一种新型阻燃塑料泡沫板的制备方法与流程

本发明属于高分子材料，具体涉及一种新型阻燃泡沫板的制备方法。

背景技术：

1、聚丙烯(pp)泡沫板以其优异的绝缘性、耐化学腐蚀、综合力学性能,被广泛应用于汽车、家电、包装、环保等领域，但是聚丙烯泡沫板具有易燃性，着火点低，燃烧时温度高，产生热量大，容易使火势进一步蔓延，限制其在一些领域中的应用。因此，在保障聚丙烯泡沫板具有良好的炮孔结构的同时提供阻燃性，是扩大聚丙烯泡沫板应用范围的有效方法之一。

2、最常见的阻燃改性方法是向聚丙烯中加入阻燃剂进行改性，阻燃剂种类很多，从环保因素等方面考虑，含有卤素的阻燃剂在燃烧时会释放有毒气体，故不含卤素的阻燃体系在pp中的应用越来越广泛，聚磷酸铵(app)和三聚氰胺聚磷酸盐(mpp)都是常见的磷系阻燃剂，但磷系阻燃剂单独使用时成炭效果不佳，无法形成完整致密的炭层，导致阻燃效果差，且较大用量导致聚丙烯材料的发泡性能和力学性能降低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新型阻燃泡沫板的制备方法，解决现有聚丙烯泡沫板力学性能和阻燃性不兼具的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种新型阻燃泡沫板的制备方法，包括以下步骤：

4、s1、准备以下重量份原料：聚丙烯树脂100份、聚苯乙烯5-10份、功能组分2.4-4.8份、多壁碳纳米管5-10份、磷系阻燃剂10-15份；

5、s2、按照步骤s1称取原料并将原料置于65℃烘箱中干燥12h，之后转移至双螺杆挤出机中，共混后挤出造粒，挤出机进料到出口的温度依次设定为160℃、190℃、230℃、230℃、230℃、220℃，螺杆转速为120r/min，挤出的复合材料采用水浴冷却后利用切粒机进行造粒，干燥，得到复合材料粒料；

6、s3、将所得的复合材料粒料转入超临界模压发泡机中，保证所加物料的总体积不超过容器体积的三分之一，然后在压强为10-25mpa、间歇发泡温度为150-250℃、以超临界co2为发泡剂的条件下浸泡处理2-5h；最后以12-20mpa/s的速率进行泄压；所得发泡材料经加工处理后制备成泡沫板产品，即为新型阻燃泡沫板。

7、进一步地，功能组分通过以下步骤制成：

8、将二氯甲烷、(3-丙羧基)三苯基溴化膦和γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入反应釜中，边搅拌边向反应釜中加入n,n'-二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶，40℃下反应6-8h，反应结束后，减压蒸馏去除二氯甲烷，蒸馏产物通过薄层色谱法(展开剂体积比：二氯甲烷：甲醇＝25:1)分离提纯后，得到功能组分；

9、上述过程中，二氯甲烷、(3-丙羧基)三苯基溴化膦、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、n,n'-二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶的用量比为300-500ml：5.1g：2.65g：3g：0.5g，以(3-丙羧基)三苯基溴化膦和γ-氨丙基三乙氧基硅烷为原料，n,n'-二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶为催化剂，通过酰胺反应，得到功能组分。

10、进一点地，聚丙烯树脂由均聚聚丙烯和共聚聚丙烯复配而成。

11、进一步地，聚丙烯树脂中均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的质量比为38-50：45-50。

12、进一步地，磷系阻燃剂为聚磷酸铵和/或三聚氰胺聚磷酸盐。

13、本发明的有益效果：

14、本发明提供一种新型阻燃泡沫板的制备方法，以聚丙烯树脂、聚苯乙烯、功能组分、多壁碳纳米管和磷系阻燃剂为原料制备而成，其中功能组分具有硅氧烷结构，在熔融挤出过程中，能够与多壁碳纳米管和磷系阻燃剂通过偶联反应结合，从而改善多壁碳纳米管和磷系阻燃剂在聚丙烯树脂中的分散性，且相比于γ-氨丙基三乙氧基硅烷，功能组分还携带季磷盐结构，能够赋予泡沫板良好的抗菌性能，此外，功能组分自身还集氮、磷、硅元素为一体，有助于强化泡沫板的阻燃性能；

15、将多壁碳纳米管引入泡沫板中，基于多壁碳纳米管与聚丙烯树脂之间良好的相容性，当泡沫板受到外力冲击时，多壁碳纳米管能够吸收冲击能量，避免了应力集中，提高泡沫板的缺口冲击强度，此外，在燃烧过程中，多壁碳纳米管在复合材料中形成网络结构的积碳隔热保护层，能够阻碍热量传递，抑制可燃挥发性物质逸出，进一步提高泡沫板的阻燃性能；

16、综上，本发明制备的泡沫板不仅具有良好的力学性能，还兼具良好的阻燃性能和抗菌性能。

1.一种新型阻燃泡沫板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种新型阻燃泡沫板的制备方法，其特征在于，挤出机进料到出口的温度依次设定为160℃、190℃、230℃、230℃、230℃、220℃，螺杆转速为120r/min。

3.根据权利要求1所述的一种新型阻燃泡沫板的制备方法，其特征在于，发泡处理具体步骤如下：

4.根据权利要求1所述的一种新型阻燃泡沫板的制备方法，其特征在于，功能组分通过以下步骤制成：

5.根据权利要求4所述的一种新型阻燃泡沫板的制备方法，其特征在于，二氯甲烷、(3-丙羧基)三苯基溴化膦、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、n,n'-二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶的用量比为300-500ml：5.1g：2.65g：3g：0.5g。

6.根据权利要求1所述的一种新型阻燃泡沫板的制备方法，其特征在于，聚丙烯树脂由均聚聚丙烯和共聚聚丙烯复配而成。

7.根据权利要求1所述的一种新型阻燃泡沫板的制备方法，其特征在于，聚丙烯树脂中均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的质量比为38-50：45-50。

8.根据权利要求1所述的一种新型阻燃泡沫板的制备方法，其特征在于，磷系阻燃剂为聚磷酸铵和/或三聚氰胺聚磷酸盐。