本發(fā)明屬于泡沫材料
技術領域：
，具體涉及一種阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料及其制備方法。
背景技術：
：聚氯乙烯(PVC)泡沫材料由于具有較寬的使用溫度和良好的耐腐蝕性能，被廣泛應用于建筑、建材、裝飾、家具、廣告、汽車等行業(yè)。現(xiàn)有技術中，硬質(zhì)聚氯乙烯交聯(lián)泡沫材料的組分主要包括聚氯乙烯樹脂、發(fā)泡劑(如偶氮二異丁腈和偶氮二甲酰胺)、異氰酸酯(如甲苯二異氰酸酯、碳化二亞胺——脲酮亞胺改性4,4‘-二苯基甲烷二異氰酸酯)和酸酐(如馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐)。其制備方法是：先將固體物料和液體物料混合得到糊狀物料，然后將糊狀物料倒入模具中，在壓力下升高溫度，使模具內(nèi)部糊狀物料溫度達到150-200℃，此時PVC樹脂發(fā)生凝膠，發(fā)泡劑分解，模壓時間控制為50-60s/mm，降溫后開模，得到含有許多微小氣泡的預發(fā)泡體，最后將預發(fā)泡體置于熱水或者蒸汽中，加熱完成二次膨脹，同時擴散進預發(fā)泡體內(nèi)的水分會和異氰酸酯與酸酐發(fā)生一系列反應，產(chǎn)生二氧化碳氣體并在泡沫體中形成交聯(lián)結構，固化得到硬質(zhì)泡沫。當聚氯乙烯泡沫材料應用到阻燃領域時，需要進行阻燃改性，現(xiàn)有技術中，阻燃改性聚氯乙烯泡沫材料的方法主要是在聚氯乙烯泡沫材料中添加阻燃劑，如中國專利一種改性硬質(zhì)交聯(lián)聚氯乙烯阻燃泡沫及其制備方法(公開號104031326A)，采用添加磷酸酯或含溴阻燃劑的方案將聚氯乙烯泡沫材料阻燃提高到B1級。但是，現(xiàn)有技術中，聚氯乙烯泡沫材料添加的阻燃劑多為有機小分子物質(zhì)，添加量較多，不利于降低泡沫材料的導熱系數(shù)，導致泡沫材料的隔熱性能和耐熱性能較差的問題。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明為解決上述技術問題，提供一種阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料及其制備方法。本發(fā)明的阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料，包括：優(yōu)選的，所述酸酐為鄰苯二甲酸酐、馬來酸酐、琥珀酸酐、四氫苯酐、六氫苯酐、甲基四氫苯酐、甲基六氫苯酐、偏苯三甲酸酐、均苯四酐、環(huán)己烷-1,2羧酸酐、甲基內(nèi)亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐中的一種或多種。優(yōu)選的，所述環(huán)氧化合物為雙酚A縮水甘油醚、三羥甲基丙烷縮水甘油醚、丙三醇縮水甘油醚、乙二醇縮水甘油醚、環(huán)氧大豆油中的一種或多種。優(yōu)選的，所述異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯(TDI)、碳化二亞胺-脲酮亞胺改性4,4‘-二苯基甲烷二異氰酸酯(液化MDI)和多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)中的一種或多種。優(yōu)選的，所述發(fā)泡劑為偶氮二異丁腈(AIBN)、偶氮二甲酰胺(AC)、N,N-二亞硝基五亞甲基四胺(發(fā)泡劑H)中的一種或多種。優(yōu)選的，所述催化劑為N’,N”,N”’-三(二甲基氨基丙基)對稱六氫三嗪、N-(α-羥乙基)亞乙基亞胺、吲哚、辛酸鈉、異辛酸鉀、油酸鉀、硬脂酸鉀中的一種或多種。優(yōu)選的，所述表面活性劑為吐溫80、聚硅氧烷接枝聚醚化合物(DC-193)中的一種或兩種。優(yōu)選的，所述石墨粉為400-2000目，更優(yōu)選的為800-1500目。優(yōu)選的，還包括10-20重量份的填料，更優(yōu)選，所述填料為碳酸鈣和/或滑石粉。優(yōu)選的，所述聚氯乙烯樹脂為懸浮樹脂和/或糊樹脂。上述阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料的制備方法，步驟如下：步驟一、按組成及重量份稱取各組分，混合均勻后，加入模具中，先在50～110℃預熱5～30min，然后升壓至11MPa～30MPa，升溫至150℃～200℃，模壓時間30-50s/mm，最后冷卻至20℃～110℃后開模，得到發(fā)泡模壓物；步驟二、在水或水蒸氣中，將得到的發(fā)泡模壓物進行二次發(fā)泡和固化，得到阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料。優(yōu)選的，步驟一中，升壓至15MPa～25MPa，升溫至180℃～200℃。優(yōu)選的，步驟一中，冷卻至40℃～90℃。優(yōu)選的，步驟二中，二次發(fā)泡的溫度為80℃～100℃，固化溫度為40℃～70℃；更優(yōu)選的，步驟二中，二次發(fā)泡的溫度為85℃～95℃，固化溫度為50℃～60℃。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料采用三氧化二銻無機粉體作為阻燃劑，不僅其與體系中自身含有的氯協(xié)同阻燃，具有添加量少，不影響材料的耐熱性的優(yōu)點，而且可以起到成核劑作用，減小泡孔直徑；本發(fā)明的阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料添加石墨粉，降低聚氯乙烯泡沫材料的導熱系數(shù)，使泡沫材料具備優(yōu)異的隔熱性能和耐熱性能，在做保溫材料應用時可以減少材料的厚度，降低成本；本發(fā)明的阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料工藝簡單、易操作。具體實施方式以下結合實施例進一步說明本發(fā)明，實施例中所用原料均可商購獲得。對比例聚氯乙烯泡沫材料，由100重量份的聚氯乙烯樹脂、80重量份的鄰苯二甲酸酐、20重量份的雙酚A縮水甘油醚、30重量份的TDI、15重量份的AIBN、4重量份的N’,N”,N”’-三(二甲基氨基丙基)對稱六氫三嗪、3重量份的吐溫80組成。上述阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料的制備：將上述各組分按重量份混合均勻后，加入模具中，先在50℃預熱30min，然后升壓至30MPa，升溫至150℃，模壓時間50s/mm，最后冷卻至40℃后開模，得到發(fā)泡模壓物；然后在水中，將得到的發(fā)泡模壓物進行二次發(fā)泡和固化，二次發(fā)泡的溫度為80℃，固化溫度為40℃，得到聚氯乙烯泡沫材料。實施例1阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料，由100重量份的聚氯乙烯樹脂、80重量份的鄰苯二甲酸酐、20重量份的雙酚A縮水甘油醚、30重量份的TDI、15重量份的AIBN、4重量份的N’,N”,N”’-三(二甲基氨基丙基)對稱六氫三嗪、3重量份的吐溫80、10重量份的三氧化二銻和5重量份的石墨粉(100目)組成。上述阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料的制備：將上述各組分按重量份混合均勻后，加入模具中，先在50℃預熱30min，然后升壓至30MPa，升溫至150℃，模壓時間50s/mm，最后冷卻至40℃后開模，得到發(fā)泡模壓物；然后在水中，將得到的發(fā)泡模壓物進行二次發(fā)泡和固化，二次發(fā)泡的溫度為80℃，固化溫度為40℃，得到阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料。實施例2阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料，由100重量份的聚氯乙烯樹脂、150重量份的液化MDI、1重量份的AC、2重量份的吲哚、2重量份的DC-193、5重量份的三氧化二銻和2重量份的石墨粉(15000目)組成。上述阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料的制備：將上述各組分按重量份混合均勻后，加入模具中，先在110℃預熱5min，然后升壓至11MPa，升溫至200℃，模壓時間30s/mm，最后冷卻至90℃后開模，得到發(fā)泡模壓物；然后在水蒸氣中，將得到的發(fā)泡模壓物進行二次發(fā)泡和固化，二次發(fā)泡的溫度為100℃，固化溫度為70℃，得到阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料。實施例3阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料，由100重量份的聚氯乙烯樹脂、50重量份的琥珀酸酐、10重量份的四氫苯酐、10重量份的丙三醇縮水甘油醚、60重量份的PAPI、10重量份的發(fā)泡劑H、3重量份的吐溫80、5重量份的三氧化二銻和0.1重量份的石墨粉(400目)組成。上述阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料的制備：將上述各組分按重量份混合均勻后，加入模具中，先在90℃預熱20min，然后升壓至15MPa，升溫至180℃，模壓時間40s/mm，最后冷卻至110℃后開模，得到發(fā)泡模壓物；然后在水中，將得到的發(fā)泡模壓物進行二次發(fā)泡和固化，二次發(fā)泡的溫度為100℃，固化溫度為70℃，得到阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料。實施例4阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料，由100重量份的聚氯乙烯樹脂、20重量份的四氫苯酐、5重量份的環(huán)氧化合物環(huán)氧大豆油、100重量份的TDI、5重量份的發(fā)泡劑H、3重量份的硬脂酸鉀、1重量份的表面活性劑DC-193、6重量份的三氧化二銻和0.5重量份的石墨粉(1500目)組成。上述阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料的制備：將上述各組分按重量份混合均勻后，加入模具中，先在90℃預熱20min，然后升壓至25MPa，升溫至200℃，模壓時間50s/mm，最后冷卻至80℃后開模，得到發(fā)泡模壓物；然后在水中，將得到的發(fā)泡模壓物進行二次發(fā)泡和固化，二次發(fā)泡的溫度為100℃，固化溫度為40℃，得到阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料。實施例5阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料，由100重量份的聚氯乙烯樹脂、40重量份的甲基六氫苯酐、10重量份的乙二醇縮水甘油醚、15重量份環(huán)氧大豆油、120重量份液化MDI、8重量份AC、0.5重量份的三氧化二銻、3重量份的石墨粉(800目)和10重量份的碳酸鈣組成。上述阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料的制備：將上述各組分按重量份混合均勻后，加入模具中，先在60℃預熱20min，然后升壓至30MPa，升溫至180℃，模壓時間35s/mm，最后冷卻至80℃后開模，得到發(fā)泡模壓物；然后在水蒸氣中，將得到的發(fā)泡模壓物進行二次發(fā)泡和固化，二次發(fā)泡的溫度為85℃，固化溫度為60℃，得到阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料。對實施例1～5的阻燃隔熱的聚氯乙烯泡沫材料的泡孔直徑、阻燃性能和隔熱性能進行檢測，檢測結果如表1所示。表1實施例1～5的聚氯乙烯泡沫材料的泡孔直徑、阻燃性能和隔熱性能導熱系數(shù)(W/m·K)氧指數(shù)泡孔直徑(微米)對比例0.045261000實施例10.03334300實施例20.03535200實施例30.02834300實施例40.03636250實施例50.03034200檢測方法GB/T10801.1-2002GB/T2406-2009掃描電鏡當前第1頁1 2 3