一种多孔PET泡沫板材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及泡沫材料制备技术领域，提供一种多孔PET泡沫板材及其制备方法，本发明专利技术中的有机硅偶联剂和铝酸酯偶联剂相互协同，能促使其与氢氧化铝粉末和硼酸锌粉末通过键能较大的化学共价键相连接，通过使用硅‑甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物作为增容剂能将有机硅偶联剂和铝酸酯偶联剂均匀地分在PET水性聚氨酯树脂形成的液相中，从而便于有机硅偶联剂和铝酸酯偶联剂中的相关基团与PET水性聚氨酯树脂分子上的羟基发生接枝反应，形成结构和性质十分稳定的三维网状结构，氢氧化铝粉末和硼酸锌粉末也以键能较大的共价键为纽带牢固地与PET水性聚氨酯树脂分子相连接，从而显著地提高了PET泡沫板的断裂韧性和阻燃性。

Porous PET foam board and preparation method thereof

The invention relates to the field of foam material preparation technology, and provides a porous PET foam board and a preparation method thereof. The organic silicon coupling agent and aluminate coupling agent in the invention cooperate with each other, and can be linked to the larger chemical covalent bond with aluminum hydroxide powder and zinc borate powder through bonds. Organosilicon coupling agent and aluminate coupling agent are uniformly distributed in the liquid phase formed by water-borne polyurethane resin of PET, which facilitates the grafting reaction between the related groups of organosilicon coupling agent and aluminate coupling agent and hydroxyl groups on the molecule of water-borne polyurethane resin of PET, and forms a three-dimensional network structure with very stable structure and properties. Aluminum hydroxide powder and zinc borate powder are also copolymerized with larger bond energy. The bond is firmly linked to PET waterborne polyurethane resin as a bond, thus significantly improving the fracture toughness and flame retardancy of PET foam board.

【技术实现步骤摘要】
一种多孔PET泡沫板材及其制备方法
本专利技术涉及泡沫材料制备
，具体涉及一种多孔PET泡沫板材及其制备方法。
技术介绍
PET的中文意思是：聚对苯二甲酸类塑料，主要包括聚对苯二甲酸乙二酯PET和聚对苯二甲酸丁二酯PBT。聚对苯二甲酸乙二醇酯又俗称涤纶树脂。它是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物，与PBT一起统称为热塑性聚酯，或饱和聚酯。泡沫板一方面用于建筑墙体，屋面保温，复合板保温，冷库、空调、车辆、船舶的保温隔热，地板采暖，装潢雕刻等用途非常广泛，另一方面用于风力发电机叶片的结构芯材，结构芯材占据了叶片体积的85％，重量只占1/10左右，是叶片制备过程中的重要基础材料，但是普通的泡沫板具有较多的缺点，所以通过改进制作的PET泡沫板表面平滑而有光泽、耐蠕变、抗疲劳性、耐摩擦性好，磨耗小而硬度高，具有热塑性塑料中最大的韧性，电绝缘性能好，受温度影响小，但是其存在阻燃性较差的缺点，所以需要对其进行改进，来增强PET泡沫板的阻燃性，而且现有技术的PET树脂结构强度不高，可通过接枝改性的方法对其进行改性，使现有技术的PET树脂与强度较高的物质进行接枝，从而增强PET泡沫板的强度。
技术实现思路
解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种多孔PET泡沫板材及其制备方法，解决了现有技术的泡沫板电绝缘性能和阻燃性较差的问题。技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种多孔PET泡沫板材的制备方法，包括以下步骤：S1、取100份PET水性聚氨酯树脂并向其中加入5-10份混合阻燃剂粉末、3-5份铝酸酯偶联剂、3-6份增容剂和4-8份有机硅偶联剂，混合搅拌3-5min，然后加入1-2份引发剂，并在频率为800-1000Hz的条件下超声分散30-40min；超声分散结束后，静置4-8h，待反应结束后所得记为混合组分A；S2、取100份步骤S1中的混合组分A并向其中加入10-20份发泡剂进行混合搅拌，搅拌速度为100-200r/min，搅拌时间为20-30min，搅拌结束后所得记为混合组分B；S3、将步骤S2中的混合组分B放置在预发泡机内进行预发泡处理，温度控制在90-95℃，预发泡机时间为40-80s，预发泡机内的蒸汽压力为0.03-0.05MP，预发泡结束后所得记为混合组分C；S4、将步骤S3处理后的混合组分C放置在18-22℃的熟化环境下进行8-12h的熟化处理，并将熟化处理后的混合组分C通过挤出机发泡成型，成型后所得即为多孔PET泡沫板材；S5、将步骤S4中的多孔PET泡沫板材放入高温室内进行高温加热，温度加热到150-180℃时将其取出；S6、对经步骤S5处理后的多孔PET泡沫板材进行切割、清洁等包装前处理，并对多孔PET泡沫板材进行包装。更进一步地，所述步骤S1中的混合阻燃剂粉末由同细度的氢氧化铝粉末和硼酸锌粉末按照质量比2-4:1混合而成。更进一步地，所述步骤S1中的增容剂选用硅-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物。更进一步地，所述步骤S1中的有机硅偶联剂选用N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。更进一步地，所述步骤S1中的引发剂选用过氧化二异丙苯。更进一步地，所述步骤S2中的发泡剂选用碳酸钙发泡剂、碳酸镁发泡剂、碳酸氢钠发泡剂中的一种或两种。更进一步地，所述步骤S5中的高温室的初始温度为110-140℃。更进一步地，所述步骤S5中的加热时间为30-50min。有益效果本专利技术提供了一种多孔PET泡沫板材及其制备方法，与现有公知技术相比，本专利技术的具有如下有益效果：1、本专利技术中的有机硅偶联剂和铝酸酯偶联剂相互协同，能促使其与氢氧化铝粉末和硼酸锌粉末通过键能较大的化学共价键相连接。通过使用硅-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物作为增容剂能将有机硅偶联剂和铝酸酯偶联剂均匀地分在PET水性聚氨酯树脂形成的液相中，从而及大地增加了有机硅偶联剂、铝酸酯偶联剂与PET水性聚氨酯树脂分子的碰撞几率，便于有机硅偶联剂和铝酸酯偶联剂中的相关基团与PET水性聚氨酯树脂分子上的羟基发生接枝反应，形成结构和性质十分稳定的三维网状结构，氢氧化铝粉末和硼酸锌粉末也以键能较大的共价键为纽带牢固地与PET水性聚氨酯树脂分子相连接，从而显著地提高了PET泡沫板的断裂韧性和阻燃性；而且通过将有机硅偶联剂和铝酸酯偶联剂与PET水性聚氨酯树脂分子进行接枝，能够增强PET泡沫板的强度。2、本专利技术通过对PET水性聚氨酯树脂、有机硅阻燃剂、增容剂和有机硅偶联剂的混合物进行超声分散，能够将有机硅阻燃剂中的有效分子均匀的分散到PET水性聚氨酯树脂空间结构的间隙中，使二者之间紧密贴合，并且在增容剂和有机硅偶联剂的作用下，加速使有机硅阻燃剂中的氨基与PET水性聚氨酯树脂分子中的羟基进行接枝反应，从而生成较为稳定的三维结构，使机硅偶联剂分子牢固的吸附在PET水性聚氨酯树脂空间结构的间隙中，进而使PET泡沫板的阻燃性更加稳定。3、通过将多孔PET泡沫板材放入110-140℃的高温室内进行高温加热时，多孔PET泡沫板材中的碳酸盐无机发泡剂中的碳酸盐进行分解，并释放出二氧化碳，当温度到达150-180℃时，二氧化碳能够进行释放，此时多孔PET泡沫板材中的碳酸盐发泡剂将二氧化碳释放出来，使PET泡沫板上形成均匀排列的多孔，从而形成多孔PET泡沫板，进而使多孔PET泡沫板的结构更加稳定。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：一种多孔PET泡沫板材的制备方法，包括以下步骤：S1、取100份PET水性聚氨酯树脂并向其中加入5份混合阻燃剂粉末、4份铝酸酯偶联剂、5份增容剂和4份有机硅偶联剂，混合搅拌5min，然后加入2份引发剂，并在频率为900Hz的条件下超声分散35min；超声分散结束后，静置8h，待反应结束后所得记为混合组分A；S2、取100份步骤S1中的混合组分A并向其中加入10份发泡剂进行混合搅拌，搅拌速度为200r/min，搅拌时间为25min，搅拌结束后所得记为混合组分B；S3、将步骤S2中的混合组分B放置在预发泡机内进行预发泡处理，温度控制在95℃，预发泡机时间为60s，预发泡机内的蒸汽压力为0.03MP，预发泡结束后所得记为混合组分C；S4、将步骤S3处理后的混合组分C放置在22℃的熟化环境下进行8h的熟化处理，并将熟化处理后的混合组分C通过挤出机发泡成型，成型后所得即为多孔PET泡沫板材；S5、将步骤S4中的多孔PET泡沫板材放入高温室内进行高温加热，温度加热到150℃时将其取出；S6、对经步骤S5处理后的多孔PET泡沫板材进行切割、清洁等包装前处理，并对多孔PET泡沫板材进行包装。更进一步地，步骤S1中的混合阻燃剂粉末由同细度的氢氧化铝粉末和硼酸锌粉末按照质量比3:1混合而成。更进一步地，步骤S1中的增容剂选用硅-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物。更进一步地，步骤S1中的有机硅偶联剂选用N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。更进一步地，步骤S1中的引发剂选用过氧化二异丙苯。更进一步地，步骤S2中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多孔PET泡沫板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、取100份PET水性聚氨酯树脂并向其中加入5‑10份混合阻燃剂粉末、3‑5份铝酸酯偶联剂、3‑6份增容剂和4‑8份有机硅偶联剂，混合搅拌3‑5min，然后加入1‑2份引发剂，并在频率为800‑1000Hz的条件下超声分散30‑40min；超声分散结束后，静置4‑8h，待反应结束后所得记为混合组分A；S2、取100份步骤S1中的混合组分A并向其中加入10‑20份发泡剂进行混合搅拌，搅拌速度为100‑200r/min，搅拌时间为20‑30min，搅拌结束后所得记为混合组分B；S3、将步骤S2中的混合组分B放置在预发泡机内进行预发泡处理，温度控制在90‑95℃，预发泡机时间为40‑80s，预发泡机内的蒸汽压力为0.03‑0.05MP，预发泡结束后所得记为混合组分C；S4、将步骤S3处理后的混合组分C放置在18‑22℃的熟化环境下进行8‑12h的熟化处理，并将熟化处理后的混合组分C通过挤出机发泡成型，成型后所得即为多孔PET泡沫板材；S5、将步骤S4中的多孔PET泡沫板材放入高温室内进行高温加热，温度加热到150‑180℃时将其取出；S6、对经步骤S5处理后的多孔PET泡沫板材进行切割、清洁等包装前处理，并对多孔PET泡沫板材进行包装。...

【技术特征摘要】
1.一种多孔PET泡沫板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、取100份PET水性聚氨酯树脂并向其中加入5-10份混合阻燃剂粉末、3-5份铝酸酯偶联剂、3-6份增容剂和4-8份有机硅偶联剂，混合搅拌3-5min，然后加入1-2份引发剂，并在频率为800-1000Hz的条件下超声分散30-40min；超声分散结束后，静置4-8h，待反应结束后所得记为混合组分A；S2、取100份步骤S1中的混合组分A并向其中加入10-20份发泡剂进行混合搅拌，搅拌速度为100-200r/min，搅拌时间为20-30min，搅拌结束后所得记为混合组分B；S3、将步骤S2中的混合组分B放置在预发泡机内进行预发泡处理，温度控制在90-95℃，预发泡机时间为40-80s，预发泡机内的蒸汽压力为0.03-0.05MP，预发泡结束后所得记为混合组分C；S4、将步骤S3处理后的混合组分C放置在18-22℃的熟化环境下进行8-12h的熟化处理，并将熟化处理后的混合组分C通过挤出机发泡成型，成型后所得即为多孔PET泡沫板材；S5、将步骤S4中的多孔PET泡沫板材放入高温室内进行高温加热，温度加热到150-180℃时将其取出；S6、对经步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑初明，
申请(专利权)人：维赛江苏复合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32