CN111117092A - 一种防震聚苯乙烯泡沫材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新材料技术领域，并具体公开了一种防震聚苯乙烯泡沫材料，由下列重量份的原料制成：聚苯乙烯100‑110份、聚乙烯24‑28份、橡胶颗粒3‑4份、珍珠棉4‑5份、氧化铁5‑6份、氧化铝3‑6份，玻璃纤维2.5‑3.0份、乙烯乙酸乙烯酯3‑5份、聚氨酯2‑3份、二氧化硅2‑3份、乙烯基三乙氧基硅烷1‑2份、改性填料6‑8份、XPE5‑8份；本发明的防震聚苯乙烯泡沫材料有较好的防震效果，赋予聚苯乙烯泡沫材料优良的力学性能，强度大，而且密度低，质量轻，同时保持了聚苯乙烯泡沫材料的保温、阻燃、质轻、吸水率低等原有的优点。

Description

一种防震聚苯乙烯泡沫材料
技术领域
本发明涉及新材料技术领域，特别涉及一种防震聚苯乙烯泡沫材料。
背景技术
泡沫塑料由大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的一类高分子材料，具有质轻、隔热、吸音、减震等特性，且介电性能优于基体树脂，用途很广。几乎各种塑料均可作成泡沫塑料，发泡成型已成为塑料加工中一个重要领域。20世纪60年代发展起来的结构泡沫塑料，以芯层发泡、皮层不发泡为特征，外硬内韧，比强度(以单位质量计的强度)高，耗料省，日益广泛地代替木材用于建筑和家具工业中。聚烯烃的化学或辐射交联发泡技术取得成功，使泡沫塑料的产量大幅度增加。经共混、填充、增强等改性塑料制得的泡沫塑料，具有更优良的综合性能，能满足各种特殊用途的需要。例如用反应注射成型制得的玻璃纤维增强聚氨酯泡沫塑料，已用作飞机、汽车、计算机等的结构部件；而用空心玻璃微珠填充聚苯并咪唑制得的泡沫塑料，质轻而耐高温，已用于航天器中。聚苯乙烯是一种用途广泛的脆性塑料。你现在正在使用的计算机的外壳就是聚苯乙烯的。透明的塑料水杯，包装用的泡沫塑料也是由聚苯乙烯制成的。
聚苯乙烯属于聚烯烃，是由苯乙烯通过自由基聚合而成的，通过茂金属催化聚合可以得到一种新型聚苯乙烯，即间同聚苯乙烯(syndiotactic)。间同聚苯乙烯上的苯环交替地连接的主链的两侧，而普通聚苯乙烯的苯环在无规地连接在主链两侧。间同聚苯乙烯(syndiotactic)是结晶高分子，熔点达到270℃。在苯乙烯聚合体系中中加入聚丁二烯，使苯乙烯在聚丁二烯主链上接枝聚合。聚苯乙烯和聚丁二烯是不相容的，因此苯乙烯和丁二烯链段分别聚集，产生相分离。这些聚丁二烯相区可以吸收冲击能，从而提高了聚苯乙烯的冲击强度，这就是高抗冲聚苯乙烯(high-impact polystyrene,HIPS)。
近年来，新材料在减震、防震的工业领域内有较好的应用；减震、防震的目的是为了吸收振动，泡沫塑料材质在该领域内一直有较好应用范围，但也只是得益于泡沫原有的性能，因此只能用于垫设在易碎易损物质周围作为减震体。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可用于建筑材料，装设材料的防震聚苯乙烯泡沫材料。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种防震聚苯乙烯泡沫材料，由下列重量份的原料制成：聚苯乙烯100-110份、聚乙烯24-28份、橡胶颗粒3-4份、珍珠棉4-5份、氧化铁5-6份、氧化铝3-6份，玻璃纤维2.5-3份、乙烯乙酸乙烯酯3-5份、聚氨酯2-3份、二氧化硅6-8份、乙烯基三乙氧基硅烷3-4份、改性填料10-12份、XPE5-8份。
作为一优选的实施方式，防震聚苯乙烯泡沫材料由下列重量份的原料制成：聚苯乙烯100份、聚乙烯26份、橡胶颗粒3份、珍珠棉4份、氧化铁5.5份、氧化铝6份，玻璃纤维2.8份、乙烯乙酸乙烯酯5份、聚氨酯2份、二氧化硅6份、乙烯基三乙氧基硅烷4份、改性填料11份、XPE6份。
作为一优选的实施方式，防震聚苯乙烯泡沫材料由下列重量份的原料制成：聚苯乙烯110份、聚乙烯24份、橡胶颗粒3.5份、珍珠棉5份、氧化铁6份、氧化铝3份，玻璃纤维3份、乙烯乙酸乙烯酯3份、聚氨酯3份、二氧化硅7份、乙烯基三乙氧基硅烷4份、改性填料12份、XPE5份。
作为一优选的实施方式，防震聚苯乙烯泡沫材料由下列重量份的原料制成：聚苯乙烯105份、聚乙烯28份、橡胶颗粒4份、珍珠棉4.5份、氧化铁5份、氧化铝4份，玻璃纤维2.5份、乙烯乙酸乙烯酯4份、聚氨酯2.5份、二氧化硅8份、乙烯基三乙氧基硅烷3份、改性填料10份、XPE8份。
作为一优选的实施方式，所述改性填料由下列重量份的原料制成：凹凸棒土15-20份，粘土10-12份、秸秆灰烬50-55份、柠檬酸三丁酯3-4份、抗坏血酸2-3份、纳米碳粉1-2份、碳酸氢钠2-3份、钢渣粉6-8份、谷壳2-5份，醇醚糖苷1-2份、二甲基硅油4-5份；制备方法是将凹凸棒土、粘土、钢渣粉放入煅烧炉中，在600-700℃下煅烧6-7小时，取出，与秸秆灰烬、碳酸氢钠、谷壳混合，研磨至得到400-500目粉末，然后，再加入二甲基硅油、纳米碳粉混合，继续研磨，至充分分散，再加入其它剩余成分，继续研磨60-80分钟后，在1500-1800转/分下搅拌30-40分钟，即得改性填料。
本发明采用上述技术方案，制得的防震聚苯乙烯泡沫材料有较好的防震效果，赋予聚苯乙烯泡沫材料优良的力学性能，强度大，而且密度低，质量轻，同时保持了聚苯乙烯泡沫材料的保温、阻燃、质轻、吸水率低等原有的优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例一
防震聚苯乙烯泡沫材料由下列重量份的原料制成：聚苯乙烯100份、聚乙烯26份、橡胶颗粒3份、珍珠棉4份、氧化铁5.5份、氧化铝6份，玻璃纤维2.8份、乙烯乙酸乙烯酯5份、聚氨酯2份、二氧化硅6份、乙烯基三乙氧基硅烷4份、改性填料11份、XPE6份。
所述改性填料由下列重量份的原料制成：凹凸棒土15份，粘土12份、秸秆灰烬50份、柠檬酸三丁酯3份、抗坏血酸2份、纳米碳粉1份、碳酸氢钠3份、钢渣粉7份、谷壳3份，醇醚糖苷2份、二甲基硅油5份；制备方法是将凹凸棒土、粘土、钢渣粉放入煅烧炉中，在600-700℃下煅烧6-7小时，取出，与秸秆灰烬、碳酸氢钠、谷壳混合，研磨至得到400-500目粉末，然后，再加入二甲基硅油、纳米碳粉混合，继续研磨，至充分分散，再加入其它剩余成分，继续研磨60-80分钟后，在1500-1800转/分下搅拌30-40分钟，即得改性填料。
实施例二
防震聚苯乙烯泡沫材料由下列重量份的原料制成：聚苯乙烯110份、聚乙烯24份、橡胶颗粒3.5份、珍珠棉5份、氧化铁6份、氧化铝3份，玻璃纤维3份、乙烯乙酸乙烯酯3份、聚氨酯3份、二氧化硅7份、乙烯基三乙氧基硅烷4份、改性填料12份、XPE5份。
所述改性填料由下列重量份的原料制成：凹凸棒土18份，粘土10份、秸秆灰烬55份、柠檬酸三丁酯3份、抗坏血酸3份、纳米碳粉2份、碳酸氢钠2份、钢渣粉6份、谷壳4份，醇醚糖苷1份、二甲基硅油4份；制备方法是将凹凸棒土、粘土、钢渣粉放入煅烧炉中，在600-700℃下煅烧6-7小时，取出，与秸秆灰烬、碳酸氢钠、谷壳混合，研磨至得到400-500目粉末，然后，再加入二甲基硅油、纳米碳粉混合，继续研磨，至充分分散，再加入其它剩余成分，继续研磨60-80分钟后，在1500-1800转/分下搅拌30-40分钟，即得改性填料
实施例三
作为一优选的实施方式，防震聚苯乙烯泡沫材料由下列重量份的原料制成：聚苯乙烯105份、聚乙烯28份、橡胶颗粒4份、珍珠棉4.5份、氧化铁5份、氧化铝4份，玻璃纤维2.5份、乙烯乙酸乙烯酯4份、聚氨酯2.5份、二氧化硅8份、乙烯基三乙氧基硅烷3份、改性填料10份、XPE8份。
所述改性填料由下列重量份的原料制成：凹凸棒土20份，粘土11份、秸秆灰烬53份、柠檬酸三丁酯4份、抗坏血3份、纳米碳粉1.5份、碳酸氢钠3份、钢渣粉8份、谷壳5份，醇醚糖苷1份、二甲基硅油5份；制备方法是将凹凸棒土、粘土、钢渣粉放入煅烧炉中，在600-700℃下煅烧6-7小时，取出，与秸秆灰烬、碳酸氢钠、谷壳混合，研磨至得到400-500目粉末，然后，再加入二甲基硅油、纳米碳粉混合，继续研磨，至充分分散，再加入其它剩余成分，继续研磨60-80分钟后，在1500-1800转/分下搅拌30-40分钟，即得改性填料。
本发明实施例一至实施例三所述防震聚苯乙烯泡沫材料，由以下具体步骤制备而成：
(1)将除改性填料、橡胶颗粒之外的其它各物料混合，升温至100-110℃，混炼8-12分钟；
(2)将混炼好的物料加入改性填料、橡胶颗粒胺在80-90℃进行二次混炼30-40分钟；
(3)将二次混炼好的物料开片、出片，送入成型设备中进行预成型，成型压力为4-6MPa，15-20秒后取出；
(4)将片料加到预热的模具中，于平板硫化机上140-160℃温度下加压至6-7MPa，保压15min，去压发泡，冷却至常温即得。
(5)所得的材料各功能参数如下：
实施例一：硬度(邵氏C，°)39.3、断裂伸长率(％)176、拉伸强度(MPa)1.55、冲击回弹率(％)56.1、压缩形变(％)30.0。
实施例二：硬度(邵氏C，°)38.4、断裂伸长率(％)180、拉伸强度(MPa)1.58、冲击回弹率(％)58.2、压缩形变(％)31.2。
实施例三：硬度(邵氏C，°)38.8、断裂伸长率(％)177、拉伸强度(MPa)
1.6、冲击回弹率(％)57.6、压缩形变(％)32.0。
以上结合实施例对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种防震聚苯乙烯泡沫材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：聚苯乙烯100-110份、聚乙烯24-28份、橡胶颗粒3-4份、珍珠棉4-5份、氧化铁5-6份、氧化铝3-6份，玻璃纤维2.5-3份、乙烯乙酸乙烯酯3-5份、聚氨酯2-3份、二氧化硅6-8份、乙烯基三乙氧基硅烷3-4份、改性填料10-12份、XPE5-8份。
2.根据权利要求1所述的防震聚苯乙烯泡沫材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：聚苯乙烯100份、聚乙烯26份、橡胶颗粒3份、珍珠棉4份、氧化铁5.5份、氧化铝6份，玻璃纤维2.8份、乙烯乙酸乙烯酯5份、聚氨酯2份、二氧化硅6份、乙烯基三乙氧基硅烷4份、改性填料11份、XPE6份。
3.根据权利要求1所述的防震聚苯乙烯泡沫材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：聚苯乙烯110份、聚乙烯24份、橡胶颗粒3.5份、珍珠棉5份、氧化铁6份、氧化铝3份，玻璃纤维3份、乙烯乙酸乙烯酯3份、聚氨酯3份、二氧化硅7份、乙烯基三乙氧基硅烷4份、改性填料12份、XPE5份。
4.根据权利要求1所述的防震聚苯乙烯泡沫材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：聚苯乙烯105份、聚乙烯28份、橡胶颗粒4份、珍珠棉4.5份、氧化铁5份、氧化铝4份，玻璃纤维2.5份、乙烯乙酸乙烯酯4份、聚氨酯2.5份、二氧化硅8份、乙烯基三乙氧基硅烷3份、改性填料10份、XPE8份。
5.根据权利要求1-4所述的防震聚苯乙烯泡沫材料，其特征在于：所述改性填料由下列重量份的原料制成：凹凸棒土15-20份，粘土10-12份、秸秆灰烬50-55份、柠檬酸三丁酯3-4份、抗坏血酸2-3份、纳米碳粉1-2份、碳酸氢钠2-3份、钢渣粉6-8份、谷壳2-5份，醇醚糖苷1-2份、二甲基硅油4-5份；制备方法是将凹凸棒土、粘土、钢渣粉放入煅烧炉中，在600-700℃下煅烧6-7小时，取出，与秸秆灰烬、碳酸氢钠、谷壳混合，研磨至得到400-500目粉末，然后，再加入二甲基硅油、纳米碳粉混合，继续研磨，至充分分散，再加入其它剩余成分，继续研磨60-80分钟后，在1500-1800转/分下搅拌30-40分钟，即得改性填料。
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