[发明专利]一种改性硬质聚氯乙烯泡沫及其制备方法

说明书

本发明涉及聚合物泡沫材料领域，具体涉及一种改性硬质聚氯乙烯泡沫及其制备方法，包括聚氯乙烯糊树脂90‑100份、氯化聚氯乙烯树脂0‑10份、异氰酸酯35‑70份、酸酐10‑25份、环氧树脂5‑15份、发泡剂5‑10份、导电剂10‑40份以及填料5‑10份。通过在硬质交联聚氯乙烯泡沫的制备过程中加入了导电剂，尤其是经过处理得到的改性纳米碳管，制备得到了导电性能较好的硬质交联聚氯乙烯泡沫。另外通过优化配方中各组分之间的比例和制备工艺，使制备得到的硬质交联聚氯乙烯泡沫不仅具有导电性能，同时还兼备了较好的力学性能；另外制备方法简单，工艺可控性强，增加了硬质交联聚氯乙烯泡沫的应用领域和使用范围。

技术领域

本发明涉及聚合物泡沫材料领域，具体涉及一种改性硬质聚氯乙烯泡沫及其制备方法

背景技术

硬质交联聚氯乙烯泡沫具有轻质高强度，高模量等结构芯材的典型特征，相对于其他高性能泡沫如聚甲基丙烯酰亚胺泡沫、聚醚酰亚胺泡沫等具有制作成本低、耐水性能高、阻燃效果好等优点，在船舶、风能、交通运输、运动器材、航空航天等领域有着越来越广泛的应用。然而由于聚氯乙烯的电绝缘性好，表面容易产生静电荷且在其表面不易转移。当表面静电荷积累到一定程度后，会带来严重的危险，这大大限制了其使用范围。因此，对PVC抗静电改性的研究对其应用范围的扩展具有重要意义。

导电填料的填充由于工艺简单，成本低廉，是目前制备抗静电PVC的主要方法。常用的导电填料主要有石墨、金属粉末等，然而这些填料与聚氯乙烯相容性差、导电能力较弱，填充量小时达不到抗静电效果，填充量大时又会导致聚氯乙烯材料力学性能明显下降。为此，寻求类似低成本二维填料体系和一维填料体系，实现复合改性是实现聚氯乙烯保持力学性能且赋有导电性能的一个重要开发方向。

发明内容

针对现有技术中的技术问题，本发明的目的在于提供一种改性硬质聚氯乙烯泡沫，具有较好的力学性能同时也具有较好的导电性能，使硬质交联聚氯乙烯泡沫的应用范围更加广泛。

经过多次重复实验，通过对导电剂尤其是对碳纳米管做一步预处理得到的改性碳纳米管或者多种导电剂同时使用时，可以使制备的硬质交联聚氯乙烯泡沫的导电性性能较好，同时还不影响其本身具有的轻质高强度、高模量的机械性能和力学性能。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明提供了一种改性硬质聚氯乙烯泡沫，主要由以下原料制备而成：

聚氯乙烯糊树脂90-100份、氯化聚氯乙烯树脂0-10份、异氰酸酯35-70 份、酸酐10-25份、环氧树脂5-15份、发泡剂5-10份、导电剂10-40份以及填料5-10份。

在上述技术方案基础上，聚氯乙烯糊树脂95-99份、氯化聚氯乙烯树脂 1-5份、异氰酸酯50-70份、酸酐12-23份、环氧树脂5-10份、发泡剂6-8 份、导电剂20-40份以及填料5-8份。

在上述技术方案基础上，所述聚氯乙烯糊树脂的K值为75-80，氯化聚氯乙烯树脂的含氯量为75％。

在上述技术方案基础上，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯以及多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的一种或多种。

在上述技术方案基础上，所述酸酐为马来酸酐、琥珀酸酐、丙烯酸酐、衣康酸酐、环己烷-1，2-二羧酸酐、十二烯基琥珀酸酐、四氢苯酐、六氢苯酐、偏苯三甲酸酐以及均苯四甲酸二酐中的一种或几种。

在上述技术方案基础上，所述发泡剂为对甲基磺酰胺、偶氮二异丁腈以及N，N-二亚硝基五亚甲基四胺中的一种或多种。

在上述技术方案基础上，所述导电剂为改性碳纳米管、碳纤维以及导电碳黑中的一种或多种。