CN109304834A - Pvc泡沫塑料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种PVC泡沫塑料的制备方法，包括步骤：S1、将油溶性自由基引发剂、单体、发泡剂以及添加剂进行搅拌混合制成备用浆料；S2、高温高压下聚合制成可发泡共聚物材料；S3、对可发泡共聚物材料进行粉碎得到可发泡共聚物颗粒；S4、将可发泡共聚物颗粒直接按比例倒入成型模具中发泡，将这些可发泡共聚物颗粒，或者或填入适量粘接剂与共聚物颗粒的混合体按照不同密度需求按重量比例填充到任何形状的模具中进行发泡，从而得到相对应模具形状的PVC泡沫成品。本发明对现有工艺进行改进，其能够满足异形产品的生产需求，根据异形产品的外部轮廓可直接利用异形模具进行发泡，不仅提高原料的使用率，同时还能够极大程度地提高生产效率。

Description

PVC泡沫塑料的制备方法
技术领域
本发明涉及塑料泡沫型材制造技术领域，更具体地说，特别涉及一种PVC泡沫塑料的制备方法。
背景技术
PVC自由发泡板是PVC发泡板的一种，按制作工艺可分为PVC结皮发泡板和PVC自由发泡板，PVC发泡板又称为雪弗板和安迪板，其化学成分是聚氯乙烯，化学性质稳定。PVC发泡板具有耐酸、耐碱、耐腐蚀、防潮防霉、隔热保温、隔音吸音、阻燃自熄、表面光滑、防蛀质轻、不吸水等优点，被广泛应用于广告展板、裱画板、丝印、雕刻、风电、船舶、机车等领域内。
目前，广泛使用的PVC泡沫塑料主要采用本体聚合发泡法进行制造，该方法具体过程由两步法完成：第一步、将单体混合物、发泡剂、引发剂以及交联剂配成均匀的混合液体；第二步、将第一步得到的混合液体注入到闭合模具中，然后将模具放入高温高压环境中聚合，使体系聚合成为可发泡共聚物板材，之后将可发泡共聚物板材经水煮发泡得到PVC泡沫塑料。
基于上述方法制造的PVC泡沫成品均为标准板材，在实际生产加工使用过程中，如果需要得到异形PVC泡沫产品则需要对标准板材进行二次成型加工，这样不但浪费材料，而且二次加工成本也较大。
发明内容
(一)技术问题
综上所述，如何解决现有技术中PVC泡沫生产只能够得到泡沫板材而存在的二次加工浪费材料、成本高的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
(二)技术方案
本发明提供了一种PVC泡沫塑料的制备方法，在该制备方法中，其具体包括步骤：
S1、制备单体、发泡剂、添加剂以及引发剂并混合，所述单体为聚氯乙烯粉料、酸酐、酸脂中的任意一种或几种的组合，所述添加剂为高温固化树脂或粘接剂，所述引发剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或过氧化十二酰中的任意一种或几种的组合，将所述引发剂、所述单体以及所述发泡剂进行搅拌混合制成备用浆料；
S2、高温高压制备可发泡共聚物材料，将所述备用浆料注入到聚合模具中，在高温高压反应环境下聚合制成可发泡共聚物材料；
S3、粉碎制备颗粒，将所述可发泡共聚物材料利用粉碎机进行粉碎得到可发泡共聚物颗粒，所述可发泡共聚物颗粒为直径范围为2-20毫米的不规则立方体或圆球体；
S4、获得预制成品的密度，根据预制成品形状制备成型模具，根据获得的预制成品的密度计算单一成型模具中可发泡共聚物颗粒的添加量，将可发泡共聚物颗粒和所述添加剂加到所述成型模具中进行水煮发泡，采用水浴环境对所述成型模具进行水煮发泡成型，其发泡温度范围为85-100℃。
优选地，在所述步骤S2中，将备用浆料注入到聚合模具中，将备用浆料以及聚合模具放入高温高压的反应环境中，控制聚合温度在160-200℃对聚合模具中的浆料进行高温聚合。
优选地，在所述步骤S4中，将所述可发泡共聚物颗粒添加高温固化树脂或粘接剂添进行混合，将混合后的可发泡共聚物颗粒添加到所述成型模具中进行水煮发泡。
(三)有益效果
本发明制备过程中，在得到可发泡共聚物板材后，将可发泡共聚物板材加工成为颗粒物，直接将这些可发泡共聚物颗粒，或在可发泡共聚物颗粒中填入适量粘接剂与共聚物颗粒制成混合体，将上述颗粒物料按照不同密度需求按重量比例填充到任何形状的模具中进行发泡，从而得到相对应模具形状的PVC泡沫成品。本发明对现有工艺进行改进，其能够满足异形产品的生产需求，根据异形产品的外部轮廓可直接利用异形模具进行发泡，不仅提高原料的使用率，同时还能够极大程度地提高生产效率。
附图说明
图1为本发明实施例中PVC泡沫塑料的制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参考图1，图1为本发明实施例中PVC泡沫塑料的制备方法的流程图。
本发明提供了一种PVC泡沫塑料的制备方法，在该方法中，本发明具体包括步骤：
S1、合成备用浆料，制备单体、发泡剂、添加剂以及引发剂，单体为聚氯乙烯粉料、酸酐、酸脂中的任意一种或者几种的组合物，添加剂为高温固化树脂或粘接剂，引发剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或过氧化十二酰中的任意一种或几种的组合物，将引发剂、单体以及发泡剂进行搅拌混合制成备用浆料；
S2、高温制备可发泡共聚物材料，将步骤一中得到的备用浆料注入到聚合模具中，通过在烤箱内加压形成高温高压反应环境，在高温高压反应环境中聚合制成可发泡共聚物材料，在此步骤中，聚合模具型腔采用长方体结构设计，这样通过高温高压环境中聚合制备出的可发泡共聚物材料为长方体板材结构。
S3、制备可发泡共聚物颗粒，将步骤S2中得到的可发泡共聚物材料进行粉碎得到可发泡共聚物颗粒，其粉碎作业采用粉碎机实现，将上述的长方体板材结构的可发泡共聚物材料破碎成颗粒直径范围在2-20毫米的不规则多边体。
S4、水煮发泡成型，以成品作为模型制备预制成品，预制成品的外形轮廓与成品的外形轮廓一致。根据预制成品的外部轮廓制备成型模具，成型模具具有型腔，型腔形状与预制成品的外部轮廓吻合。测定成型模具的型腔容积，根据预制成品的密度以及测定的型腔容积计算单一成型模具中可发泡共聚物颗粒的添加量，将可发泡共聚物颗粒或与高温固化树脂或粘接剂添加到成型模具中在水浴环境下进行水煮发泡。
在上述步骤S4中，发泡剂的理化要求具体如下：预聚体(可发泡共聚物颗粒)在发泡期间，发泡剂的气化或分解温度要低于或等于预聚体的软化温度，并要求发泡剂分子足够小，能在发泡过程中良好成核；共聚单体、引发剂、发泡剂和其它助剂能够配成均相体系，并在聚合过程中不发生析出、分解现象。
具体地，在步骤S1中所使用的油溶性自由基引发剂具体为：过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化十二酰。
限定：在步骤S2中，将备用浆料注入到聚合模具中，将备用浆料以及聚合模具放入高温高压环境中，控制聚合温度在160-200℃、将发泡模具置于高温高压的反应环境中进行物料聚合。
本发明采用水浴进行可发泡共聚物材料的成型作业，其温度控制精准，并且水浴环境温度变化缓慢，易于可发泡共聚物材料的成型。
在步骤S4中，可发泡共聚物颗粒的重量与成型模具型腔容积的比值关系以成品要求密度为参考标准。例如：成品密度为45kg/m3的泡沫板，根据单一成型模具型腔容积计算出成型模具的使用量，然后将45公斤的可发泡共聚物颗粒均匀加入到全部成型模具中。
本发明的创新点如下：在得到可发泡共聚物板材后，将可发泡共聚物板材加工成为颗粒状，将这些可发泡共聚物颗粒按照不同密度需求按重量比例填充到任何形状的模具中进行发泡，从而得到相对应模具形状的PVC泡沫成品。在可发泡共聚物颗粒发泡时，也可再加入一些高温固化树脂或粘接剂，利用再次加入的高温固化树脂或粘接剂的特殊属性，来提高制品的一些特殊属性。如带有阻燃性能的高温固化树脂或粘接剂与发泡颗粒结合得到的发泡制品除自身PVC泡沫所具有的优秀力学性能外还具有很好的阻燃性能。
传统PVC泡沫制备只能得到标准的板材，如果想得到异形的产品则需要对板材进行机加工，不但浪费材料，机加工成本也较大。通过本发明对现有工艺的改进，其能够满足异形产品的生产需求，根据异形产品的外部轮廓可直接利用异形模具进行发泡，不仅提高原料的使用率，同时还能够极大程度地提高生产效率。
基于上述制备方法流程，在本发明的一个具体实施方式中，材料配比如下，配方组分按下列重量份数比组成：K值为70的聚氯乙烯糊树脂90份，含氯量64％的氯化聚氯乙烯树脂10份，三烯丙基异氰脲酸酯12份，碳化二亚胺-尿酮亚胺改性的二苯甲烷二异氰酸酯30份，顺-环己烷-1，2-二羧酸酐9份，偶氮二甲酰胺与偶氮二异丁腈的混合物4份，并且偶氮二甲酰胺与偶氮二异丁腈重量之比为1∶1，环氧大豆油5份。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (3)

1.一种PVC泡沫塑料的制备方法，其特征在于，包括：
步骤一、制备单体、发泡剂、添加剂以及引发剂，所述单体为聚氯乙烯粉料、酸酐、酸脂中的任意一种或几种的组合，所述添加剂为高温固化树脂或粘接剂，所述引发剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或过氧化十二酰中的任意一种或几种的组合，将所述引发剂、所述单体以及所述发泡剂进行搅拌混合制成备用浆料；
步骤二、将所述备用浆料注入到聚合模具中，在高温高压反应环境下聚合制成可发泡共聚物材料；
步骤三、将所述可发泡共聚物材料利用粉碎机进行粉碎得到可发泡共聚物颗粒，所述可发泡共聚物颗粒为直径范围为2-20毫米的不规则立方体或圆球体；
步骤四、获得预制成品的密度，根据预制成品形状制备成型模具，根据获得的预制成品的密度计算单一成型模具中可发泡共聚物颗粒的添加量，将可发泡共聚物颗粒和所述添加剂加到所述成型模具中进行水煮发泡，采用水浴环境对所述成型模具进行水煮发泡成型，其发泡温度范围为85-100℃。
2.根据权利要求1所述的PVC泡沫塑料的制备方法，其特征在于，
在所述步骤二中，将备用浆料注入到聚合模具中，将备用浆料以及聚合模具放入高温高压的反应环境中，控制聚合温度在160-200℃对聚合模具中的浆料进行高温聚合。
3.根据权利要求1或2所述的PVC泡沫塑料的制备方法，其特征在于，
在所述步骤四中，将所述可发泡共聚物颗粒添加高温固化树脂或粘接剂添进行混合，将混合后的可发泡共聚物颗粒添加到所述成型模具中进行水煮发泡。
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