【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子复合材料，具体地，涉及复合聚烯烃发泡材料及其制备方法。
技术介绍
1、聚烯烃发泡材料具有质轻、减震性好、隔热性优良、隔音效果好、无毒以及优异的物理及化学稳定性等优良性能，因而被广泛使用。目前，聚烯烃发泡材料被广泛的应用于汽车零部件、包装、家居等领域，并且聚烯烃发泡材料的应用逐渐在其他应用领域打开。
2、但是聚烯烃发泡材料作为一种高分子材料，在有火源、热源等条件下容易引起火灾，难以保障使用安全性能，限制了其在建筑保温方面的应用。为了改善聚烯烃发泡材料的阻燃性，一般在发泡材料中添加阻燃剂，而目前大多使用含卤阻燃剂，其在火灾发生时会给环境带来二次危害，并且添加的阻燃剂与聚烯烃发泡材料的相容性不好，容易迁移和渗出，影响阻燃效果的发挥，现有技术中使用的无卤阻燃剂大多也仅仅是简单地与其他原料共混，阻燃效果和稳定性均比较差，这种现象在发泡材料中将会更加严重。因此，亟待设计一种复合聚烯烃发泡材料，改进材料性能和品质，提高其附加值和市场竞争力。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了复合聚烯烃发泡材料及其制备方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、复合聚烯烃发泡材料，包括如下重量份原料：50-65份聚苯乙烯树脂、30-40份聚苯乙烯回收料、发泡剂2-10份、分散剂0.5-3份、引发剂0.01-0.05份、抗氧剂0.1-0.5份、阻燃剂3-8份；
4、进一步地，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、二
5、进一步地，所述分散剂为聚乙烯蜡、硬脂酸和硬脂酸锌中的一种或几种。
6、进一步地，所述引发剂为过氧化苯甲酰、二苯甲酰过氧化物中的一种。
7、进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂7070、抗氧剂1010和抗氧剂168中的一种。
8、其中，所述阻燃剂通过如下步骤制备：
9、s1、室温、氮气保护下将三氯氧磷、三乙胺加入到三口烧瓶中，用冰盐水冷却至15℃，边搅拌边缓慢滴加4-戊烯-1-醇，冰盐水使其温度保持在15℃，保温1.5h，随后在50℃、4-4.7kpa下进行减压蒸馏、柱层析提纯(洗脱液苯和乙酸乙酯的混合溶剂，苯和乙酸乙酯的体积比为8：2)、旋蒸，得到中间体1；
10、控制三氯氧磷和4-戊烯-1-醇的摩尔比为1：2且三氯氧磷略过量，三氯氧磷与4-戊烯-1-醇可发生酯化反应，反应过程如下所示：
11、
12、s2、室温、氮气保护下向三口烧瓶内加入三聚氰胺、中间体1、n,n-二甲基甲酰胺和三乙胺，混合搅拌均匀，随后缓慢加入质量分数为10％的naoh溶液，控制反应温度为80℃，反应3h后，先旋蒸去除部分溶剂，再通过柱层析提纯(洗脱液采用氯仿和乙醚的混合溶剂，氯仿和乙醚的体积比为8：2)、旋蒸，得到中间体2；三聚氰胺、中间体1、n,n-二甲基甲酰胺和三乙胺和naoh溶液的用量比为12.7g：25g：100ml：10ml：3ml；
13、在碱性环境下，三聚氰胺的-nh2会和中间体1的-cl发生亲核取代反应，三乙胺除去反应生成的溴化氢，得到中间体2，反应过程如下所示：
14、
15、s3、室温、氮气保护下将中间体2与羧基化的碳纳米管加入至三口烧瓶中，接着加入二甲基亚砜，搅拌均匀，随后缓慢加入浓硫酸，升温至100℃下反应5h，反应结束后，将混合液冷却至室温，先缓慢加入碳酸氢钠溶液中和，再进行过滤，最后减压蒸馏，得到中间体3；中间体2、碳纳米管、二甲基亚砜和浓硫酸的用量比为34.5g：1g：100ml：2ml；
16、中间体2的-nh2与碳纳米管的-cooh在浓硫酸的催化作用下发生脱水缩合反应，生成中间体3，反应过程如下所示：
17、
18、s4、室温、氮气保护下将中间体3与十九酸加入至三口烧瓶中，接着加入二甲基亚砜，搅拌均匀，随后缓慢加入浓硫酸，升温至110℃下反应6h，反应结束后，将混合液冷却至室温，先缓慢加入碳酸氢钠溶液中和，再进行过滤，最后减压蒸馏，得到阻燃剂；中间体3、十九酸、二甲基亚砜和浓硫酸的用量比为35.4g：30g：140ml：5ml。
19、十九酸的-cooh与中间体3的-nh2在浓硫酸的催化作用下发生一分子的脱水缩合反应，生成阻燃剂，反应过程如下所示：
20、
21、阻燃剂上的含氮基团会受热分解成氨气、水等不可燃烧的气体化合物，稀释可燃性气体和氧气浓度，从而减缓共聚物燃烧放热的速率，此外，在含p化合物的存在下会使炭层膨胀，形成一定厚度的膨胀炭层，起到阻燃的作用；p＝0基团既可以受热生成磷酸，促进共聚物自身脱水成炭，又可以进一步与共聚物反应生成含有p-o-c聚团的共聚物残炭，从而发挥阻燃作用；无卤阻燃元素n、p协同作用，能更好地隔绝热量传递，共同提高阻燃剂的阻燃性能。阻燃剂上的末端碳碳双键能在引发剂作用下接枝于聚烯烃分子链，从而保证阻燃剂在使用过程中不易迁移和脱落，可以长期、稳定地发挥阻燃性能，进而赋予发泡材料稳定、持久的阻燃特性。阻燃剂上的长碳链既能增加阻燃剂与其他原料的相容性，又能增加复合聚烯烃发泡材料的柔性，而且长碳链能够穿插入聚烯烃大分子链之间，起到增韧效果，进而加强复合聚烯烃发泡材料的抗冲击性能。泡孔的结构、密度、尺寸对聚合物发泡结构材料的力学性能、热学性能和吸音吸热性能等有着至关重要的影响，而本专利技术的阻燃剂结构接枝碳纳米管，碳纳米管可以作为异相成核点存在于基体中，增加泡孔的异相成核点，从而使得泡孔结构得以改善，进而提高复合聚烯烃发泡材料在各方面的综合性能，另外，接枝在阻燃剂上的碳纳米管分散度更高，更能充分发挥其作用。
22、复合聚烯烃发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
23、将原料按比例加入密炼机中混炼，混炼好的物料通过双螺杆挤出机挤出片材、压延、牵引、冷却，进入发泡炉进行发泡，最后冷却，得到复合聚烯烃发泡材料。
24、本专利技术的有益效果：碳纳米管可以增加泡孔的异相成核点从而使得泡孔结构得以改善，进而提高复合聚烯烃发泡材料的力学性能、热学性能和吸音吸热性能等，其与复合发泡剂协同发挥作用，可进一步提升复合聚烯烃发泡材料的综合性能；n、p协同作用能更好地隔绝热量传递，共同提高阻燃剂的阻燃性能；长碳链既能增加相容性，又能起到增韧效果；末端碳碳双键能在引发剂作用下接枝于聚烯烃分子链，从而保证阻燃剂在使用过程中不易迁移和脱落，进而赋予发泡材料稳定、持久的阻燃特性。
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1.复合聚烯烃发泡材料，其特征在于，包括如下重量份原料：50-65份聚苯乙烯树脂、30-40份聚苯乙烯回收料、发泡剂2-10份、分散剂0.5-3份、引发剂0.01-0.05份、抗氧剂0.1-0.5份、阻燃剂3-8份；
2.根据权利要求1所述的复合聚烯烃发泡材料，其特征在于，步骤S1的三氯氧磷和4-戊烯-1-醇的摩尔比为1：2且三氯氧磷略过量。
3.根据权利要求1所述的复合聚烯烃发泡材料，其特征在于，步骤S2的三聚氰胺、中间体1、N,N-二甲基甲酰胺和三乙胺和NaOH溶液的用量比为12.7g：25g：100mL：10mL：3mL。
4.根据权利要求1所述的复合聚烯烃发泡材料，其特征在于，步骤S3的中间体2、碳纳米管、二甲基亚砜和浓硫酸的用量比为34.5g：1g：100mL：2mL。
5.根据权利要求1所述的复合聚烯烃发泡材料，其特征在于，步骤S4的中间体3、十九酸、二甲基亚砜和浓硫酸的用量比为35.4g：30g：140mL：5mL。
6.根据权利要求1所述的复合聚烯烃发泡材料，其特征在于，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、二亚硝基
7.根据权利要求1所述的复合聚烯烃发泡材料，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯蜡、硬脂酸和硬脂酸锌中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的复合聚烯烃发泡材料，其特征在于，所述引发剂为过氧化苯甲酰、二苯甲酰过氧化物中的一种。
9.根据权利要求1所述的复合聚烯烃发泡材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂7070、抗氧剂1010和抗氧剂168中的一种。
10.根据权利要求1所述的复合聚烯烃发泡材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.复合聚烯烃发泡材料，其特征在于，包括如下重量份原料：50-65份聚苯乙烯树脂、30-40份聚苯乙烯回收料、发泡剂2-10份、分散剂0.5-3份、引发剂0.01-0.05份、抗氧剂0.1-0.5份、阻燃剂3-8份；
2.根据权利要求1所述的复合聚烯烃发泡材料，其特征在于，步骤s1的三氯氧磷和4-戊烯-1-醇的摩尔比为1：2且三氯氧磷略过量。
3.根据权利要求1所述的复合聚烯烃发泡材料，其特征在于，步骤s2的三聚氰胺、中间体1、n,n-二甲基甲酰胺和三乙胺和naoh溶液的用量比为12.7g：25g：100ml：10ml：3ml。
4.根据权利要求1所述的复合聚烯烃发泡材料，其特征在于，步骤s3的中间体2、碳纳米管、二甲基亚砜和浓硫酸的用量比为34.5g：1g：100ml：2ml。
5.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪锋，王龙珑，杨毅，
申请(专利权)人：安徽永锋防护科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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