[发明专利]一种新型纳米复合发泡材料的制备方法

权利要求书

1.一种新型纳米复合发泡材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

1）准确称取28重量份NaCl固体、21重量份LiCl粉末、50重量份KNO3溶于200重量份去离子水中，150rmp下均匀搅拌使固体粉末完全溶解，取60~100重量份介孔SiO2微球加入到上述盐溶液中，150rmp下机械搅拌20min，110℃烘干4h后移入坩埚中置于马弗炉锻烧，从室温升温至600℃（升温速率为5℃/min），升温结束后恒温4个小时停止加热自然冷却，恒温过程中持续通入高纯度氮气，自然冷却后停止通氮气，将自然冷却得到的粉末取出研磨，过200目筛，备用；

2）将15重量份步骤1）制备得到的材料和10~42重量份OBSH-MMT复合材料加入到20重量份去离子水和180重量份无水乙醇中，150rmp条件下机械搅拌至均匀，超声分散30min；加入8重量份改性剂，150rmp条件下磁力搅拌24h，经微孔过滤器抽滤，60℃烘箱中干燥24h，得到新型纳米复合发泡剂，备用；

3）取300重量份聚苯乙烯和上述制备的发泡剂放入高压釜中，然后拧紧高压釜以保证装置的气密性良好；打开抽真空泵，抽真空3分钟；通过温控系统，加热高压釜至150℃将聚苯乙烯熔融，稳定10分钟，向装置内通入CO2直至釜体内达到5MPa，充分饱和30min，体系饱和完成后，快速释压至大气压；打开试验装置，取出试样冷却定型，即得到纳米复合发泡材料。

2.根据权利要求1中一种新型纳米复合发泡材料的制备方法，其特征在于步骤1）中介孔SiO2微球的制备方法为：

称取500重量份异丙醇、450重量份去离子水于反应釜中，150rmp下磁力搅拌30min，升温至30℃，加入5重量份十六胺，继续磁力搅拌30min使其混合均匀，向混合溶液中加入8.5重量份质量浓度为28%的氨水溶液，将65重量份的正硅酸乙酯以30滴/min的速率滴入，30℃温度条件下静置24h，用100重量份无水乙醇冲洗3遍，在60℃电热恒温干燥箱中烘干3h，制得介孔SiO2微球。

3.根据权利要求1中一种新型纳米复合发泡材料的制备方法，其特征在于步骤2）中改性剂的种类为KH550/KH560/KH570中的一种或几种。

4.根据权利要求1中一种新型纳米复合发泡材料的制备方法，其特征在于步骤2）中OBSH-MMT复合材料的制备方法为：

1）称取2.5重量份的钠基蒙脱土分散于50重量份去离子水中，滴加5重量份1mol/L的盐酸酸化4h，将酸化后的体系在50℃、300rmp转速下剧烈搅拌30min；然后称取4重量份的4，4’-氧代双苯磺酰肼溶解于15重量份二甲基亚砜中形成透明的溶液，并将该溶液加入到上述蒙脱土中，量取20重量份质量浓度为35%的氢氧化钠缓慢滴入到上述体系中，150rmp转速条件下磁力搅拌均匀后加入4重量份1-丁基3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体，继续搅拌10min后加入10重量份甲基丙烯酸甲酯单体，再搅拌10min，备用；

2）将步骤1）中得到的混合液体放入微波催化/合成萃取仪中，通入氮气5min后开始反应，继续通氮气待反应体系的温度升到70℃时，逐滴滴加30重量份质量浓度为65%的过硫酸钾溶液，滴加速率为30滴/min，滴加结束后反应30min，关闭微波源，让体系自然冷却至室温，停止通氮气；将该体系在3000rmp转速条件下进行离心处理，离心过后再用50重量份二甲基砜、50重量份四氯化碳依次洗涤3次，60℃下干燥24h，制备得到OBSH/MMT复合材料。

5.根据权利要求1中一种新型纳米复合发泡材料的制备方法，其特征在于步骤3）中聚苯乙烯重均分子量为2.0×10⁵~5.0×10⁵。