[发明专利]一种微胶囊发泡的密胺泡沫材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种微胶囊发泡的密胺泡沫。所述密胺泡沫以密胺树脂预聚物进行微胶囊发泡制得，所用微胶囊发泡剂为壁材带有羟基的微胶囊发泡剂；所述密胺泡沫的闭孔率较高，达到96%以上；保温效果较好，其导热系数低于0.028 W/m·K；力学性能较好，其压缩强度达到180kPa以上；并拥有较好的阻燃性能，氧指数达到37%以上。本发明所使用的发泡液的组分只有三种，无需向密胺树脂预聚物中添加乳化剂或匀泡剂，工艺流程简单，生产成本较低；本发明所制备的壁材带羟基的微胶囊发泡剂可以适用于各类不同种类、不同粘度的密胺树脂预聚物，发泡温度较低，发泡时间较短。

技术领域

本发明属于泡沫材料技术领域，具体涉及一种微胶囊发泡的密胺泡沫材料及其制备方法。

背景技术

密胺泡沫是一种热固性的高分子材料，其具有良好的耐热性、耐溶剂性、电性能及机械强度，并具有离火自熄、燃烧时无熔滴滴落等优良的阻燃性能。密胺泡沫的这些优良性能使得其在各个行业和领域的应用都十分广泛，逐渐替代了现有的其他泡沫材料。但是使用机械发泡法，或是使用传统的物理发泡剂、化学发泡剂所制备的密胺泡沫存在着各种各样的性能缺陷，如泡沫材料的各部分泡孔结构不均匀，从而导致各部分性能不均一；其开孔率高，从而导致泡沫的导热性好，保温性能差；其泡孔分布不均匀，容易产生应力集中点，使得压缩强度较小；泡沫泡孔较大，在燃烧时难以形成致密的保护性碳层，其氧指数（OI）一般在32%以下。

微胶囊发泡剂是一类新型的发泡剂，其壁材由天然或人工合成的聚合物所组成，芯材由各类有机化合物、水或水溶液所组成。受热时，其体积可迅速膨胀增大到原来的几十倍，从而达到发泡效果。微胶囊在适宜的温度范围内可以维持其膨胀状态不破裂，从而改善泡沫材料的泡孔结构，提高泡沫的闭孔率和均匀程度。

发明内容

本发明的目的是提供一种微胶囊发泡的密胺泡沫材料及其制备方法。

一种微胶囊发泡的密胺泡沫材料以密胺树脂预聚物进行微胶囊发泡制得，所用微胶囊发泡剂为壁材带有羟基的微胶囊发泡剂；所述密胺泡沫材料的闭孔率为96%以上、导热系数低于0.028 W/m·K、压缩强度达到180kPa以上、阻燃性的氧指数达到37%以上。

制备微胶囊发泡的密胺泡沫材料的操作步骤如下：

（1）制备微胶囊发泡剂

（1.1）取240-300g去离子水，加入25-40g表面活性剂，搅拌、超声处理，即得水相；取50-90g不饱和丙烯酸酯单体，15-25g芯材，1-2.5g偶氮二异丁腈，0.2-0.5g二甲基丙烯酸乙二醇酯，均匀混合，即得油相；

（1.2）将水相和油相充分混合，乳化20min，搅拌，60℃-75℃聚合，反应10-20小时，冷却至室温，过滤洗涤，干燥后即得壁材带有羟基的微胶囊发泡剂；

（2）制备微胶囊发泡的密胺泡沫材料

（2.1）取100g密胺树脂预聚物、3-15g壁材带有羟基的微胶囊发泡剂、1-6g催化剂混合搅拌均匀，得到密胺微胶囊发泡液；

（2.2）将密胺微胶囊发泡液倒入模具中，将模具在温度80-130℃条件下，发泡15-50min，升温至120-160℃，熟化3-6h，切割成型，得到微胶囊发泡的密胺泡沫材料。

进一步限定的技术方案如下：

所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、司班60（Span-60）中的一种以上。

所述不饱和丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、甲基丙烯酸羟丙酯（HPMA）中的至少一种。

所述芯材为己烷、环己烷、庚烷、水、碳酸氢钠的饱和水溶液中的一种。

所述催化剂为甲酸、乙酸、草酸、盐酸、稀硫酸中的一种以上。