一种超轻质三聚氰胺吸音泡沫塑料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超轻质三聚氰胺吸音泡沫塑料及其制备方法，先将坡缕石粉碎成坡缕石粉末，并在表面沉积石墨碳，得到表面修饰坡缕石粉末，接着将表面修饰坡缕石粉末在γ

【技术实现步骤摘要】
一种超轻质三聚氰胺吸音泡沫塑料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种泡沫塑料，具体涉及一种超轻质三聚氰胺吸音泡沫塑料及其制备方法。属于高分子材料


技术介绍

[0002]泡沫塑料是由大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的一类高分子材料，具有质轻、隔热、吸音、减震等特性，用途广泛。常见的泡沫塑料有聚氨酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、酚醛泡沫塑料等，而三聚氰胺泡沫塑料是近年来开发出的具有高附加值、高技术含量的泡沫塑料产品。
[0003]三聚氰胺泡沫塑料是由三聚氰胺树脂发泡制成的柔性、开孔率高达99％以上的泡沫塑料，呈三维网络结构，具有轻质、吸音、隔热、阻燃、稳定、低温柔性好、透气性好、耐磨损能力强、适用温区广(正常工作温度为
‑
180～200℃，短期可耐240℃高温而不产生形变)等优点，应用前景广阔。最重要的是，三聚氰胺泡沫塑料在燃烧时结焦而不产生流滴，产生的烟雾量比其他塑料材料低的多，毒性小，是我国公安部门推荐使用的新型高科技防火材料。三聚氰胺泡沫塑料于20世纪90年代开始工业化生产，在世界上工艺技术专利由德国巴斯夫独家拥有，产品在全球长期处于高价垄断地位，限制了三聚氰胺泡沫塑料的广泛使用。
[0004]另外，三聚氰胺泡沫塑料也存在强度低、脆性大、柔韧性差、容易掉粉末等缺点，因此进行三聚氰胺泡沫塑料进行进一步开发研究是非常必要的。
[0005]专利申请CN104725773A公开了一种三聚氰胺泡沫塑料，以三聚氰胺、多聚甲醛和甲醛溶液为原料，采用微波发泡，旨在降低游离甲醛残留量，产品的力学性能、柔韧性等并没有明显改善。
[0006]专利申请CN110713690A公开了一种改性三聚氰胺泡沫塑料及其制备方法，在树脂制备的工艺阶段进行了更精准的控制，反应釜升温至75℃后加入三聚氰胺，一方面使多聚甲醛在水中的溶解更加充分，另一方面避免了三聚氰胺在温度较低时加入引起搅拌过程中剪切力过大导致物料固化，反应釜升温至90℃～110℃，反应20～60min后溶液澄清透明，继续保温反应5～20min后出料，保证了反应的完全进行以及对树脂的聚合度有效的控制，使得分子量分布较为均匀，树脂粘度适中。该专利技术还通过稳定剂、阻燃剂、改性剂等的作用降低甲醛含量，改善阻燃性，但是其中的区及材料直接加入，在体系中的分散性较差，实际的力学性能批次差异大，柔韧性也较差。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种超轻质三聚氰胺吸音泡沫塑料及其制备方法，其具有良好的力学性能，柔韧性较好。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
[0009]一种超轻质三聚氰胺吸音泡沫塑料的制备方法，具体步骤如下：
[0010](1)先将坡缕石粉碎成粒径5～10μm的坡缕石粉末，并在表面沉积石墨碳，得到表
面修饰坡缕石粉末，接着将表面修饰坡缕石粉末在γ
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氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷的作用下，制成纳米坡缕石；
[0011](2)再以煤矸石为原料制成煤矸石介孔材料，接着将煤矸石介孔材料进行氮化处理，得到改性介孔材料；
[0012](3)然后以三聚氰胺、多聚甲醛、纳米坡缕石和改性介孔材料为原料，反应制备改性三聚氰胺树脂；
[0013](4)最后将改性三聚氰胺树脂与表面活性剂、发泡剂、固化剂混合发泡，得到所述的一种超轻质三聚氰胺吸音泡沫塑料。
[0014]优选的，步骤(1)中，所述表面修饰坡缕石粉末的制备方法如下：先将坡缕石粉末置于化学气相沉积设备的反应腔内，反应腔内温度为1100～1200℃，向反应腔内通入甲烷和氢气实现石墨碳沉积，沉积时间为5～7分钟。
[0015]进一步优选的，甲烷的通入速率为50～60sccm，氢气的通入速率为60～70sccm。
[0016]优选的，步骤(1)中，纳米坡缕石的制备方法如下：将表面修饰坡缕石粉末与无水乙醇、γ
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氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷按照质量比10：10～15：0.08～0.1混合均匀，湿法球磨35～40小时，即得所述的纳米坡缕石。
[0017]优选的，步骤(2)中，以重量份计，煤矸石介孔材料的制备方法如下：先将10份煤矸石粉碎成粒径5～10μm的煤矸石粉末，并加入22～25份质量浓度30～33％氢氧化钠水溶液中，搅拌混匀，烘干，700～800℃煅烧15～20分钟，得到煅烧产物，接着将锻烧产物利用40～50份去离子水分散均匀，得到预混浆料；再将2.1～2.3份聚环氧乙烷
‑
聚环氧丙烷
‑
聚环氧乙烷三嵌段共聚物搅拌分散于5～6份去离子水中，得到水溶液；然后将预混浆料匀速缓慢滴加至水溶液中，滴加完毕后加入50～60份质量浓度35～37％浓盐酸，35～45℃搅拌反应20～30小时，密封晶化，后处理，即得。
[0018]进一步优选的，预混浆料的滴加时间为2～3小时；密封晶化的工艺条件为：100～110℃密封晶化45～50℃；后处理包括：冷却，洗涤，抽滤，干燥，使用索氏提取器以无水乙醇连续提取40～42小时即可。
[0019]优选的，步骤(2)中，氮化处理的具体方法为：将煤矸石介孔材料置于石英管式炉中，氮气吹扫20～30分钟，以90～100mL/min持续通入氨气，1000～1100℃处理8～10小时，停止加热并停止通氨气，改为50～60mL/min持续通入氮气，直至自然冷却至室温即可。
[0020]优选的，步骤(3)中，三聚氰胺、多聚甲醛、纳米坡缕石和改性介孔材料的质量比为70～80：50～55：6～8：9～12。
[0021]优选的，步骤(3)的具体方法为：向反应釜中加入三聚氰胺、多聚甲醛、纳米坡缕石、改性介孔材料、乙二醇、质量浓度10～12％氢氧化钠溶液和去离子水，在80～90℃条件下搅拌反应70～80分钟，即得。
[0022]进一步优选的，乙二醇、氢氧化钠溶液和去离子水的用量依次为三聚氰胺质量的3～5％、4～6％、60～70％。
[0023]优选的，步骤(4)中，改性三聚氰胺树脂与表面活性剂、发泡剂、固化剂的质量比为100：8～10：12～15：10～12。
[0024]优选的，步骤(4)中，所述表面活性剂为吐温
‑
40或辛基酚聚氧乙烯醚；所述发泡剂为环戊烷或正丁烷；所述固化剂为2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸、甲基六氢邻苯二甲酸酐与
水按照质量比5～7：4～6：3～4混合均匀而得。
[0025]优选的，步骤(4)中，混合发泡的具体方法为：先将改性三聚氰胺树脂预热至35～45℃，接着加入表面活性剂、发泡剂，搅拌3～4分钟，接着加入固化剂，搅拌混匀，倒入模具中，在70～80℃条件下预发泡60～70分钟，再在130～140℃烘烤75～85分钟即可。
[0026]一种超轻质三聚氰胺吸音泡沫塑料，是利用上述制备方法得到的。
[0027]本专利技术的有益效果：
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超轻质三聚氰胺吸音泡沫塑料的制备方法，其特征如下，具体步骤如下：(1)先将坡缕石粉碎成粒径5～10μm的坡缕石粉末，并在表面沉积石墨碳，得到表面修饰坡缕石粉末，接着将表面修饰坡缕石粉末在γ
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氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷的作用下，制成纳米坡缕石；(2)再以煤矸石为原料制成煤矸石介孔材料，接着将煤矸石介孔材料进行氮化处理，得到改性介孔材料；(3)然后以三聚氰胺、多聚甲醛、纳米坡缕石和改性介孔材料为原料，反应制备改性三聚氰胺树脂；(4)最后将改性三聚氰胺树脂与表面活性剂、发泡剂、固化剂混合发泡，得到所述的一种超轻质三聚氰胺吸音泡沫塑料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述表面修饰坡缕石粉末的制备方法如下：先将坡缕石粉末置于化学气相沉积设备的反应腔内，反应腔内温度为1100～1200℃，向反应腔内通入甲烷和氢气实现石墨碳沉积，沉积时间为5～7分钟。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，纳米坡缕石的制备方法如下：将表面修饰坡缕石粉末与无水乙醇、γ
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氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷按照质量比10：10～15：0.08～0.1混合均匀，湿法球磨35～40小时，即得所述的纳米坡缕石。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，以重量份计，煤矸石介孔材料的制备方法如下：先将10份煤矸石粉碎成粒径5～10μm的煤矸石粉末，并加入22～25份质量浓度30～33％氢氧化钠水溶液中，搅拌混匀，烘干，700～800℃煅烧15～20分钟，得到煅烧产物，接着将锻烧产物利用40～50份去离子水分散均匀，得到预混浆料；再将2.1～2.3份聚环氧乙烷
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聚环氧丙烷<...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋小弟，徐绍林，俞宏建，邱叶霞，潘斌献，张庆利，蒋红卫，
申请(专利权)人：浙江亚迪纳新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：