[发明专利]聚氯乙烯泡沫及其制备方法

说明书

本发明属于塑料泡沫技术领域，具体的涉及一种聚氯乙烯泡沫及其制备方法。以质量份数计，原料组成如下：聚氯乙烯树脂95‑100份、聚醚多元醇10‑15份、异氰酸酯30‑80份、酸酐5‑30份、发泡剂5‑10份、热稳定剂3‑10份、阻燃剂1‑3份、增塑剂30‑55份和填料1‑5份。本发明所述的聚氯乙烯泡沫，力学性能优良、耐热性能好、质轻、成本低、阻燃性好、生产效率高；所述聚氯乙烯泡沫的制备方法，工艺简单可控、利于施工、易操作、生产效率高、适合工业化生产。

技术领域

本发明属于塑料泡沫技术领域，具体的涉及一种聚氯乙烯泡沫及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯，是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发剂，或在光、热作用下，按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。聚氯乙烯泡沫材料是以聚氯乙烯树脂为主体，加入发泡剂及其它添加剂制成的泡沫材料。聚氯乙烯泡沫材料分硬质和软质两类，硬质聚氯乙烯泡沫材料的弹性模量一般比较大，无柔韧性，压缩强度大，应力达到一定值能产生形变，解除应力后不能恢复原状。硬质聚氯乙烯泡沫塑料具有良好的机械性能、化学性能稳定、耐腐蚀、不吸水、不易燃烧、价格便宜等优点，在包装、保温等领域具有广泛应用。

硬质聚氯乙烯交联泡沫材料的组分主要包括聚氯乙烯树脂、发泡剂(如偶氮二异丁腈和偶氮二甲酰胺)、异氰酸酯(如甲苯二异氰酸酯、碳化二亚胺-脲酮亚胺改性4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯)和酸酐(如马来酸酐、邻苯二甲酸酐)。其制备方法是：先将固体物料和液体物料混合得到糊状物料，然后将糊状物料倒入模具中，在压力下升高温度，使模具内部糊状物料温度达到150-200℃，此时PVC树脂发生凝胶，发泡剂分解，模压时间控制为50-60s/mm，降温后开模，得到含有许多微小气泡的预发泡体，最后将预发泡体置于热水或者蒸汽中，加热完成二次膨胀，同时扩散进预发泡休内的水分会和异氰酸酯与酸酐发生一系列反应，产生二氧化碳气体并在泡沫体中形成交联结构，固化得到硬质泡沫。

但是由于PVC树脂本身热稳定性较差，在生产泡沫材料的过程中不可避免的会存在热学稳定性的问题，加入助剂后，力学性能下降，无法保证耐热性与力学性能同时达到使用要求。

发明内容

本发明的目的是：提供一种聚氯乙烯泡沫，该聚氯乙烯泡沫力学性能优良、耐热性能好、生产效率高、成本低；本发明同时提供了制备方法。

本发明所述的聚氯乙烯泡沫，以质量份数计，原料组成如下：

其中：

聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚二醇。

异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯、环已基二异氰酸酯、碳化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种。异氰酸酯在预发泡体的制备中可作为增塑剂，在二次膨胀和固化交联时与水反应产生二氧化碳作为发泡剂，产生的交联物质可增强泡沫材料。

异氰酸酯水解生成的胺能够和可交联的聚氯乙烯树脂发生交联反应，得到交联聚氯乙烯树脂，从而提高聚氯乙烯树脂的尺寸稳定性和耐溶剂性。

酸酐是邻苯二甲酸酐、琥珀酸酐、偏苯三甲酸酐、六氯内次甲基四氢邻苯二甲酸酐、二苯醚四酸二酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、马来酸酐、甲基四氢苯酐、环已烷-1,2-二羧酸酐或甲基六氢苯酐中的至少两种。酸酐可以增加固化交联时二氧化碳的产量，提高发泡倍率，并改进交联网络。

发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁酸二甲酯、甲苯、环己烷和碳酸氢钠的混合物。

热稳定剂为环氧化甘油三酸酯、有机锡181、硬脂酸钾和硬脂酸钙的混合物。

热稳定剂中的环氧化甘油三酸酯提高泡沫的韧性和强度，硬脂酸钾和硬脂酸钙提高制备泡沫材料的质量和耐热性，减少膨胀时间。

增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁酯的混合物。