一种改性硬质交联聚氯乙烯阻燃泡沫及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性硬质交联聚氯乙烯阻燃泡沫，由下述原料按重量份数比制备而成：聚氯乙烯糊树脂90～99份，氯化聚氯乙烯树脂1～10份，交联剂3～15份，异氰酸酯30～70份，酸酐9～24份，偶氮类发泡剂4～8份，环氧大豆油2～15份，填料2～6份，阻燃剂5～30份。本发明专利技术通过优化配方，制备出了具有B1阻燃等级的改性硬质交联聚氯乙烯阻燃泡沫，该泡沫既具有改性硬质交联聚氯乙烯泡沫原有的优良性质，又具有良好的阻燃性。

【技术实现步骤摘要】
一种改性硬质交联聚氯乙烯阻燃泡沬及其制备方法
本专利技术涉及聚合物泡沫材料领域，具体而言涉及。
技术介绍
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、阻燃效果较好的优点，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。 关于硬质交联聚氯乙烯泡沫的原料配方和制备方法，已经有多篇专利进行公开，如美国专利US2007/0200266A1和US2010/0068487，中国专利CN101580573A等。现有方法制备出来的硬质交联聚氯乙烯泡沫虽本身具有阻燃性，但是阻燃等级较低(B2级)，不适合应用于高阻燃要求的场合(如BI级)。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改性硬质交联聚氯乙烯阻燃泡沫，该阻燃泡沫阻燃效果好，能够应用于高阻燃要求的场合(BI级)。研究发现，向改性硬质交联聚氯乙烯泡沫的配方中加入阻燃剂能够提高泡沫的阻燃性能，但是，阻燃剂的类型，尤其是阻燃剂的用量与其他原料的配比，对最后产品的阻燃性能有着重要影响。通过大量试验研究阻燃性能与用量配比的关系，可以摸索出合适的原料用量配比。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案:—种改性硬质交联聚氯乙烯阻燃泡沫，其特征在于由下述原料按重量份数比制备而成:聚氯乙烯糊树脂90~99份，氯化聚氯乙烯树脂I~10份，交联剂3~15份，异氰酸酯30~70份，酸酐9~24份，偶氮类发泡剂4~8份，环氧大豆油2~15份，填料2~6份，阻燃剂5~30份；其中:所述交联剂选自三烯丙基异氰脲酸酯或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；所述异氰酸酯选自碳化二亚胺-尿酮亚胺改性的二苯甲烷二异氰酸酯或多亚甲基多苯基多异氰酸酯的一种或者两种；所述酸酐选自顺-环己烷-1，2- 二羧酸酐或者甲基六氢苯酐；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺与偶氮二异丁腈的混合物，两者重量比为1:1~1:5;所述填料选自空心玻璃微珠、二氧化钛、碳纳米管或蒙脱土的一种或几种；所述阻燃剂选自高活性磷酸酯、低腐蚀磷酸酯、十溴二苯醚、三芳基磷酸酯、十溴二苯基乙烷的一种或几种。高活性磷酸酯优选高活性磷酸酯LYC0-P08或高活性磷酸酯MAX-P16，低腐蚀磷酸酯优选低腐蚀磷酸酯LYC0-P30。所述聚氯乙烯糊树脂的K值为70~80，氯化聚氯乙烯树脂含氯量不低于64%，聚氯乙烯糊树脂和氯化聚氯乙烯树脂重量之和为100份。本专利技术的另一个目的是提供上述改性硬质交联聚氯乙烯泡沫的制备方法，采取如下步骤:(a)在0.09MPa下，将所述组分中为液体的原料按所述重量进行混合均匀，然后将所述组分中为固体的原料按所述重量加入液体内，搅拌15~20分钟得均匀糊状混合物；(b)将均匀糊状混合物灌入密封良好的模具，在温度为170~180°C和压强为5~30MPa的条件下进行模压成型，冷却模具开模，得到模压块；(c)将步骤(b)得到的模压块放置于90~98°C的蒸汽室中进行发泡，得到泡沫；(d)将步骤(C)得到的泡沫在60°C的蒸汽室中进行固化处理得到改性硬质交联聚氯乙烯泡沫。本专利技术的有益效果在于，通过优化配方，制备出了具有BI阻燃等级的改性硬质交联聚氯乙烯阻燃泡沫，该泡沫既具有改性硬质交联聚氯乙烯泡沫的原有优良性质，又具有良好的阻燃性，为该材料进入具有高阻燃要求的场合打开了窗口。【具体实施方式】 下面对本专利技术做进一步说明:下述配方每份为I千克。实施例1配方组分按下列重量份比组成:K值为70的聚氯乙烯糊树脂90份，含氯量64%的氯化聚氯乙烯树脂10份，三烯丙基异氰脲酸酯3份，碳化二亚胺-尿酮亚胺改性的二苯甲烷二异氰酸酯30份，顺-环己烷-1，2- 二羧酸酐9份，偶氮二甲酰胺与偶氮二异丁腈的混合物4份，并且偶氮二甲酰胺与偶氮二异丁腈重量之比为1:1，环氧大豆油2份，空心玻璃微珠2份，高活性磷酸酯LYC0-P08 (或高活性磷酸酯ΜΑΧ-Ρ16) 5份。根据配方配料，在真空度为0.09MPa下，将所述组分中为液体的原料按所述重量进行混合均匀，然后将所述组分中为固体的原料按所述重量加入液体内，搅拌20分钟得均匀糊状混合物；将制备的糊料灌满25mm厚钢制模具，合模后将模具放入180°C的平板压机中，压强为5MPa下保持1min后冷却模具，当模具温度低于60°C时开模，得到模压块；将取出的模压块置于90°C的蒸汽室中进行发泡，制得泡沫；将泡沫在60°C的蒸汽室中后处理2天，制备出密度为75kg/m3的硬质交联聚氯乙烯阻燃泡沫。其性能指标如表1所示。实施例2配方组分按下列重量份比组成:K值为80的聚氯乙烯糊树脂99份，含氯量68%的氯化聚氯乙烯树脂1份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯15份，多亚甲基多苯基多异氰酸酯(市售商品，为混合物)70份，甲基六氢苯酐24份，偶氮二甲酰胺与偶氮二异丁腈的混合物8份，并且偶氮二甲酰胺与偶氮二异丁腈重量之比为1: 5，环氧大豆油15份，二氧化钛6份，三芳基磷酸酯30份。根据配方配料，在真空度为0.09MPa下，将所述组分中为液体的原料按所述重量进行混合均匀，然后将所述组分中为固体的原料按所述重量加入液体内，搅拌20分钟得均匀糊状混合物；将制备的糊料灌满25_厚钢制模具，合模后将模具放入170°C的平板压机中，压强为30MPa下保持1min后冷却模具，当模具温度低于60°C时开模；将取出的模压块置于92°C的蒸汽室中进行发泡，制得泡沫；将泡沫在60°C的蒸汽室中后处理2天，制备出密度为45kg/m3的硬质交联聚氯乙烯泡沫塑料。其性能指标如表1所示。实施例3配方组分按下列重量份比组成:K值为75的聚氯乙烯糊树脂95份，含氯量70%的氯化聚氯乙烯树脂5份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯8份，碳化二亚胺-尿酮亚胺改性的二苯甲烷二异氰酸酯25份和多亚甲基多苯基多异氰酸酯25份，甲基六氢苯酐10份，偶氮二甲酰胺与偶氮二异丁腈的混合物6份，并且偶氮二甲酰胺与偶氮二异丁腈重量之比为1: 3，环氧大豆油10份，二氧化钛3份，碳纳米管5份，低腐蚀磷酸酯LYC0-P30为15份。根据配方配料，在真空度为0.09MPa下，将所述组分中为液体的原料按所述重量进行混合均匀，然后将所述组分中为固体的原料按所述重量加入液体内，搅拌15分钟得均匀糊状混合物；将制备的糊料灌满25mm厚钢制模具，合模后将模具放入175°C的平板压机中，压强为20MPa下保持1min后冷却模具，当模具温度低于60°C时开模；将取出的模压块置于95°C的蒸汽室中进行发泡，制得泡沫；将泡沫在60°C的蒸汽室中后处理2天，制备出密度为60kg/m3的硬质交联聚氯乙烯泡沫塑料。其性能指标如表1所示。实施例4配方组分按下列重量份比组成:K值为76的聚氯乙烯糊树脂92份，含氯量72%的氯化聚氯乙烯树脂8份，三烯丙基异氰脲酸酯10份，碳化二亚胺-尿酮亚胺改性的二苯甲烷二异氰酸酯20份和多亚甲基多苯基多异氰酸酯30份，顺-环己烷-1，2- 二羧酸酐15份，偶氮二甲酰胺与偶氮二 异丁腈的混合物7份，并且偶氮二甲酰胺与偶氮二异丁腈重量之比为1: 2，环氧大豆油5份，二氧化钛3份，蒙脱土 1份，十溴二苯醚8份。根据配方配料，在真空度为0.09MPa下，将所述组分中为液体的原料按所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性硬质交联聚氯乙烯阻燃泡沫，其特征在于由下述原料按重量份数比制备而成：聚氯乙烯糊树脂90～99份，氯化聚氯乙烯树脂1～10份，交联剂3～15份，异氰酸酯30～70份，酸酐9～24份，偶氮类发泡剂4～8份，环氧大豆油2～15份，填料2～6份，阻燃剂5～30份；其中：所述交联剂选自三烯丙基异氰脲酸酯或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；所述异氰酸酯选自碳化二亚胺‑尿酮亚胺改性的二苯甲烷二异氰酸酯或多亚甲基多苯基多异氰酸酯的一种或者两种；所述酸酐选自顺‑环己烷‑1，2‑二羧酸酐或者甲基六氢苯酐；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺与偶氮二异丁腈的混合物，两者重量比为1∶1～1∶5；所述填料选自空心玻璃微珠、二氧化钛、碳纳米管或蒙脱土的一种或几种；所述阻燃剂选自高活性磷酸酯、低腐蚀磷酸酯、十溴二苯醚、三芳基磷酸酯、十溴二苯基乙烷的一种或几种。

【技术特征摘要】
1.一种改性硬质交联聚氯乙烯阻燃泡沫，其特征在于由下述原料按重量份数比制备而成:聚氯乙烯糊树脂90~99份，氯化聚氯乙烯树脂I~10份，交联剂3~15份，异氰酸酯30~70份，酸酐9~24份，偶氮类发泡剂4~8份，环氧大豆油2~15份，填料2~6份，阻燃剂5~30份；其中: 所述交联剂选自三烯丙基异氰脲酸酯或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯； 所述异氰酸酯选自碳化二亚胺-尿酮亚胺改性的二苯甲烷二异氰酸酯或多亚甲基多苯基多异氰酸酯的一种或者两种； 所述酸酐选自顺-环己烷-1，2- 二羧酸酐或者甲基六氢苯酐； 所述发泡剂为偶氮二甲酰胺与偶氮二异丁腈的混合物，两者重量比为1:1~1: 5; 所述填料选自空心玻璃微珠、二氧化钛、碳纳米管或蒙脱土的一种或几种； 所述阻燃剂选自高活性磷酸酯、低腐蚀磷酸酯、十溴二苯醚、三芳基磷酸酯、十溴二苯基乙烧的一种或几种。2.如权利要求1所述的改性硬质交联聚氯乙烯阻燃泡沫，其特征在于所述聚氯乙烯糊树脂的K值为7...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑初明，
申请(专利权)人：苑初明，
类型：发明
国别省市：河北;13