[发明专利]聚氯乙烯泡沫及其制备方法

说明书

本发明属于PVC材料技术领域，具体的涉及一种聚氯乙烯泡沫及其制备方法。所述的聚氯乙烯泡沫由以下原料组成：聚氯乙烯树脂、异氰酸酯、发泡剂、酸酐、环氧化合物、改性硅油、增塑剂、抗氧剂、稳定剂、填料和阻燃剂；所述的改性硅油为巯基改性硅油、氨基硅油或羟基改性硅油中的任意两种的混合物，其中，羟基改性硅油为酚羟基改性硅油或醇羟基改性硅油中的一种。本发明所述的聚氯乙烯泡沫，通过异氰酸酯、酸酐和环氧化合物进行交联反应，从根本上保证了制备的PVC泡沫的力学性能；所述的阻燃剂为聚二甲基硅氧烷与三氧化二锑的混合物，两者之间具备协同作用，保证了制备的PVC泡沫的阻燃性。

技术领域

本发明属于PVC材料技术领域，具体的涉及一种聚氯乙烯泡沫及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)泡沫是以聚氯乙烯树脂为主体，加入发泡剂及其它添加剂制成，具有绝热、隔音等优良的综合性能，广泛用于飞机、汽车、计算机等结构部件及车船壳体等领域。

硬质聚氯乙烯交联泡沫材料的组分主要包括聚氯乙烯树脂、发泡剂(如偶氮二异丁腈和偶氮二甲酰胺)、异氰酸酯(如甲苯二异氰酸酯、碳化二亚胺-脲酮亚胺改性4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯)和酸酐(如马来酸酐、邻苯二甲酸酐)。其制备方法是：先将固体物料和液体物料混合得到糊状物料，然后将糊状物料倒入模具中，在压力下升高温度，使模具内部糊状物料温度达到150-200℃，此时PVC树脂发生凝胶，发泡剂分解，模压时间控制为50-60s/mm，降温后开模，得到含有许多微小气泡的预发泡体，最后将预发泡体置于热水或者蒸汽中，加热完成二次膨胀，同时扩散进预发泡休内的水分会和异氰酸酯与酸酐发生一系列反应，产生二氧化碳气体并在泡沫体中形成交联结构，固化得到硬质泡沫。

但是现有的PVC泡沫无法同时具备高强度、高热稳定性和阻燃性等，且加入相关的助剂后，会导致PVC泡沫的力学性能下降，因此，有必要然探索一种新型的PVC泡沫，使其各个性能之间达到相对的平衡稳定。

发明内容

本发明的目的是：提供一种聚氯乙烯泡沫及其制备方法。该聚氯乙烯泡沫具有高热稳定性、力学性能和阻燃性。本发明同时提供了其制备方法。

本发明所述的聚氯乙烯泡沫，由以下原料组成：聚氯乙烯树脂、异氰酸酯、发泡剂、酸酐、环氧化合物、改性硅油、增塑剂、抗氧剂、稳定剂、填料和阻燃剂；所述的改性硅油为巯基改性硅油、氨基硅油或羟基改性硅油中的任意两种的混合物，其中，羟基改性硅油为酚羟基改性硅油或醇羟基改性硅油中的一种。

优选的，以重量份数计，本发明所述的聚氯乙烯泡沫，由以下原料组成：聚氯乙烯树脂100份、异氰酸酯70-75份、发泡剂8-10份、酸酐35-40份、环氧化合物10-12份、改性硅油3-5份、增塑剂5-8份、抗氧剂0.3-0.5份、稳定剂4-5份、填料7-8份和阻燃剂1.5-2.5份。

其中：

优选的，所述的改性硅油为氨基硅油与羟基改性硅油按照质量比1:1组成的混合物。

羟基改性硅油主要利用-OH基的反应性，在聚合物结构中引入聚硅氧烷链段，使其成形性、脱模性、平滑性、耐热性和耐水性得到很大的改善；氨基改性硅油分子的氨基极性强、反应性高，且具有吸附性、相容性及其易乳化性。通过添加改性硅油提高PVC的热分解温度，提高其热稳定性能，且保证力学性能不降低，具有很好的相容性和加工流动性，这主要是引入的改性硅油中的Si-O-Si主链的键能远高于C-C键的键能，且Si、O原子的电负性大，从而使得制备的PVC泡沫具有良好的热稳定性。

所述的聚氯乙烯树脂是由两种K值相近的树脂组合而成，优选PVC-SG7型树脂和PVC-SG8型树脂，PVC-SG8型树脂与PVC-SG7型树脂的混合质量比为1:1-1:5。

所述的异氰酸酯为二环己基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。