[发明专利]一种耐高温无卤阻燃树脂添加型AN/MAA共聚物泡沫及其制备方法

说明书

 

技术领域

本发明属于高分子材料领域，尤其涉及改性聚甲基丙烯酰胺泡沫的制备技术。

背景技术

AN/MAA共聚物泡沫是耐热性能优异的刚性结构泡沫塑料，然而材料本身却不具有阻燃性能。随着军用和民用市场对硬质泡沫的需求量的增加，硬质泡沫的阻燃性已成为越来越备受关注的课题。

目前使用的阻燃剂主要有无机阻燃剂如锑系，Al(OH)₃，Mg(OH)₂，红磷等；有机阻燃剂有卤系和磷系。卤系阻燃剂在燃烧时发烟量大，并产生有毒气体，很容易产生二次污染，随着人们环保意识的增强卤系阻燃剂的用量已越来越少。无机阻燃剂燃烧时虽然发烟量很低，且不产生有毒气体，但添加量较大，常会影响制品的物性和机械性能。对于AN/MAA体系多为有机试剂，很容易产生相分离的问题，耐高温无卤阻燃树脂阻燃剂为有机溶液能和AN/MAA体系能很好的相溶。耐高温无卤阻燃树脂阻燃剂燃烧时具有低发烟量，释放氮气、二氧化碳和水；不含卤素、无腐蚀作用，可安全使用于各个生产阶段中；熔点温度在250℃以上，物性稳定；高温强度保持率高。

发明内容

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供了一种耐高温无卤阻燃树脂添加型AN/MAA共聚物泡沫材料的制备方法，以满足硬质泡沫在各种不同阻燃场所的应用。而对于通过加入三聚氰胺磷酸盐（MP）、三聚氰胺聚磷酸盐（MPP）、聚磷酸铵中的一种或几种与白度化红磷进行复配共同组成氮-磷系复合阻燃剂有机填料型，通过加入气相SiO₂等增稠剂增加体系的粘度，使复合型阻燃剂分散在整个体系中，但由于加入填料量的原因使泡沫的泡孔的均匀性、机械性能、物性都有明显的不足问题。耐高温无卤阻燃树脂为有机溶液能与AN/MAA体系相溶，且通过加入液封剂和抽真空充氮气，制备的一种耐高温无卤阻燃树脂添加型AN/MAA共聚物泡沫材料具有良好的物性、机械性能和阻燃效果。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种耐高温无卤阻燃树脂添加型AN/MAA共聚物泡沫材料，以丙烯腈、甲基丙烯酸和第三单体为主原料，加入引发剂、发泡剂、密度控制剂和成核剂并经过共聚反应得到丙烯腈/甲基丙烯酸的共聚板，再经过高温发泡和热处理得到阻燃型的AN/MAA共聚物泡沫，其特征在于：在进行共聚反应时，还要加入耐高温无卤阻燃树脂阻燃剂和液封剂。

作为优选，按照质量分数，各物料含量如下：

甲基丙烯酸         40～60份；

丙烯腈             40～60份；

第三单体           5～20份；

阻燃剂             1～30份；

液封剂             1～5份；

引发剂             0.05～0.6份；

发泡剂             1～16份；

交联剂             1～12份；

密度控制剂         0.1～3份；

成核剂             0.3～18份。

作为优选，所述无卤阻燃剂为采用酚类、醛类和胺类在溶剂中合成的高耐热无卤阻燃树脂，能与AN/MAA体系相溶，且在250℃不分解。通常，无卤阻燃剂可以采用如PEPA阻燃环氧树脂、JSY1201高耐温无卤阻燃树脂等。

作为优选，所述液封剂为纳米微球、轻质中空为微球或发泡微球。通常，所述液封剂可以是如Expancel微球、卡铂碳包铁纳米壳聚糖微球等。

作为优选，所述三单体为含有双键的丙烯酰胺类或丙烯酸烷基酯类的化合物。

作为优选，所述三单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的一种或几种。

作为优选，所述发泡剂为碳酰胺、甲酰胺、N,N-二甲基脲，异丙醇或异丁醇中的一种或几种。

作为优选，所述交联剂为丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、氧化镁或或二甲基丙烯酸乙二醇酯。

作为优选，所述成核剂为甲基丙烯酸叔丁酯、N-甲基甲酰胺或甲基丙烯酸异丁酯。

本发明另一目的是提供了一种上述耐高温无卤阻燃树脂添加型AN/MAA共聚物泡沫材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、按照配比将聚甲基丙烯酸、丙烯腈、第三单体、耐高温无卤阻燃树脂阻燃剂、液封剂混合均匀后，加入引发剂、发泡剂、交联剂、密度控制剂和成核剂，混合均匀得到均匀溶液；