[发明专利]一种改性三聚氰胺泡沫塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子塑料技术领域，特别涉及一种改性三聚氰胺泡沫塑料及其制备方法。

背景技术

三聚氰胺泡沫塑料是近年来开发出的高附加值、高科技含量的三聚氰胺深加工产品，于20世纪90年代开始工业化生产，在世界上工艺技术专利由德国巴斯夫（BASF）公司独家拥有。1996年，德国BASF公司首次在民用市场推出软质三聚氰胺泡沫塑料，引起世界高分子行业的高度关注，随后BASF公司先后建设了几套工业化生产装置，产能在50万m³/a左右，随着需求量的逐年增加，BASF公司不断扩产并保持市场供需平衡，产品在全球长期处于高价垄断地位，近期在上海进口的BASF公司生产的三聚氰胺泡沫塑料报价高达5000元/m3。

三聚氰胺泡沫塑料具有轻质、吸音、隔热、阻燃、稳定、低温柔性好、透气性好、耐磨损能力强、适用温区广(正常工作温度为－180 ~ 200℃；短期可耐240℃高温而不产生形变) 等优点。由于三聚氰胺泡沫在燃烧时结焦而不产生流滴，产生的烟雾量比普通的塑料材料低的多，毒性也小的多，是目前是我国公安部门推荐使用的新型高科技防火材料。但同时三聚氰胺泡沫塑料也存在着业界熟知的缺点，如强度低、脆性大、柔韧性差、容易掉粉末等。

发明内容

为了解决现有技术的缺陷，本发明提供一种综合性能优良的改性三聚氰胺泡沫塑料及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种改性三聚氰胺泡沫塑料，由下述组分按重量份制备而成：

聚乙烯醇缩醛改性三聚氰胺树脂 100份

表面活性剂 5～20份

发泡剂 10～20份

固化剂 8～20份；

所述聚乙烯醇缩醛改性三聚氰胺树脂是在100份三聚氰胺甲醛树脂中添加6～20份聚乙烯醇缩醛进行缩合反应制得。

进一步，所述的聚乙烯醇缩醛为聚乙烯醇缩甲醛或聚乙烯醇缩丁醛。

所述表面活性剂为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯或烷基酚聚氧乙烯醚中一种。

较佳的，所述聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯选自聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯（吐温-20）、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯（吐温-40）、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯（吐温-80）；所述烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚（OP-10）。

所述发泡剂选自二氯甲烷、异戊烷、正戊烷、环戊烷、正丁烷、4，4`-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）中的一种。

所述固化剂是由下列组份按重量百分数混合而成：

氯化铵 15～40%

硼酸 5～25%

酚磺酸 40～60%

水 10～25%

本发明另一个技术方案是：一种制备上述的三聚氰胺泡沫塑料的方法，包括下列步骤：

（1）制备聚乙烯醇缩醛改性三聚氰胺树脂

将甲醛溶液与三聚氰胺按摩尔比为1：1～3进行混合，然后向其内加入氢氧化钠（NaOH）调节PH值为9～10，在85～98℃，反应50～70min制取三聚氰胺甲醛树脂；然后称取100份三聚氰胺甲醛树脂并加入6～20份聚乙烯醇缩醛，并通入氮气继续反应20～30min，最后用盐酸中和其PH值为6.8~7.2，抽真空20～30min脱水得聚乙烯醇缩醛改性三聚氰胺树脂；

（2）制备固化剂

按配比称取氯化铵、硼酸、酚磺酸与水进行搅拌混合即得固化剂；

（3）制备改性三聚氰胺泡沫塑料

将100份（1）制备的聚乙烯醇缩醛改性三聚氰胺树脂预热到30～40℃，向其加入表面活性剂 5～20份、发泡剂10～20份，搅拌1～3min，再加入（2）制备的固化剂8～20份搅拌均匀；然后将混合物迅速倒入模具中，并送入远红外加热炉中，调节温度为60～80℃进行预发泡0.5～1h，然后升温到110～130℃高温烘烤1～2h，即得到三聚氰胺泡沫塑料。

进一步，所述步骤（1）中甲醛溶液的质量分数为37%～40%；所述NaOH溶液的质量分数为20%～40%。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明制得的改性三聚氰胺泡沫塑料使用了聚乙烯醇缩醛，由于聚乙烯醇缩醛的粘结性能够大幅度降低泡沫塑料的掉渣率；

2、本发明中制得的改性三聚氰胺泡沫引入了聚乙烯醇缩醛柔性段，提高了泡沫塑料的柔韧性；

3、本发明中使用聚乙烯醇缩醛改性三聚氰胺泡沫，使得三聚氰胺分子链交联更加复杂，网状结构更牢固，所以具有优良地压缩强度；同时复杂的交联结构使得泡沫塑料吸声效果得到提高。