[发明专利]交联型聚氯乙烯/热塑性聚氨酯轻质发泡材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种交联型聚氯乙烯轻质材料，其具有优异的物理性能、力学强度和实用性；本发明还涉及一种交联技术制备聚氯乙烯/热塑性聚氨酯泡沫塑料的方法，属于高分子聚合物加工领域。

背景技术

聚合物发泡材料是指以聚合物为基础而其内部具有无数气泡的微孔材料，也可视为以气体为填料的复合材料。

泡沫塑料作为塑料的一个种类，由塑料和均匀分散的气体组成，因此具有以下的特性。密度低，泡沫塑料中有大量气泡存在，其密度约为10-500kg/m³，为非发泡塑料制品的几分之一至几十分之一。隔热性能优良，由于泡沫塑料中有大量的泡孔，泡孔内气体的热导率比塑料低很多，所以泡沫塑料的热导率很低。隔音效果好，泡沫塑料隔音效果是通过吸收声波能量，使声波不能反射传递而达到的。比强度高，由于泡沫塑料密度低，比强度自然要比非发泡制品高，泡沫塑料的机械强度随发泡倍数的增加而下降，一般以微孔或小孔泡沫塑料强度高。

硬质聚氯乙烯(RPVC)发泡板材是一种新型材料，广泛用于建材、广告等行业。它质轻、难燃、防水、防腐、绝缘，并且具有良好的隔音、隔热性能。不仅可以像木材一样进行切割、锯、钉、铣、刨加工，而且可以进行焊接、黏接、丝网印刷、电镀、烫印等深加工。在力图保护森林资源，环保意识越来越强的今天，开发硬质聚氯乙烯发泡材料意义重大。但其硬制品抗冲击性能差，易脆裂，同时增塑剂易迁移，使材料的性能下降。所以对PVC材料的增韧一直是开发PVC材料的主要方向。

热塑性聚氨酯(TPU)是一种新型的热塑性弹性体，可用作PVC的增韧剂，具有极好的耐腐蚀性、耐油性、耐寒性及高的拉伸强度和伸长率。同时在增韧PVC材料的同时，还可改善其加工流动性，起到增塑作用。所以PVC/TPU合金极大地提高了PVC材料的性能与应用范围，国外各大公司竞相研制，并已有多项专利问世。日本在这方面更有长足进展，已实现工业化，并推出多种牌号的产品。我国PVC/TPU合金材料的研究刚刚起步，因此有必要对TPU改性PVC共混材料进行深入的研究。

对于聚烯烃类聚合物，一般需要使熔融树脂在发泡之前做适当的交联处理，由线型结构转变成体型网状结构，从而调整树脂的粘弹性，以适应发泡要求。另一方面，通过交联发泡工艺还可提高泡沫塑料的耐热性和力学性能。聚氯乙烯泡沫材料是泡沫塑料中重要的品种之一。对PVC进行交联改性是一种提高PVC泡沫材料的耐热性、耐溶剂性、抗压缩变形及生产工艺等性能的重要途径。

发明内容

本发明的目的是提供一种交联型聚氯乙烯/热塑性聚氨酯轻质发泡材料，其具有优异的物理性能、力学强度和实用性。

一种交联型聚氯乙烯/热塑性聚氨酯轻质发泡材料，其特征在于，所述材料配方包括如下组分，以重量份数计：

其中，所述的热塑性聚氨酯为聚酯型热塑性聚氨酯，

所述的聚氯乙烯其聚合度为1135-981，K值68-66，粘度118-107ml/g，

所述的交联剂为过氧化二苯甲酰(BPO)、二枯基过氧化物(DCP)、叔丁基枯基过氧化物和三聚氰酸三烯丙酯(TAIC)中的至少一种，

所述的发泡剂为碳酸氢钠(NaHCO₃)、偶氮二甲酰胺(AC)、二亚硝基五亚甲基四胺(DPT，俗称发泡剂H)、偶氮二甲酸二异丙酯(DIPA)、和4，4’-氧代双苯磺酰肼(OBSH)的至少一种，

所述的助发泡剂为氧化锌、硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸钡的至少一种，

所述的成核剂为氧化钙、白炭黑、滑石粉和碳酸钙的至少一种，

所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的至少一种，

所述的稳定剂为三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO₄·H₂O)、二盐基亚磷酸铅(2PbO·PbHPO₃·H₂O)、硬脂酸锌和硬脂酸钡的至少一种。

本发明的另一个目的是提供一种交联技术制备聚氯乙烯/热塑性聚氨酯泡沫塑料的方法。其特点是用交联剂对聚氯乙烯材料进行交联，制得的泡沫塑料具有较高的发泡倍率，且具有较好的力学性能。

一种交联型聚氯乙烯/热塑性聚氨酯轻质发泡材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1).聚氯乙烯的预塑化：