[发明专利]一种聚氯乙烯泡沫及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及泡沫材料技术领域，尤其涉及一种聚氯乙烯泡沫及其制备方法。

背景技术

泡沫夹层结构复合材料是一种采用树脂基复合材料作为蒙皮，采用泡沫塑料作为芯材的夹层结构形式。由于其强度高、重量轻、刚度大、耐腐蚀、电绝缘、透微波等优异的特性而越来越被广泛地用于航空航天工业的导弹弹翼、直升机侧壁板、风轮叶片等翼型件。目前被用作夹层结构的泡沫芯材主要有聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚氨酯（PUR）、丙烯腈一苯乙烯（SAN）、聚醚酰亚胺（PEI）及聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）等泡沫。其中交联PVC泡沫，由于性能稳定，质地均匀，动静力学性能良好，耐多种化学物质腐蚀，能够适用于承载要求高的部位，而且价格适中，因此在各种领域得到了广泛应用。

公开号为US2576749的美国专利公开了一种聚氯乙烯交联泡沫制备方法，在隔绝湿气的条件下混合PVC树脂、增塑剂、发泡剂AIBN、苯基异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯以及稳定剂苯基吲哚，然后将混合物料在密封的模具中加热塑化，冷却开模，得到初步发泡体，将初步发泡体放置24h后放入烘箱中进一步发泡，最后采用湿气处理。公开号为US3200089的美国专利在聚氯乙烯泡沫体系中引入含有可聚合C=C的酸酐化合物和乙烯基共聚单体，其首先在聚氯乙烯分子链上接枝上这些单体，然后利用异氰酸酯水解的氨基进行交联，提高发泡物的尺寸稳定性和耐溶剂性。

目前专利公开的聚氯乙烯交联泡沫基本都采用马来酸酐和苯酐作为必须的配方组成，主要是聚酰胺-聚酰亚胺-聚氯乙烯-多异氰酸酯-聚脲组成的IPN聚合物泡沫，该材料脆性较大。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种韧性和强度都较高的聚氯乙烯泡沫。

有鉴于此，本申请提供了一种聚氯乙烯泡沫，由聚氯乙烯混合物经发泡得到，所述聚氯乙烯混合物包括：

所述改性添加物为脲基甲酸酯改性的异氰酸酯、含有两个或两个以上环氧基团的环氧化合物和含有两个或两个以上羟基的羟基化合物中的一种或多种。

优选的，所述环氧化合物为环氧植物油、缩水甘油醚、缩水甘油酯、缩水甘油胺、脂肪族环氧化合物和脂环族环氧类化合物中的一种或多种。

优选的，所述环氧植物油为环氧大豆油、环氧葵花籽油、环氧妥尔油和环氧亚麻籽油中的一种或多种。

优选的，所述缩水甘油醚为双酚A缩水甘油醚、双酚F缩水甘油醚、双酚S缩水甘油醚、间苯二酚缩水甘油醚、丙三醇缩水甘油醚、乙二醇缩水甘油醚和三羟甲基丙烷缩水甘油醚中的一种或多种。

优选的，所述缩水甘油酯为苯二甲酸缩水甘油酯或均苯三酸三缩水甘油酯。

优选的，所述羟基化合物为二甘醇、甘油、乙二醇、环氧羟基化改性物和含有两个或两个以上羟基的聚醚多元醇中的一种或多种。

优选的，所述脲基甲酸酯改性的异氰酸酯为二甘醇、甘油、乙二醇、环氧化合物与氯化氢或溴化氢的加成产物中的一种或多种改性的异氰酸酯。

优选的，所述发泡剂为偶氮二异丁腈、偶氮二甲酰胺、N，N-二亚硝基五亚甲基四胺、丙酮、氯仿、甲苯、正己烷和环己烷中的一种或多种。

优选的，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或其三聚体，二苯甲烷-4,4＇-二异氰酸酯，改性二苯甲烷-4,4＇-二异氰酸酯的异构体或其同系物，和多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的一种或多种。

本发明提供了一种聚氯乙烯泡沫，所述聚氯乙烯泡沫由聚氯乙烯混合物经发泡得到，所述聚氯乙烯混合物中包括聚氯乙烯树脂、异氰酸酯、发泡剂和改性添加物；本发明的聚氯乙烯泡沫由于含有上述组分，使得到的聚氯乙烯泡沫形成交联结构，且交联结构中引入了脲基甲酸酯结构单元，而脲基甲酸酯结构本身可以起到交联点的作用，有利于强度的提高，同时脲基甲酸酯结构连接的醚键结构又是一种柔性结构，有利于材料韧性的提高，因此聚氯乙烯泡沫材料具有较高的强度与韧性。

本申请还提供了所述聚氯乙烯泡沫的制备方法，包括以下步骤：

将聚氯乙烯混合物进行模压和发泡，得到发泡模压物；

将所述发泡模压物在水或水蒸气中进行二次发泡与固化，得到聚氯乙烯泡沫；

所述聚氯乙烯混合物包括：

所述改性添加物为脲基甲酸酯改性的异氰酸酯、含有两个或两个以上环氧基团的环氧化合物和含有两个或两个以上羟基的羟基化合物中的一种或多种。