[发明专利]一种高强度复合泡沫塑料的制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种高强度复合泡沫塑料的制备方法，属于泡沫塑料技术领域。

背景技术

目前，随着高性能制备工艺的不断发展，高性能泡沫以其比重轻，以芯层发泡、皮层不发泡，外硬内韧，比强度（以单位质量计的强度）高，耗料省，日益广泛地代替木材用于建筑和家具工业中等，尤其是在国内、外已用作飞机、汽车、计算机等的结构部件；而用空心玻璃微珠填充聚苯并咪唑制得的泡沫塑料，质轻而耐高温，已用于航天器中。由于泡沫镍具有相互连通的三维网状结构，孔隙率高均匀性好，电阻率低，柔韧性好等特点，在电极基板中起载体和集流体的作用。 随着航空、航天等特殊领域对泡沫塑料性能要求的不断提高，传统的泡沫塑料已不能满足这些领域对材料强度、刚度及耐热性的特殊要求。因此，高性能化已成为泡沫塑料研究的新方向和热点。国外已经把高性能泡沫塑料作为承载的结构材料在航空、航天、交通运输等领域使用，如卫星太阳能电池的骨架、火箭前端的整流罩、无人飞机的垂直尾翼和巡航导弹的弹体弹翼、舰艇的大型雷达罩等。 泡沫塑料常被用于提高建筑物的保温性能，高强度泡沫塑料常被设置在建筑物的墙体与建筑物表面墙皮之间和航天轮船等特殊领域，泡沫塑料受到弯曲或者冲击时极易出现断裂，例如高速的冰雹撞击甚至是施工时工人依靠在墙体上的梯子都可以对泡沫塑料造成破坏。

发明内容 本发明主要解决的技术问题，针对目前常见的复合泡沫塑料由于强度过低导致不理想的缺陷，提供了一种高强度复合泡沫塑料的制备方法。 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是： 一种高强度复合泡沫塑料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为： （1）将向质量分数为20%的硅酸钠溶液中添加聚丙烯酰胺，搅拌后得到改性硅酸钠溶液；

（2）向改性硅酸钠溶液中加入盐酸搅拌混合，得到液态溶胶；

（3）继续搅拌后，向液态溶胶中加入液态溶胶质量10%的蓖麻油和液态溶胶质量0.5%的酵母粉，并装入发酵罐中，在密封发酵中，发酵结束后，取出发酵产物，即为改性液态溶胶；

（4）将聚丙烯加热升温，待其软化后，向软化后的聚丙烯中加入改性液态溶胶和石灰石以及硼砂，混合后得到混合溶胶；

（5）按质量比为1:1将玻璃纤维和天然树脂混合并研磨，得到改性玻璃纤维，再按质量比为1:10将改性玻璃纤维加入到上述混合溶胶中，即为复合液态溶胶，并干燥得到含水率为 35～55%的复合固态溶胶；

（6）将与设计容重对应的复合固态溶胶装入模具中，密封模具移入烘箱中预热，并将预热后的模具置于烘箱中保温发泡后，自然冷却至室温，出料，即可制得高强度复合泡沫塑料。

步骤（1）所述的硅酸钠溶液的体积为200～300mL，聚丙烯酰胺的质量为0.8～1.0g，搅拌时间为10～15min。

步骤（2）中所述的改性硅酸钠的体积为150～200mL，盐酸的体积为3～5mL，盐酸的浓度为0.5mol/L，搅拌时间为80～90min。

步骤（3）中所述的搅拌后期指搅拌 60～80 min 后，发酵温度为35～55℃，发酵时间为7～9天。

步骤（4）中所述的聚丙烯的质量为1～2kg，加热升温的温度为165～175℃，改性液态溶胶的体积为20～30mL，石灰石的质量为20～30g，硼砂的质量为20～30g。

步骤（5）中所述的研磨时间为10～20min，干燥温度为105～110 ℃。