一种阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于阻燃发泡材料技术开发及应用领域，公开了一种阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料及其制备方法和应用。该复合发泡材料包含以下按重量份数计的组分：环氧树脂100份，固化剂60～90份，无机粒子3～10份，化学发泡剂0.05～5份，聚氯乙烯10～30份。其成型工艺是：将环氧树脂和聚氯乙烯现在高温下高速混合均匀，然后加入固化剂和无机粒子在低温下预固化一定时间，最后加入发泡剂，然后发泡成型。本发明专利技术阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料是一种轻质阻燃微孔发泡材料，泡孔尺寸规则均匀，无需添加其他阻燃剂，具有很好的物理机械性能和阻燃性能。

Flame retardant epoxy / polyvinyl chloride composite foaming material and preparation method and application thereof

The invention belongs to the field of technical development and application of flame retardant foam material, and discloses a flame retardant epoxy / polyvinyl chloride composite foaming material, the preparation method and application of the flame retardant type epoxy / polyvinyl chloride composite foaming material. The composite foaming material contains the following components according to the weight portion: 100 parts of epoxy resin, 60~90 copies of curing agent, 3~10 inorganic particles, 0.05 ~ 5 chemical foaming agents and 10~30 PVC. The molding process is that the epoxy resin and PVC are mixed at high temperature at high temperature at high temperature. Then the curing agent and inorganic particles are added to solidify for a certain time at low temperature, and then the foaming agent is added, and then the foam is formed. The flame retardant epoxy / PVC composite foaming material is a lightweight and flame retardant microcellular foaming material. The size of the bubble hole is uniform, and no other flame retardant is added. It has good physical and mechanical properties and flame retardancy.

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料及其制备方法和应用
本专利技术属于阻燃发泡材料技术开发及应用领域，特别涉及一种阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料及其制备方法和应用。
技术介绍
环氧发泡材料具有较好的热稳定性、力学性能、绝缘性能、隔热性能以及轻质等优点，已经广泛应用在汽车、电子灌封、飞机制件、船体外壳等领域。然而传统发泡方法制备的环氧树脂基泡沫材料泡孔尺寸较大、泡孔数量较少，从而使得发泡材料的力学性能降低；另一方面，由于环氧树脂本身易燃，其制备的发泡材料更易燃烧，这限制了环氧发泡材料的应用。聚氯乙烯(PVC)树脂具有难燃，便宜等优点，是一种应用广泛和种类很多的树脂。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中环氧发泡材料易燃、泡孔尺度大和冲击韧性差的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种阻燃型环氧/聚氯乙烯(EP/PVC)复合发泡材料。本专利技术另一目的在于提供一种上述阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料的制备方法。本专利技术再一目的在于提供一种上述阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料的应用。本专利技术的目的通过下述方案实现：一种阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料，该复合发泡材料包含以下按重量份数计的组分：环氧树脂100份，固化剂60～90份，无机粒子3～10份，化学发泡剂0.05～5份，聚氯乙烯10～30份。该复合发泡材料的泡孔尺寸小于100μm，阻燃等级达到V-0级。所述环氧树脂为液体树脂，是双酚A型环氧树脂和阻燃型环氧树脂的混合物，其中阻燃型环氧树脂为三聚氰胺环氧树脂、酚醛型环氧树脂和溴化环氧树脂中的任一种，阻燃型环氧树脂在复合发泡材料中质量含量不高于10％。所述无机粒子为纳米蒙脱土、三氧化二锑和氧化锌中一种以上。所述聚氯乙烯为粉状树脂。所述化学发泡剂为碳酸氢钠、4,4-氧代双苯磺酰肼、偶氮二甲酰胺或N,N’-二亚硝基五次甲基四胺。所述固化剂为羧酸酐。上述的一种阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料的制备方法，包括以下具体步骤：将环氧树脂和聚氯乙烯在150～200℃下以1000～1500转/分钟的转速混合均匀，然后加入固化剂和无机粒子在60～100℃预固化，最后加入发泡剂搅拌1～3min,在90～160℃发泡成型2～4h；然后升高温度至180～200℃后处理2h，冷却后脱模即可得到阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料。上述的一种阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料在吸声隔热领域中的应用。所述吸声隔热领域包括建筑的隔热保温层、输油管的保温材料或浮力材料。本专利技术的工作原理：聚氯乙烯本身是一种难燃的树脂，将其均匀分散到环氧树脂中，能够赋予复合材料较好的阻燃性，其与一定量的阻燃性环氧树脂和无机粒子复配，能够使得材料的阻燃等级达到V-0级；另一方面，微米级的PVC树脂能够起到成核剂的效果，改善泡孔质量；此外，由于软质PVC具有优良的柔韧性，因而使得复合发泡材料的冲击韧性大幅提高。本专利技术相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：本专利技术无需添加其他阻燃剂，就能使得材料具有很好的阻燃性，因而可以克服大量阻燃剂的加入而大幅降低材料力学性能的缺点，改善环氧树脂的冲击韧性，而且能够大幅降低材料的成本；此外，PCV树脂可以调控泡孔结构，使得复合材料的泡孔尺寸达到微孔级别。附图说明图1为实施例1所得阻燃型环氧/聚氯乙烯(EP/PVC)复合发泡材料复合发泡材料的泡孔结构图，其中(a)为实施例1所制备的发泡材料的低倍泡孔结构图(200倍)，(b)为实施例1所制备的发泡材料的高倍泡孔结构图(1000倍)。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1：取环氧组合物(双酚A环氧树脂90重量份，溴化环氧树脂10重量份)和聚氯乙烯20重量份在160℃搅拌分散均匀，冷却到80℃，加入羧酸酐固化剂80重量份，纳米蒙脱土5重量份，三氧化二锑5重量份，预固化6h后，加入N,N’-二亚硝基五次甲基四胺2重量份，在110℃下发泡，经过4h后，提升烘箱温度至180℃，保温4h后自然冷却至室温脱模得到EP/PVC复合发泡材料。采用显微镜观察EP/PVC复合发泡材料的泡孔结构，实验结果：泡孔结构如图1所示，(a)(b)为不同的放大倍数。通过改变聚氯乙烯的重量份数可以得到不同性能的复合发泡材料，结果如表1所示。实施例2：取环氧组合物(双酚A环氧树脂90重量份，酚醛环氧树脂10重量份)和聚氯乙烯30重量份在180℃搅拌分散均匀，冷却到80℃，加入羧酸酐固化剂90重量份，纳米蒙脱土3重量份，氧化锌5重量份，预固化5h后，加入碳酸氢钠4重量份，在150℃下发泡，经过2h后，提升烘箱温度至180℃，保温4h后自然冷却至室温脱模得到EP/PVC复合发泡材料。经测试，本实施例制备的发泡材料的泡孔直径为70μm，阻燃等级为V-0级，冲击强度为4.1kJ/m2。实施例3：取环氧组合物(双酚A环氧树脂95重量份，三聚氰胺环氧树脂5重量份)和聚氯乙烯15重量份在180℃搅拌分散均匀，冷却到80℃，加入羧酸酐固化剂85重量份，纳米蒙脱土5重量份，预固化5h后，加入偶氮二甲酰胺2重量份，在180℃下发泡，经过4h后，自然冷却至室温脱模得到EP/PVC复合发泡材料。经测试，本实施例制备复合发泡材料的泡孔直径为50μm，阻燃等级为V-0级，冲击强度为3.5kJ/m2。实施例4：取环氧组合物(双酚A环氧树脂90重量份，三聚氰胺环氧树脂10重量份)和聚氯乙烯10重量份在180℃搅拌分散均匀，冷却到80℃，加入羧酸酐固化剂85重量份，纳米蒙脱土5重量份，三氧化二锑5重量份，预固化6h后，加入偶氮二甲酰胺2重量份，在180℃下发泡，经过4h后，自然冷却至室温脱模得到EP/PVC复合发泡材料。经测试，本实施例制备复合发泡材料的泡孔直径为60μm，阻燃等级为V-0级，冲击强度为3.2kJ/m2。表1为材料冲击性能及阻燃性能表上述实施例为本专利技术较佳的实施方式，但本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料，其特征在于：该复合发泡材料包含以下按重量份数计的组分：环氧树脂100份，固化剂60～90份，无机粒子3～10份，化学发泡剂0.05～5份，聚氯乙烯10～30份。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料，其特征在于：该复合发泡材料包含以下按重量份数计的组分：环氧树脂100份，固化剂60～90份，无机粒子3～10份，化学发泡剂0.05～5份，聚氯乙烯10～30份。2.根据权利要求1所述的一种阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料，其特征在于：该复合发泡材料的泡孔尺寸小于100μm，阻燃等级达到V-0级。3.根据权利要求1所述的一种阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料，其特征在于：所述环氧树脂为液体树脂，是双酚A型环氧树脂和阻燃型环氧树脂的混合物，其中阻燃型环氧树脂为三聚氰胺环氧树脂、酚醛型环氧树脂和溴化环氧树脂中的任一种，阻燃型环氧树脂在复合发泡材料中质量含量不高于10％。4.根据权利要求1所述的一种阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料，其特征在于：所述无机粒子为纳米蒙脱土、三氧化二锑和氧化锌中一种以上。5.根据权利要求1所述的一种阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料，其特征在于：所述聚氯乙烯为粉状树脂。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：单志，胡晓岳，戴护民，郑佳鹏，叶康智，
申请(专利权)人：广东机电职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广东,44