一种无氨低密度聚氯乙烯发泡材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于聚氯乙烯发泡材料的技术领域，尤其涉及一种无氨低密度聚氯乙烯发泡材料及其制备方法；所述低密度聚氯乙烯发泡材料的密度为0.15～0.55g/cm3，其由含有异氰酸酯、多元醇和酸酐的无氨复合发泡剂作为发泡剂的聚氯乙烯混合物经过螺杆挤出机挤出加工而制备得到。本发明专利技术的发泡制品具有制品泡孔结构稳定、密度低的优异性能，能降低发泡调节剂用量、同等密度条件下的制品硬度高出10％以上，也降低了发泡材料的生产成本。了发泡材料的生产成本。了发泡材料的生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种无氨低密度聚氯乙烯发泡材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚氯乙烯发泡材料的
，尤其涉及一种无氨低密度聚氯乙烯发泡材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，随着发泡材料的广泛应用，发泡剂在发泡材料制备过程中作为提供气相的助剂，越来越受到重视。发泡剂按照其在发气过程中是否发生化学变化，分为物理发泡剂和化学发泡剂。
[0003]物理发泡剂包括：低沸点烷烃、氯氟烃、超临界二氧化碳、氮气、膨胀微球等；化学发泡剂则包括：有机发泡剂和无机发泡剂。有机发泡剂由于其使用方便，受到了市场的欢迎。其中，偶氮二甲酰胺凭借其发气量大、价格低廉、容易储存等优点得到了广泛应用。
[0004]但是，随着国家以及社会对环保的日趋重视，偶氮二甲酰胺也因为其分解会产生氨气而使其受到越来越多的使用限制。偶氮二甲酰胺(即，AC发泡剂)在发泡过程中会存在分解氨味太重的缺陷。与之类似的其它有机发泡剂，例如N
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亚硝基化合物、酰肼类化合物以及其它偶氮类化合物，分解时均有氨气的释放。对于聚氯乙烯发泡制品而言，其过高的熔体强度和苛刻的加工条件决定了在制备聚氯乙烯发泡制品时无法使用物理发泡剂发泡。
[0005]那么，想要使得发泡制品中完全无氨气存在，就必须使用不产生氨气的碳酸氢盐类无机发泡剂。
[0006]然而，碳酸氢盐发泡剂也存在多个缺陷，首先是分解温度过宽，这就导致它释放的气体会提前大量流失，造成制品难以实现低密度。另外，碳酸氢盐发泡剂的分解产物中存在水，会引起发泡材料中的泡孔收缩、甚至破裂，造成泡孔结构差，由此带来制品质量差，而且制品颜色会发黄。
[0007]鉴于此，针对聚氯乙烯发泡制品，如何在解决聚氯乙烯发泡制品中存在氨气气味的问题以及同时能制得低密度的聚氯乙烯制品，就成为值得研究的方向。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于，针对现有无机发泡剂发泡制品存在密度高、泡孔结构差、颜色发黄、硬度低的问题，提供一种无氨低密度聚氯乙烯发泡材料及其制备方法，在无氨发泡剂进行发泡的体系中，实现了制品泡孔结构均匀稳定、密度低的优异性能，同时还能降低发泡调节剂用量、同等密度条件下的制品硬度高出10％，也降低了发泡材料的生产成本。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：
[0010]在第一方面，提供一种无氨低密度聚氯乙烯发泡材料，所述无氨低密度聚氯乙烯发泡材料的密度为0.15～0.55g/cm3(例如，0.2g/cm3、0.3g/cm3、0.4g/cm3、0.5g/cm3)，其由聚氯乙烯混合物经过螺杆挤出机挤出加工而制备得到。
[0011]根据本专利技术提供的无氨低密度聚氯乙烯发泡材料，一些实施方案中，以聚氯乙烯树脂的量为基准计，所述聚氯乙烯混合物包括以下各重量份的组分：
[0012](a)50份的聚氯乙烯树脂，
[0013](b)2.0～4.5份(例如，2.5份、3份、3.5份、4份)的热稳定剂，
[0014](c)3～15份(例如，3.5份、5份、8份、10份、12份)的发泡调节剂，
[0015](d)1～14份(例如，1.5份、3份、5份、8份、10份、12份)的无氨复合发泡剂，
[0016](e)15～125份(例如，20份、40份、60份、80份、100份、120份)的填充剂，
[0017](f)0.5～5份(例如，0.6份、1份、1.5份、3份、4.5份)的润滑剂，
[0018](g)0～70份(例如，1份、5份、10份、20份、40份、60份)的磨粉回料。
[0019]一些实施方案中，所述聚氯乙烯树脂为氯乙烯均聚物或氯乙烯共聚物，其平均聚合度在650
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1050之间，例如，700、800、900、1000；其中：
[0020]以所述氯乙烯共聚物的总重量计，所述氯乙烯共聚物包含80～99.99wt％(如，85wt％、90wt％、95wt％)的氯乙烯单元和0.01～20wt％(如，0.1wt％、0.5wt％、1wt％、5wt％、10wt％、18wt％)的由其他单体形成的结构单元；
[0021]一些实施方案中，所述其他单体选自醋酸乙烯酯、丙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸的C1～C12烷基酯和丙烯酸的C1～C12烷基酯中的至少一种。
[0022]一些实施方案中，所述热稳定剂选自钙锌稳定剂或铅盐稳定剂。
[0023]所述发泡调节剂为丙烯酸酯类高聚物。一些实施方案中，所述发泡调节剂选自丙烯酸烷基酯与甲基丙烯酸烷基酯的共聚物、丙烯酸烷基酯与苯乙烯的聚合物、甲基丙烯酸烷基酯与苯乙烯的聚合物。所述发泡调节剂可以选自商购的商品，相应产品型号例如为HL
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100、HL
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200、HL
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901、HL
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921。
[0024]一些实施方案中，所述填充剂选自碳酸钙或滑石粉。
[0025]一些实施方案中，所述润滑剂选自氧化聚乙烯蜡、聚乙烯蜡、石蜡、硬脂酸、硬脂酸单甘脂、硬脂酸季戊四醇酯、己二酸季戊四醇酯和硬脂酸钙中的至少一种。
[0026]一些实施方案中，所述磨粉回料为聚氯乙烯发泡板二次回收磨粉料。
[0027]一些实施方案中，以无氨复合发泡剂中各组分的总重量为100份计，所述无氨复合发泡剂包括如下各组分：
[0028]异氰酸酯10～15份，例如，11份、12份、13份、14份，
[0029]多元醇10～15份，例如，11份、12份、13份、14份，
[0030]酸酐10～15份，例如，11份、12份、13份、14份，
[0031]热分解无机发泡剂55～70份，例如，56份、60份、64份、67份、69份。
[0032]所述异氰酸酯为异氰酸酯的单体或者低聚物。一些实施方案中，所述异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、赖氨酸二异氰酸酯(LDI)或者其低聚物中的至少一种。
[0033]所述多元醇为分子中含有二个或二个以上羟基的醇类。一些实施方案中，所述多元醇选自季戊四醇、乙二醇(EG)、1,2
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丙二醇(1,2
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PG)、1,4
‑
丁二醇(BDO)、1,6
‑
己二醇(HD)、新戊二醇(NPG)、二缩二乙二醇(EG)、一缩二丙二醇(PG)、三羟甲基丙烷(TMP)和甘油中的至少一种。
[0034]所述酸酐为羧酸脱水形成的酸酐。一些实施方案中，所述酸酐选自邻苯二甲酸酐、均苯四甲酸酐、马来酸酐和甲基六氢苯酐中的至少一种。
[0035]一些实施方案中，所述热分解无机发泡剂选自碳酸氢钠和/或者碳酸氢钾。
[0036]本文中，所述无氨复合发泡剂的制备过程为共混的加工工艺，这里不再赘述。
[0037]在无氨复合发泡剂中，一方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无氨低密度聚氯乙烯发泡材料，其特征在于，所述无氨低密度聚氯乙烯发泡材料的密度为0.15～0.55g/cm3，其由聚氯乙烯混合物经过螺杆挤出机挤出加工而制备得到。2.根据权利要求1所述的无氨低密度聚氯乙烯发泡材料，其特征在于，以聚氯乙烯树脂的量为基准计，所述聚氯乙烯混合物包括以下各重量份的组分：(a)50份的聚氯乙烯树脂，(b)2.0～4.5份的热稳定剂，(c)3～15份的发泡调节剂，(d)1～14份的无氨复合发泡剂，(e)15～125份的填充剂，(f)0.5～5份的润滑剂，(g)0～70份的磨粉回料。3.根据权利要求2所述的无氨低密度聚氯乙烯发泡材料，其特征在于，所述聚氯乙烯树脂为氯乙烯均聚物或氯乙烯共聚物，其中：以所述氯乙烯共聚物的总重量计，所述氯乙烯共聚物包含80～99.99wt％的氯乙烯单元和0.01～20wt％的由其他单体形成的结构单元；所述其他单体选自醋酸乙烯酯、丙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸的C1～C12烷基酯和丙烯酸的C1～C12烷基酯中的至少一种。4.根据权利要求2所述的无氨低密度聚氯乙烯发泡材料，其特征在于，所述热稳定剂选自钙锌稳定剂或铅盐稳定剂；和/或所述发泡调节剂选自丙烯酸烷基酯与甲基丙烯酸烷基酯的共聚物、丙烯酸烷基酯与苯乙烯的聚合物、甲基丙烯酸烷基酯与苯乙烯的聚合物；和/或所述填充剂选自碳酸钙或滑石粉；和/或所述润滑剂选自氧化聚乙烯蜡、聚乙烯蜡、石蜡、硬脂酸、硬脂酸单甘脂、硬脂酸季戊四醇酯、己二酸季戊四醇酯和硬脂酸钙中的至少一种；和/或所述磨粉回料为聚氯乙烯发泡板二次回收磨粉料。5.根据权利要求2
‑
4中任一项所述的无氨低密度聚氯乙烯发泡材料，其特征在于，以无氨复合发泡剂中各组分的总重量为100份计，所述无氨复合发泡剂包括如下各组分：10～15份异氰酸酯，10～15份多元醇，10～15份酸酐，55～70份热分解无机发泡剂。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：康德青，张立伟，刘大伟，彭国锋，刘孝阳，郭玉霞，赵江苹，李芳燕，
申请(专利权)人：山东日科化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：