酸酯、2～4gN，N'-亚甲基双丙烯酰胺、0.1～0.2g氧化铬混合，以2000～2800r/min转速进行搅拌混合5～10s后倒入预热至100～120℃的模具中，在温度为170～180℃，压力为2～4MPa的条件下发泡10～15min，发泡结束后冷却至室温，并放置5～10h，放置后取出，即可得到阻燃低密度聚乙烯复合泡沫材料。