[发明专利]一种马来酸酐聚丙烯微纳米纤维/聚乙烯醇发泡材料的制备方法

说明书

本发明涉及复合材料或高分子发泡材料领域，特别是指一种马来酸酐聚丙烯微纳米纤维/聚乙烯醇发泡材料的制备方法。具体公开了一种马来酸酐聚丙烯微纳米纤维/聚乙烯醇发泡材料的制备方法，针对现有聚乙烯醇发泡材料机械强度低的问题，本发明以在聚乙烯醇中原位成形的PP‑g‑MAH微纳米纤维和聚乙烯醇为主要组成部分，添加发泡剂和交联剂，制备聚乙烯醇发泡复合材料，利用复合材料可以互相取长补短、产生协同效应的优点有效的提高了发泡材料的机械性能。

技术领域

本发明涉及复合材料或高分子发泡材料领域，特别是指一种马来酸酐聚丙烯微纳米纤维/聚乙烯醇发泡材料的制备方法。

背景技术

发泡材料具有轻质、耐热、价格低廉等优点，在工业、农业、包装业、交通运输业等得到广泛应用，我国发泡材料主要集中在聚苯乙烯发泡材料、聚丙烯发泡材料、聚氨酯发泡材料和聚乙烯发泡材料。传统的发泡材料在环境中不易降解，对环境造成一定污染。聚乙烯醇（PVA）是聚醋酸乙烯酯的水解产物，具多羟基结构，无毒，有良好的粘接性、耐热性、亲水性，且易降解。聚乙烯醇泡沫材料具有良好的耐磨耐候性，易降解，化学稳定性、生物相容性好，但力学性能较差，使得聚乙烯醇发泡材料未得以广泛应用。

随着现代科学技术的日新月异，人们对材料提出的要求也日益的广泛和苛刻，单一组分 的材料通常已难以满足社会及生产的需要。将两种或两种以上的异质、异形、异性的材料通过一定的工艺组合成复合材料，满足人们在某方面性能的预期要求，已成为开发高性能材料的重要途径。可以说材料的复合化是当今材料行业发展的主要趋势。为克服泡沫材料的性能缺陷，可加入一些纤维增强材料并使其黏结为一个整体，纤维能起到传递载荷的作用，可赋予泡沫材料优良的综合性能。当纤维的直径小到亚微米或纳米量级时，纤维就表现出一系列奇异的特性，如：具有极大比表面积大，导致表面能和活性增大，从而产生了表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应等。另外，纳米纤维在柔性及力学性能等方面也具有惊人特性。专利201410229516.3制备了由聚乙烯醇和纳米纤维组成聚乙烯醇复合泡沫材料，其将纳米纤维悬浮液加入聚乙烯醇溶液中，在搅拌状态下蒸发溶剂，冷冻成形，冷冻干燥后得到所述聚乙烯醇复合泡沫材料。但是其使用的纳米纤维素的获得则需要化学或酶预处理，需消耗大量能源。本发明聚乙烯醇复合泡沫材料添加了纳米纤维，增强了泡沫材料的防水性，从而提升了泡沫的尺寸稳定性；另一方面则增加了泡沫的抗压缩强度和模量。

原位成纤是一种在加工过程中，两种热力学不相容且具有不同熔点的聚合物在其熔点以上的温度下拉伸，分散相在拉伸流场和剪切流场的共同作用下形成具有一定长径比的微纤，原位形成一种纤维增强材料的方法。在原位成纤增强技术的研究中，目前还没有采用原位成纤增强聚乙烯醇发泡材料的相关研究报道。聚丙烯（PP）是一种综合性能优良的热塑性高聚物，也是应用广泛的通用高分子材料之一，其接枝化合物因可赋予功能特性、拓展应用领域而不断推陈出新。通过化学反应的手段在聚乙烯分子链上接技马来酸酐分子制备马来酸干聚丙烯（PP-g-MAH），使产品既具有聚乙烯的良好加工性和其它优异性能，又具有马来酸酐极性分子的可再反应性和强极性，利于作为偶联剂和再反应改性剂使用，在塑料领域具有广泛的用途。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度PVA发泡材料的制备方法，具体公开了一种马来酸酐聚丙烯微纳米纤维/聚乙烯醇发泡材料的制备方法，针对现有聚乙烯醇发泡材料机械强度低的问题，本发明以在聚乙烯醇中原位成形的PP-g-MAH微纳米纤维和聚乙烯醇为主要组成部分，添加发泡剂和交联剂，制备聚乙烯醇发泡复合材料，利用复合材料可以互相取长补短、产生协同效应的优点有效的提高了发泡材料的机械性能。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种马来酸酐聚丙烯微纳米纤维/聚乙烯醇发泡材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按重量份称取PVA、丙三醇投入高速混合机中，控制混合温度为50℃~70℃，混合均匀后在150℃~180℃用双螺杆挤出机熔融共混并造粒得到增塑PVA颗粒；