[发明专利]一种泡沫铝复合多孔材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其是涉及一种泡沫铝高分子聚合物复合材料；本发明还涉及一种泡沫铝高分子聚合物复合材料的生产方法。

背景技术

随着白色家电的日益普及，由空调、冰箱等所产生的大量废弃聚氨酯塑料正严重污染着居住与周边环境，废弃聚氨酯的处理问题已迫在眉睫，其回收与应用问题一直是国内外的研究热点。

含有空洞的金属被称为泡沫金属或发泡金属，如发泡铝、发泡镍、发泡铜等。泡沫铝是在纯铝或铝合金中加入添加剂后，经过发泡工艺而成，由于其具有特殊的疏松孔洞结构，密度小、质量轻、比表面积大、比力学性能高，具有许多独特的性能，如：良好的吸声、隔音、电磁屏蔽、阻尼、减震等性能。目前泡沫铝广泛应用于机械、能源、通信、医学、建筑、军工、航天航空等行业，用于制造各种减震器、过滤器、消音器、高速磨床防护罩、汽车防冲挡、飞机机载设备夹持器、气动工具和蒸汽发电厂的降噪装置、工厂防声墙、门内消声件等多种部件。但单一的泡沫铝也存在性能上的缺陷，如强度、模量较低，而不能单独作为结构材料使用。

聚合物，也称高分子材料，具有许多金属所不能比拟的特性，如高比强、低密度、耐腐蚀、具有自润滑性能和良好的加工性能。但它也有不足，如导热与耐热性差、导电性差。

为了能将泡沫铝和聚合物等材料结合起来，制备性能优异的泡沫铝/聚合物复合材料成为研究的热点。CN102501357A公开了一种聚合物/泡沫铝复合材料及其生产方法，将聚合物熔体充入泡沫铝的孔隙中，形成由泡沫铝和聚合物构成的复合材料；所述聚合物为聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛中的一种或一种以上的混合物。聚合物/泡沫铝复合材料的生产方法包括下列步骤：将泡沫铝嵌入模具内；将聚合物或共混物通过注射成型方法制得聚合物/泡沫铝复合材料；将所得聚合物/泡沫铝复合材料置于温度为50～80℃的烘箱内保温1～3h。此外，还有通过渗压法制备硅橡胶、环氧树脂等热固性材料填充泡沫铝复合材料的报道。但现有技术制造该类复合材料时，因化学反应后会产生一定的气体，泡沫铝与聚合物材料因热膨胀系数差距较大等原因，得到的产品并不致密。存在易导致复合材料的界面脱胶的技术难题，故此工艺方法适用范围相对有限。

发明内容

为了克服现有技术的不足，一方面，本发明目的之一在于提供一种泡沫铝复合多孔材料。

为了解决上述技术问题，本发明提供的泡沫铝复合多孔材料，包括开孔泡沫铝；填充在所述泡沫铝孔隙中经化学发泡而成的多孔填充物，其特征在于：所述填充物至少包括：40～60重量份回收发泡聚氨酯、50～60重量份低密度聚乙烯、0.6～0.7重量份过氧化二异丙苯、2～4重量份偶氮二甲酰胺、0.7～0.9重量份氧化锌、1～2重量份硬酯酸锌经在泡沫铝孔隙中发泡而成。

作为优选技术方案，本发明提供的泡沫铝复合多孔材料，所述泡沫铝的孔隙率为60%～80%，孔径为2～4mm，厚度为不小于6mm。

作为优选技术方案，本发明提供的泡沫铝复合多孔材料，所述泡沫铝复合多孔材料的密度为1.0～1.5g/cm³，无缺口抗冲击强度为130～180KJ/m²，抗压强度为16～20MPa。

另一方面，本发明的目的在于提供一种泡沫铝复合多孔材料的生产方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的泡沫铝复合多孔材料的生产方法，包括以下步骤：

S1：将回收发泡聚氨酯破碎成粒度不大于200目的回收发泡聚氨酯粉沫，在不超过80℃温度下烘干；

S2：将泡沫铝依次在HCI水溶液中酸洗，在NaOH水溶液中碱洗，用水冲洗使泡沫铝的冲洗液呈中性，置于80～100℃的温度下烘干；用泡沫铝重量1wt%～3wt%的硅烷偶联剂水解液进行表面处理；再在80～100℃温度下烘干；

S3：40～60重量份步骤S1得到的回收发泡聚氨酯粉沫、50～60重量份低密度聚乙烯、0.6～0.7重量份过氧化二异丙苯、2～4重量份偶氮二甲酰胺、0.7～0.9重量份氧化锌、1～2重量份硬酯酸锌混合，在130～140℃温度下共混塑化后切粒，得到未发泡混合料； 

S4：将步骤S3得到的未发泡混合料在130～140℃温度下、混炼15～20min后压片，获得未发泡片材；