[发明专利]一种高硬度阻燃型泡沫塑料的制备方法

说明书

本发明涉及一种高硬度阻燃型泡沫塑料的制备方法，属于高分子材料制备技术领域。本发明首先将甘蔗渣、稻壳以及水稻秸秆水煮，与苹果酸、乳酸和乙酸混合制得滤饼，将煅烧产物与液溴、苹果酸、氯化铝混合制得改性预制液，最后将改性预制液与乙二醇、二氯甲烷以及其它试剂混合制得反应浆液，随后投入模具中，出料即得坚硬阻燃型泡沫塑料，提纯植物纤维、纤维素和木质素，使后加入的镁离子能够更加充分地与植物纤维接触，从而达到提高泡沫塑料的硬度以及阻燃性能的目的，将炭化纤维与液溴在乙醇溶液中混合反应，再利用有机硅烷对碳纤维进行包覆，从而进一步提高泡沫塑料的硬度以及阻燃性能，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种高硬度阻燃型泡沫塑料的制备方法，属于高分子材料制备技术领域。

背景技术

近年来，随着材料制备工艺的快速更新，越来越多的新工艺被利用起来。聚氨酯泡沫塑料是由软质开孔聚氨酯泡沫塑料经网化处理后得到的一种高开孔率的泡沫塑料。聚氨酯泡沫塑料具有密度低、开孔率高、耐化学药品性好、阻燃抑爆、流体透过性高等优点，广泛应用于过滤、吸声、防爆抑爆、储油吸油、微生物载体等领域。

目前传统的发泡材料制备方法可以分为物理发泡法和化学发泡法。使用化学发泡法，由于在加工温度范围内传统的PET等树脂基体黏度较小，发泡剂分解出来的气体难以在树脂中保持，需要通过交联工艺等提高树脂基体的熔体强度，工艺控制要求较高难以控制，造成发泡不稳定难以控制。而物理发泡法多采用氮气或者二氧化碳作为发泡剂通过超临界工艺发泡，然而超临界法对技术设备要求较高，设备较为昂贵，技术难度大。

现有的聚氨酯泡沫塑料制备的产品中含有大量的闭孔结构，造成泡沫透气性差。在使用过程中存在易变形和易掉粉的缺陷，只有硬质的才较为稳定，而且所使用的发泡剂一般为一氟三氯甲烷、一氟二氯乙烷等，由于氟氯烃会破坏地球臭氧层，所以存在不宜使用的问题，且未经阻燃处理的泡沫塑料由于其密度小、比表面积大，阻燃性较差，氧指数仅为17%左右，属易燃材料。着火后，火焰蔓延迅速，并释放大量的有毒烟气，给灭火及火场逃生带来很大的困难。

随着社会的进步和发展，人们的环境保护意识的增强，人们开始寻求石油替代品以减少对日渐枯竭的石油产品的依赖性，因此，开发新能源、新材料，从源头上减少和消除污染已成为必然。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前泡沫塑料硬度差、易引燃的缺陷，提供了一种高硬度阻燃型泡沫塑料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种高硬度阻燃型泡沫塑料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）按重量份数计，称取3～5份甘蔗渣、 8～10份稻壳和6～7份水稻秸秆和26～28份氢氧化钠溶液投入烧杯中，将烧杯置于超声振荡仪中超声振荡，振荡后将烧杯置于水浴锅中，恒温静置后得到混合物；

（2）将上述混合物进行过滤，得到滤渣，依次用碳酸氢钠热溶液和蒸馏水洗涤3～5次，按重量份数计，称取15～17份滤渣、5～6份苹果酸、1.5～1.8份乳酸和30～35份乙酸溶液投入反应釜中，升高釜内温度，同时混合搅拌制得反应液；

（3）向上述反应釜内加入反应液质量5～7%的硫酸镁晶体粉末，混合均匀后向反应釜内滴加氢氧化钠溶液调节pH值至9～10，用搅拌器混合搅拌，搅拌后过滤得到滤饼，将滤饼置于马弗炉中，在氮气氛围下将炉内温度升高进行高温煅烧制得煅烧产物；

（4）按重量份数计，称取上述8～10份煅烧产物、2～4份液溴、20～22份乙醇溶液、1.0～1.5份苹果酸和1～2份氯化铝投入反应釜中混合反应制得预制液，向釜内添加预制液质量7～9%的γ―氨丙基三乙氧基硅烷，升高釜内温度恒温反应制得改性预制液；