[发明专利]一种高耐磨橡塑共混发泡材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高耐磨橡塑共混发泡材料及其制备方法。按重量份计，该发泡材料包括如下组分：聚氨酯树脂100份，天然橡胶40~60份，促进剂A 0.5~3.5份，促进剂B 0.5~3.5份，活化剂0.5~4.5份，氧化锌0.5~5.5份，化学发泡剂3~10份，高耐磨炭黑30~80份，硫化交联剂2~8份。该方法以橡/塑共混为基材，采用复合环保型发泡剂偶氮二甲酰胺为主，发泡剂碳酸氢钠为辅，硫磺为硫化交联剂，无机填料高耐磨炭黑为补强剂，依次通过塑炼、混炼、发泡、硫化交联以及快速降压发泡工艺，制备得到所述高耐磨橡塑共混发泡材料。本发明高耐磨橡塑共混发泡材料具有高耐磨、力学强度高的优点，同时制备工艺简单。

技术领域

本发明涉及聚合物泡沫材料领域，具体涉及一种高耐磨橡塑共混发泡材料及其制备方法。

背景技术

聚合物发泡材料是指以聚合物(塑料、橡胶、弹性体或天然高分子材料)为基础而其内部具有无数气泡的微孔材料。典型的发泡材料较多，如聚氨酯(PU)泡沫、聚苯乙烯(PS)泡沫、聚烯烃泡沫、聚氯乙烯(PVC)泡沫、酚醛泡沫以及天然高分子发泡材料，但是橡塑共混发泡材料较少。

采用超临界流体快速降压法(物理发泡)制备热塑性聚合物的发泡材料，一般得到的是具有孔结构的泡沫材料，泡孔与泡孔之间彼此独立。而采用改进的超临界二氧化碳降压发泡法一次注气、连续升温、多次卸压的处理，使样品内部泡孔具有连通性，但是实验处理过程复杂，泡孔结构不易控制，样品内部泡孔的尺寸较大，不在微孔塑料的范围。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高耐磨橡塑共混聚合物发泡材料。该发泡材料泡孔分布均匀，具备高耐磨性能，在包括家庭日常用品、交通工具、绝缘材料、包装材料、电器、运动设施、电子产品和化学以及纺织的行业中具有广泛应用；同时，高耐磨橡塑共混发泡材料在军事、航空航天等尖端领域也发挥着很重要的作用。

本发明的目的还在于提供所述的一种高耐磨橡塑共混聚合物发泡材料的制备方法。该方法以橡/塑共混为基材，采用复合环保型发泡剂偶氮二甲酰胺为主，发泡剂碳酸氢钠为辅，硫磺为硫化交联剂，无机填料高耐磨炭黑为补强剂，依次通过塑炼、混炼、发泡、硫化交联以及快速降压发泡工艺，制备得到所述高耐磨橡塑共混发泡材料，工艺简单。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

一种高耐磨橡塑共混发泡材料，按重量份计，包括如下组分：

采用塑料和橡胶作为发泡材料的基材，聚氨酯树脂具有耐磨、弹性好的特点；而天然橡胶则是结晶橡胶，有结晶，自补强，压缩永久变形小，力学性能好；聚氨酯树脂和天然橡胶两者之间的相容性好，且界面作用力强，同时可采用硫磺对两者进行硫化交联。

进一步地，所述促进剂A为促进剂DZ(N.N’-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)。

进一步地，所述促进剂B为促进剂CM(环己基苯并噻唑次磺酰胺)。

进一步地，所述活化剂为硬脂酸。

进一步地，所述化学发泡剂包括主发泡剂偶氮二甲酰胺和辅发泡剂碳酸氢钠，且主发泡剂偶氮二甲酰胺和辅发泡剂碳酸氢钠的质量比为2：1～10：1。

采用无污染的碳酸氢钠为辅发泡剂，成本低廉，且有利于环境保护。

进一步地，所述硫化交联剂为硫磺。

制备上述任一项所述的一种高耐磨橡塑共混发泡材料的方法，包括如下步骤：

(1)将聚氨酯树脂和天然橡胶在开炼机中混合后进行塑炼，得到橡胶/塑料共混物；

(2)在步骤(1)得到的橡胶/塑料共混物中加入其余组分，混合均匀后继续在开炼机中进行混炼；