[发明专利]一种纳米原位成纤增强聚合物复合阻燃泡沫材料

说明书

本发明提供一种纳米原位成纤增强聚合物复合阻燃泡沫材料，包括原位成纤的聚合物纳米纤维增强层，原位成纤的聚合物纳米纤维增强层表面设有阻燃剂层，原位成纤的聚合物纳米纤维增强层内设有泡孔。本专利通过使用原位成纤的聚合物纳米纤维增强材料来制备阻燃聚合物泡沫材料。通过在阻燃聚合物复合体系中添加一定量的原位成纤的聚合物纳米纤维来改善阻燃聚合物的发泡性能，使其在达到良好的阻燃性能前提下，并能拥有良好的发泡性能。纳米纤维的存在增加了基体聚合物分子间的连接作用，大大增加了基体聚合物的熔体强度，即使在含有较多的阻燃剂情况下也能拥有良好的发泡性能，制备出发泡倍率高，泡孔密度大，闭孔结构完好的聚合物阻燃泡沫材料。

技术领域

本发明涉及一种聚合物阻燃泡沫材料，特别是涉及一种纳米原位成纤增强聚合物复合阻燃泡沫材料。

背景技术

随着国家对建筑节能安全等方面的要求的提高，阻燃聚合物泡沫材料在建筑保温隔音方面有着大量的应用。常规聚合物材料多是易燃材料，特别是在建筑保温层使用较多的聚苯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等。聚合物发泡以后由于其比表面积大大增加，且泡孔中含有大量的空气，聚合物泡沫更易燃烧。因此，聚合物泡沫材料的阻燃是一项急需发展的技术难题。

目前，聚合物阻燃泡沫的生产方式主要是将聚合物泡沫板表面浸渍或涂覆阻燃材料来实现的，如CN102127269B涉及到的PS阻燃泡沫板。或是通过将聚合物发泡珠粒浸渍阻燃剂后再成型为板材，如CN105175990A涉及到的PS阻燃珠粒泡沫。这种方法只是在聚合物表面进行阻燃处理，阻燃性能并不能得到有效保证。

另外，通过直接将阻燃剂和聚合物混合后再发泡制备聚合物阻燃泡沫的技术，存在着阻燃性能和发泡性能不能协调的问题，阻燃剂添加量高，阻燃性能好，但是严重限制了聚合物的发泡性能，造成如发泡倍率低，泡孔结构不均匀，开孔多等问题。通常为了不影响发泡性能，阻燃剂添加量不能过多，这就影响了泡沫的阻燃性能，或是使用高效的阻燃剂，造成成本上升。如CN103739975A涉及到的XPS、或是XPE阻燃泡沫。

发明内容

本发明的技术任务是针对现有技术的不足，提出一种纳米原位成纤增强聚合物复合阻燃泡沫材料。

本发明的理论依据如下：

聚合物阻燃剂多是无机材料、或是磷系、氮系和卤系低分子聚合物等，阻燃剂的添加造成聚合物熔体强度的降低，发泡过程中成核数量少，泡孔总不能保持较多的发泡剂气体，泡孔壁容易破裂等问题，严重影响聚合物阻燃泡沫的制备。本专利通过使用原位成纤的聚合物纳米纤维来制备阻燃聚合物泡沫材料。通过在阻燃聚合物泡沫材料中添加一定量的原位成纤纳米纤维来改善阻燃聚合物的发泡性能，使其在达到良好的阻燃性能前提下，并能拥有良好的发泡性能。通过使用纳米原位成纤的聚合物材料，纳米纤维的存在增加了基体聚合物分子间的连接作用，大大增加了熔体强度，即使在含有较多的阻燃剂情况下也能拥有良好的发泡性能，制备出发泡倍率高，泡孔密度大，闭孔结构完好的聚合物阻燃泡沫材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种纳米原位成纤增强聚合物复合阻燃泡沫材料，包括原位成纤的聚合物纳米纤维层，原位成纤的聚合物纳米纤维层由分散在聚合物基体中的增强相聚合物经过一定牵伸在聚合物基体中原位形成纤维增强相提供，原位成纤的聚合物纳米纤维层的表面设有阻燃剂层，原位成纤的聚合物纳米纤维层内设有泡孔。

方案优选的，包括如下原料：原位成纤的聚合物纳米纤维、阻燃剂、发泡剂，通过使用原位成纤的聚合物纳米纤维和一定量的阻燃剂、发泡剂混合后再通过发泡制得。

方案优选的，所述原位成纤的聚合物纳米纤维，其纳米纤维成分的含量在0.5wt％-10wt％，可以通过纳米原位成纤设备直接制得，也可通过添加5wt％-40wt％的纳米原位成纤聚合物复合母粒和聚合物基体混合后制得。