一种低密度高强度的改性发泡型高分子材料及其制品制造技术

低密度高强度的改性发泡型高分子塑料材料，这类材料是以现有可制成泡沫塑料的热塑性塑料或热固性塑料为基料，加入填料，如碳酸钙等无机填料或各种纤维素等有机填料；也可以是在相应单体材料中，加入填充母料，使其聚合改性，在改性、聚合过程中，同时加入增强剂、偶联剂、阻燃剂、稳定剂及其它助剂，其特征在于，在这种改性高分子塑料中加入发泡剂。　　　　其加入填料改性聚合的方法是，在单体材料中，加入填充母料；或加入填料，如碳酸钙等，同时加入相应的偶联剂，并使两者充分混合；然后，加入使相应单体材料聚合的引发剂和分散剂以及其它助剂；在加温和加压下，进行充分聚合。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低密度高强度的改性发泡型高分子材料及其制品，特别涉及一种低密度、高强度的改性发泡型高分子塑料材料及其制品，用于建筑及装饰材料、包装材料、汽车材料、隔热材料等领域。
技术介绍
高分子材料是上个世纪三十年代逐渐发展起来的新材料，上个世纪的七、八十年代得到了迅速发展，高分子材料中的塑料材料的发展更是名列前茅。尽管目前塑料材料已有200多个品种，由于不同行业、不同用途、不同制品有其独特的要求，或者为了降低成本，于是，改性和复合塑料材料就成为近40年来重要的发展方向。建筑塑料就是以高分子材料为主要成分，并对其改性而发展起来的新型建筑材料。广泛用作建筑装修、装饰材料，有的还用作结构及墙体材料，已成为第四大建筑材料。尽管如此，已有的建筑塑料仅用于建筑中的部分部位，而且塑料管材约占其产量的一半；2000年，我国PVC塑料门窗在整个门窗中的占有率约为30％；而墙体、墙面材料的比例不到1％(参阅《建筑塑料》刘柏贤、刘隼编著，2000年9月第一版，化学工业出版社)。究其原因，是由于按现有技术生产的改性高分子塑料材料及其制品的结构性能，还不能满足一些建筑结构部位材料的要求；即便有的塑料材料能够满足要求，但成本高，与传统的相应建筑材料相比，没有任何竞争力，因此没有实际使用价值。另外，建筑塑料制品的标准化、系列化设计，也有待随之解决。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是，通过提供一种低密度高强度的改性发泡型高分子塑料材料，采用这类塑料材料制成建筑构件、预制部件，满足五层以下建筑用材的要求，并使低层建筑用材实现标准化、系列化、工厂化设计与生产。同时实现高层、特别是超高层墙体、楼面板超轻质化。本专利技术的另一个目的是，通过提供低密度高强度的发泡型改性高分子塑料材料，采用这类塑料材料制成各种规格的板材，板材的规格为长800mm～3000mm×宽600mm～1500mm×厚5mm～300mm。它既能满足相同规格的木质板材的技术指标要求，又能实现木质板材不能达到的、良好的技术性能，诸如，隔热、阻燃、隔音、防潮、防腐、防虫等，从而克服上述现有技术的缺点。本专利技术的另一个目的是，通过提供低密度高强度的发泡型改性高分子塑料材料，采用这类塑料材料制成各种规格的箱、柜、包装材料及其制品，它既可以一次成型，也可以采用这类塑料材料制成的各种板材加工制作；它既能满足木材、金属材料或包装发泡塑料的性能要求，又能实现木材、金属材料或包装发泡塑料不能达到的良好性能，诸如，满足使用要求的机械强度、轻质、隔热、阻燃、隔音、防潮、防腐、防虫等，克服了现有技术的缺点。为了实现上述目的，本专利技术提供一种低密度高强度的改性发泡型高分子塑料材料。这类塑料材料以现有的可制成泡沫塑料的热塑性塑料或热固性塑料为基料，加入功能性填料-碳酸钙，或加入硅酸盐，如滑石粉、硅灰石等，二氧化硅，如石英粉等，硫酸钙、红泥、粉煤灰、矿渣等无机填充剂以及各种纤维素、木粉等，其重量比在20％～80％，必要时加入增强性填料，金属或非金属材料的筋、网、增强剂，或加入增韧剂，如橡胶等，特别是在这种改性高分子塑料中加入发泡剂，使其发泡倍率能控制为5～20之间，新塑料制品的密度为0.08g/cm3～0.96g/cm3，还应加入必不可少的偶联剂、表面活性剂、阻燃剂、光/热稳定剂及其它助剂。本专利技术的优点是，本专利技术提供的低密度高强度的改性发泡型高分子塑料材料，轻质高强、保温、抗震、隔音、阻燃、隔热、缓冲减震性好、外形美观，具有满足使用要求的物理性能和机械强度。用本专利技术提供的低密度高强度的改性发泡型高分子塑料材料，制成建筑构件、预制建筑部件，易于标准化、系列化设计，便于大规模、批量生产；积木式、模块化的成套结构及其附件，便于建筑工程的设计及施工，从而大大缩短建筑工程的建设周期，进而降低建筑工程的成本。本专利技术提供的低密度高强度的改性发泡型高分子塑料材料及其制品，适用范围广、需求量大、综合成本低、竞争力强，克服了上述现有技术的缺点，有很好的经济效益和社会效益。具体实施例 下面将借助于具体实施例对本专利技术作进一步的描述。实施例1 苯乙烯70～20份，碳酸钙填充母料30～80份(或者，碳酸钙30～80，钛酸脂类或锆类偶联剂1％～1.5％)，两者充分混合后，加入引发剂和无机与有机分散剂复合的分散剂和水，采用生产可发性聚苯乙烯(EPS)的工艺流程，加料后，在常压、85℃下进行聚合；成粒后，用氮气压入戊烷发泡剂1～2份，升温升压，以便进一步聚合和浸渍；经后处理工序后，即得改性发泡型聚苯乙烯。实施例2 先在水相下加入复合引发剂和无机与有机分散剂复合的分散剂，加入抗冲击改性剂(如ACR)和其它助剂；按照与实施例1类似的配方工艺，将实施例1中的苯乙烯换成氯乙烯70～20份，碳酸钙填充母料30～80份(或者，碳酸钙30～80，钛酸脂类或锆类偶联剂1％～1.5％)，两者充分混合后，加入聚合釜；升温，进行聚合；聚合中途，加入戊烷发泡剂1～2份，进一步聚合和浸渍；经后处理工序后，即得改性聚氯乙烯发泡塑料。实施例3 聚氯乙烯(PVC)70～20份，碳酸钙填充母料30～80份(或者，其它填充料)，两者充分混合后，加入戊烷发泡剂1～2份，以及各种助剂(包括加工助剂)；进一步高速混合；挤出发泡，控制温度，使发泡材料的密度为0.08g～0.96g/cm3；经后处理工序后，即得改性发泡型聚氯乙烯材料的制品。实施例4 聚碳酸脂(PC)65～25份，碳酸钙、滑石粉等混合无机填充料10～50份，玻璃纤维25份，大分子钛酸脂类偶联剂，充分混合后，再加入表面活性剂，进一步混合，加入偶氮发泡剂3～6份及发泡剂促进剂，进一步浸渍、混炼，经挤出、造粒工序后，即得改性聚碳酸脂发泡塑料。实施例5 在现有以光气界面缩聚法、以双酚A钠盐、二氯甲烷和光气为主要原料缩聚合成聚碳酸脂(PC)的工艺流程中，经缩聚、沉析，并经过滤、水洗、干燥后，得到纯净、干燥的粉状聚碳酸脂(假定其重量份为65～25份，)，再加入碳酸钙、滑石粉等混合无机填充料10～50份，玻璃纤维25份，大分子钛酸脂类偶联剂(MTCA)，充分混合后，再加入表面活性剂，进一步混合，加入偶氮发泡剂3～6份及发泡剂促进剂，进一步浸渍、混炼，经挤出、造粒工序后，即得改性聚碳酸脂发泡塑料。也可以在现有以熔融缩聚法合成聚碳酸脂(PC)的工艺流程中，加入填充料和发泡剂及其它助剂，制得改性聚碳酸脂发泡塑料。实施例6 A阶酚醛树脂(PF，液态；或线型酚醛树脂)20～60份，碳酸钙45～15份、滑石粉5份、无机纤维10份、硫酸钡10份等混合无机填充料，大分子钛酸脂类偶联剂。先将各种填充料和偶联剂充分混合后，再加入表面活性剂和酚醛树脂，进一步混合，加入水(或加入发泡剂，如二氯甲烷等混合发泡剂)3～8份，及发泡剂促进剂、稳定剂，在加工制品过程中，再加入固化剂、促进剂等助剂，并借助于机械搅拌(或加温模压并控制发泡率)，制成固体改性发泡酚醛塑料制品。实施例7 尿醛树脂(UF，液态)20～70份，加入混合无机填充料80～30份，大分子钛酸脂类偶联剂。先将树脂、各种填充料和偶联剂充分混合后，加入表面活性剂，进一步混合，再加入固化剂、化学发泡剂1～6份、稳定剂等助剂，并借助于机械搅拌，在加工制品过程中，形成多孔性泡沫塑料固体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李先利，李先明，
申请(专利权)人：李先利，李先明，
类型：发明
国别省市：