一种不含甲酰胺的环保型橡塑发泡制品的制备方法

文档序号:1682566 发布日期:2020-01-03 浏览:36次 >En<

阅读说明:本技术 一种不含甲酰胺的环保型橡塑发泡制品的制备方法 (Preparation method of formamide-free environment-friendly rubber and plastic foamed product ) 是由 高铁强 高铁彦 高景岐 于 2019-10-18 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种不含甲酰胺的环保型橡塑发泡制品的制备方法,属于发泡材料技术领域,包括以下步骤:混炼,将丁腈橡胶、聚氯乙烯和发泡剂组合物混合后加入,经高温混炼后,加工成胶片;复炼:将胶片加入硫化剂,进行二次复炼,加工成胶条;发泡,将胶条挤出成型后,进行硫化发泡,即得橡塑发泡制品。其中,发泡剂组合物包括核壳结构,其具有:含有碳酸氢盐和硝基弧的发泡剂核;包围核的壳,其中,壳的软化点高于核分解成为气体的温度。本发明制备方法制得的橡塑发泡制品,发泡效果好,能够获到均匀细密、闭孔且独立的泡孔结构,使得橡塑发泡制品的吸水率、导热系数较低,隔声指数较高,具有较好的保温、防水及隔声效果。(The invention provides a preparation method of an environment-friendly rubber and plastic foaming product without formamide, belonging to the technical field of foaming materials and comprising the following steps: mixing, namely mixing the nitrile rubber, the polyvinyl chloride and the foaming agent composition, adding the mixture, mixing at a high temperature, and processing into a rubber sheet; re-smelting: adding a vulcanizing agent into the rubber sheet, carrying out secondary remill, and processing into rubber strips; foaming, namely extruding and molding the rubber strip, and then vulcanizing and foaming to obtain the rubber and plastic foamed product. Wherein the blowing agent composition comprises a core-shell structure having: a blowing agent core comprising bicarbonate and nitro arcs; a shell surrounding the core, wherein the softening point of the shell is higher than the temperature at which the core decomposes into a gas. The rubber-plastic foamed product prepared by the preparation method disclosed by the invention is good in foaming effect, and can obtain a uniform, fine, closed and independent foam cell structure, so that the rubber-plastic foamed product is low in water absorption rate and heat conductivity coefficient, high in sound insulation index and good in heat preservation, water resistance and sound insulation effects.)

一种不含甲酰胺的环保型橡塑发泡制品的制备方法

技术领域

本发明属于发泡材料技术领域,具体涉及一种不含甲酰胺的环保型橡塑发泡制品的制备方法。

背景技术

发泡材料具有密度低,质量轻,比表面积大,比力学性能高,阻尼性能好等优点,广泛应用于航空、航天、原子能、医学、环保、冶金、机械建筑、电化学以及石油化工等领域,并逐渐发展成为一种优秀的工程材料。各种发泡材料的制备离不开发泡剂的使用,发泡剂的性质不仅对发泡材料的性能具有十分重要的影响,而且对其加工与成型工艺也有很大影响,因此,发泡剂的研究已经成为发泡材料领域中的研究热点,并且已经取得了较大的进展。发泡剂可以使塑料或者橡胶等聚合物材料形成泡孔,它对发泡材料的性能的影响十分重要。根据产生的气体的来源,发泡剂可以分为物理发泡剂与化学发泡剂,物理类发泡剂指的是在产生气体的时候不进行化学反应,通过气化或者挥发产生气体,主要包括氧氟烃类(HFCs)、氯氟烃类(CFCs)、水、超临界(CO2)、烷烃类等。化学类发泡剂种类十分多,可以分为有机型发泡剂与无机型发泡剂,常用无机型发泡剂包括碳酸氢盐以及无机碳酸盐等;有机型发泡剂包括偶氮二甲酰胺(AC)、磺酰肼类等。

传统的发泡材料大多以单一的塑料或树脂作为为发泡基体。如果单用橡胶作骨架材料,发泡材料虽然弹性好,但是由于橡胶分子的蠕变运动,会导致其发泡材料挺性差、收缩率较大、经长时间停放或使用后会变形严重。单用塑料为发泡基体的制品弹性差,压缩永久形变大,给材料的后续加工带来诸多不变。橡塑发泡制品是指以橡胶和塑料为主要部分,气体作为填料的复合材料。丁腈橡胶(NBR)的溶解参数为9.4~9.5,内聚能密度为370.1~377.6J/cm3;聚氯乙烯(PVC)的溶解参数为9.5~9.6,内聚能密度为337.6~393.6J/cm3,两者之间溶解参数和内聚能密度相仿,并且都含有极性基团,极性相近。因此,NBR与PVC之间具有较好相容性,能以任何比例互溶。近年来,国内外学者以NBR与PVC为基体,对NBR-PVC共混发泡材料进行大量的研究,发现NBR-PVC橡塑发泡材料具备诸多的优点,如阻尼性能、耐热性能、机械性能高、聚缘性能、高冲击能量吸收能力和回弹性、耐化学腐蚀、柔顺性及隔声性能等。但是目前现NBR-PVC共混发泡材料常用的化学发泡剂为AC,虽然AC具有无毒无臭、发气量大等优点,但是它的分解温度高,有强放热反应,分解速率过快,且AC热分解的过程中会产生甲酰胺,甲酰胺在发泡后残留在发泡材料中,而甲酰胺对人体有害,残留的甲酰胺过多将导致PS发泡材料对使用者产生持续的伤害,现有的解决方案是在发泡材料中同时加入除甲酰胺剂,而现有的除甲酰胺剂偏强碱性,容易与偶氮二甲酰胺反应,影响对甲酰胺的吸收效果,同时增加了发泡剂的使用量,对发泡材料的发泡过程也会产生不利影响。因此,需要寻找一种不含甲酰胺的环保橡塑发泡材料用发泡剂。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种能够在发泡母料达到熔融温度时稳定的放出气体,发气量较大,稳定泡孔的结构和均匀性,防止核物质团聚和吸湿,避免较大孔径的气泡产生及连续气泡间连通的发泡剂组合物。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为:

一种发泡剂组合物,包括核壳结构,其具有:

含有碳酸氢盐和硝基弧的发泡剂核;

包围核的壳,其中,壳的软化点高于核分解成为气体的温度。

碳酸氢盐和硝基弧的分解温度低于发泡母料的熔融温度,在发泡母料未达到熔融态时即分解产生大量气体,而发泡母料并不能包裹住气体,造成气体流失。本发明发泡剂组合物中的壳结构能够在发泡物质表面形成保护层,能够防止发泡物质在发泡母料达到熔融温度时分解为气体,且在发泡母料达到熔融温度时,壳物质软化,然后释放出的核物质被瞬间分解为气体,发气量较大,从而提高发泡材料的泡孔率,降低发泡材料的密度,且能够提高发泡材料的硬度、拉伸强度和断裂伸展率及隔声性能;本发明发泡剂组合物中的壳结构还能够显著防止核物质团聚和吸湿,与发泡母材的混和性得以提高,能够避免较大孔径的气泡产生及连续气泡间连通,形成均匀细密、闭孔且独立的泡孔结构,降低发泡材料的吸水率、导热系数,提高发泡材料的隔声指数,从而提高发泡材料的保温、防水及隔声效果。

根据本发明一实施方式,核中还含有式(I)所示咖啡酸酰胺衍生物和式(II)所示肉桂酸衍生物,

Figure BDA0002239096590000021

式中,-R选自如下中的一种:-CH3、-CH-(CH3)2、-CH2-CH(CH3)2、-CH(CH3)-CH2-CH3、-CH2-C6H5。式(I)所示咖啡酸酰胺衍生物和式(II)所示肉桂酸衍生物的加入能够调节发泡壳物质的分解温度和速率,稳定的放出气体,避免连续气泡间连通,稳定发泡材料泡孔的结构和均匀性,从而进一步地降低发泡材料的吸水率和导热系数,最终提高发泡材料的保温和防水效果;同时该咖啡酸酰胺衍生物和肉桂酸衍生物的加入还可改善发泡橡胶制品的表皮厚度,提高发泡橡胶制品的硬度和强度;此外,该咖啡酸酰胺衍生物和肉桂酸衍生物的加入对硫化过程没有抑制作用。更优选的,咖啡酸酰胺衍生物的用量为发泡剂用量的3.5-6.0wt%,肉桂酸衍生物的用量为发泡剂用量的12-25wt%。

根据本发明一实施方式,发泡剂组合物的发气量为400-435mL/g。

本发明的又一目的,在于提供一种上述发泡剂组合物在制备不含甲酰胺的发泡制品中的用途。本发明发泡剂组合物在分解过程中不含产生甲酰胺,所得的发泡制品环保。

本发明的又一目的,在于提供一种热发泡不含甲酰胺的橡塑组合物,其含有上述发泡剂组合物、丁腈橡胶和聚氯乙烯。

本发明的又一目的,在于提供一种发泡效果好,能够获到均匀细密、闭孔且独立的泡孔结构的不含甲酰胺的环保型橡塑发泡制品的制备方法,其包括以下步骤:

-混炼,将丁腈橡胶、聚氯乙烯和发泡剂组合物混合后加入,经高温混炼后,加工成胶片;

-复炼:将胶片加入硫化剂,进行二次复炼,加工成胶条;

-发泡,将胶条挤出成型后,进行硫化发泡,即得橡塑发泡制品。

根据本发明一实施方式,硫化发泡的硫化发泡温度为150-220℃,时间为15-40min,优选的,温度为170-200℃,时间为20-30min。

本发明的又一目的,在于提供一种吸水率、导热系数较低,隔声指数较高的通过上述制备方法获得的环保型橡塑发泡制品,具有较好的保温、防水及隔声效果。

本发明环保型橡塑发泡制品的气泡为闭孔结构,孔间相互独立,导热系数、水汽透过率和吸水率较低,使得环保型橡塑发泡制品具有较低的密度和较好的保温防水性能,即使材料表层受损,也能防止水汽渗透到材料内部,且具有良好的隔声性、柔软性和抗老化性;本发明环保型橡塑发泡制品具有优良的防火性能,大于GB/8624B1级难燃性材料的标准;本发明环保型橡塑发泡制品使用温度范围广,从-40至105℃。基于上述特性,本发明环保型橡塑发泡制品可广泛应用于中央空调冷冻机房、建筑、船舶、车辆等行业的各类水汽管道的保温、隔热中,且可加工制作健身器材、医疗器械、日用品的把套和扩套等。

根据本发明一实施方式,环保型橡塑发泡制品的密度为0.25-0.42g/cm3

根据本发明一实施方式,环保型橡塑发泡制品的导热系数≤0.028W/(m·k)。环保型橡塑发泡制品不仅具有优异的防潮性能,而且具有较低的导热系数,即在相同的环境条件下,本发明环保型橡塑发泡制品的使用厚度比其他保温材料薄一半以上,提高建筑的可利用空间。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:本发明发泡剂组合物能够防止发泡物质在发泡母料达到熔融温度时分解为气体,且在发泡母料达到熔融温度时稳定的放出气体,发气量较大,稳定发泡材料泡孔的结构和均匀性;本发明发泡剂组合物能够显著防止核物质团聚和吸湿,与发泡母材的混和性得以提高,能够避免较大孔径的气泡产生及连续气泡间连通;本发明制备方法利用本发明发泡剂组合物制得的橡塑发泡制品,发泡效果好,能够获到均匀细密、闭孔且独立的泡孔结构,使得橡塑发泡制品的吸水率、导热系数较低,隔声指数较高,具有较好的保温、防水及隔声效果。

本发明采用了上述技术方案提供一种不含甲酰胺的环保型橡塑发泡制品的制备方法,弥补了现有技术的不足,设计合理,操作方便。

附图说明

图1是本发明试验例1中发泡剂组合物的分解测量装置;

图2是本发明试验例1中单位质量发泡剂组合物的发气量随时间的变化图;

图3是本发明试验例1中发泡剂组合物的发气量;

图4是本发明试验例2中橡塑发泡制品的密度;

图5是本发明试验例2中橡塑发泡制品的硬度;

图6是本发明试验例2中橡塑发泡制品的拉伸强度测试和断裂伸长率;

图7是本发明试验例2中橡塑发泡制品的照片;

图8是本发明试验例2中橡塑发泡制品的泡孔孔径分布图;

图9是本发明试验例3中橡塑发泡制品的橡塑发泡制品的吸水率;

图10是本发明试验例3中橡塑发泡制品的导热系数;

图11是本发明试验例3中橡塑发泡制品的隔声指数。

附图标记说明:1.油浴;2.温度计;3.量气管;4.水;5.水准瓶。

具体实施方式

本发明允许各种修改及变形,其特定实施例进行了举例,下面进行详细说明。但并非要把本发明限定于公开的特别形态之意,相反,本发明包括与由权利要求项所定义的本发明思想一致的所有修改、均等及替代。

这些实施例只用于更具体地说明本发明,根据本发明的要旨,本发明的范围并非限定于这些实施例,这是所属技术领域的技术人员不言而喻的。

本发明一实施方式提供了一种发泡剂组合物,包括核壳结构,其具有:

含有碳酸氢盐和硝基弧的发泡剂核;

包围核的壳,其中,壳的软化点高于核分解成为气体的温度。

碳酸氢盐和硝基弧的分解温度低于发泡母料的熔融温度,在发泡母料未达到熔融态时即分解产生大量气体,而发泡母料并不能包裹住气体,造成气体流失。本实施方式发泡剂组合物中的壳结构能够在发泡物质表面形成保护层,能够防止发泡物质在发泡母料达到熔融温度时分解为气体,且在发泡母料达到熔融温度时,壳物质软化,然后释放出的核物质被瞬间分解为气体,发气量较大,从而提高发泡材料的泡孔率,降低发泡材料的密度,且能够提高发泡材料的硬度、拉伸强度和断裂伸展率及隔声性能;本实施方式发泡剂组合物中的壳结构还能够显著防止核物质团聚和吸湿,与发泡母材的混和性得以提高,能够避免较大孔径的气泡产生及连续气泡间连通,形成均匀细密、闭孔且独立的泡孔结构,闭孔率>96%,泡孔的孔径为30-50μm,降低发泡材料的吸水率和导热系数,从而提高发泡材料的保温和防水效果。

于本发明一实施方式中,碳酸氢盐选自碳酸氢钾和/或碳酸氢钠,粒径为200-300目。碳酸氢盐具有成核效果好、吸热分解、安全等特点,产生的气体为CO2,无污染,环保。并且,当上述碱金属碳酸氢盐粒子的粒径为200-300目时,能提高发泡材料泡孔的均匀性。硝基弧选自N-硝基弧和/或1,2-二硝基弧。更优选的,核材料为重量比为1:0.5-1.5的碳酸氢钾和1,2-二硝基弧。上述1,2-二硝基弧的制备方法为:室温下将0.1mol二硝基胍、300mL甲醇置于50mL三口烧瓶中,待完全溶解后,缓慢加入0.05mol碳酸胍,搅拌反应35min,过滤,用乙酸乙酯洗涤,干燥,得到1,2-二硝基弧。碳酸氢钾在空气中的分解温度为195-210℃,1,2-二硝基弧在空气中的分解温度为220-230℃,从而使得发泡剂组合物在发泡母料中的分解温度教高,提高发泡制品的质量。

于本发明一实施方式中,壳材料可由聚合物构成。聚合物由聚合性单体和交联剂构成,由此可改良发泡剂组合物的发泡特性以及耐热性等。更优选的,壳为包含丙烯腈和偏氯乙烯单体的聚合物,其中,丙烯腈单体包括选自丙烯腈、甲基丙烯腈、反丁烯二腈、α-氰乙基丙烯腈中的至少一种,丙烯腈的比率越高,发泡剂组合物的壳软化点的软化点越高,核开始产生气体的温度越高,所以聚合物中丙烯腈的含量优选为50-75wt%;偏氯乙烯的含有比率越高,则所形成的微球体的气体阻隔性越高,其含有比率越低,则所形成的微球体的气体阻隔性越趋于变低,所以聚合物中偏氯乙烯的含量优选为20-50wt%。更优选的,除了丙烯腈和/或偏氯乙烯以外,还可以添加其他聚合性单体,例如:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、二环戊烯基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯等(甲基)丙烯酸酯;氯乙烯、苯乙烯、醋酸乙烯、α-甲基苯乙烯、氯丁二烯、氯丁橡胶、丁二烯等。更优选的,交联剂为具有两个以上碳-碳双键的化合物,例如,二乙烯基苯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三乙二醇酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、异氰酸三烯丙酯、三丙烯酰基缩甲醛、三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙烷、二(甲基)丙烯酸1,3-丁基乙二醇、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等,交联性单体的含量优选为聚合性单体的总量的0.01-3wt%。

于本发明一实施方式中,每100重量份的核材料使用2-5重量份的壳材料,该条件下得到的发泡剂组合物无凝聚,无早期分解,无物性变化。壳的厚度通过在SEM照片中测定5个点的厚度后得到,上述壳的厚度为0.6-1μm。当使用<2重量份的上述壳材料时,存在所制备的发泡剂组合物的凝聚严重而发生早期分解的缺点,当使用>5重量份的上述壳材料时,存在分解而生成的气体量减少等物性发生变化的缺点。

于本发明一实施方式中,发泡剂组合物的制备方法包括如下步骤:在含有分散稳定剂的水系分散介质中,使壳材料、壳材料用聚合性单体和交联剂的混合物悬浮聚合,从而制造上述的发泡剂组合物。

于本发明一实施方式中,核中还含有式(I)所示咖啡酸酰胺衍生物和式(II)所示肉桂酸衍生物,

Figure BDA0002239096590000061

式中,-R选自如下中的一种:-CH3、-CH-(CH3)2、-CH2-CH(CH3)2、-CH(CH3)-CH2-CH3、-CH2-C6H5

式(I)所示咖啡酸酰胺衍生物和式(II)所示肉桂酸衍生物的加入能够调节发泡壳物质的分解温度和速率,稳定的放出气体,避免连续气泡间连通,稳定发泡材料泡孔的结构和均匀性,从而进一步地降低发泡材料的吸水率和导热系数,最终提高发泡材料的保温和防水效果;同时该咖啡酸酰胺衍生物和肉桂酸衍生物的加入还可改善发泡橡胶制品的表皮厚度,提高发泡橡胶制品的硬度和强度;此外,该咖啡酸酰胺衍生物的加入对硫化过程没有抑制作用。更优选的,咖啡酸酰胺衍生物的用量为发泡剂用量的3.5-6.0wt%,肉桂酸衍生物的用量为发泡剂用量的12-25wt%。

上述式(I)所示咖啡酸酰胺衍生物的制备方法为:将咖啡酸、四氢呋喃于自制N2保护装置青霉素瓶中,在0℃条件下依次加入NMM和IBCF反应15min,随后加入氨基酸,0℃下反应,TLC跟踪反应,TLC检测无底物为止,将反应液置于常温条件反应10h,10h后将反应液减压浓缩,减压浓缩后用乙酸乙酯萃取2-4次,有机相依次用3-7%柠檬酸溶液、饱和食盐水溶液洗涤,有机层用无水Na2SO4干燥减压浓缩得产物经柱层析纯化得目标产物。上述氨基酸选自丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸或苯丙氨酸。

上述式(II)所示肉桂酸衍生物的制备方法为:首先乙酸酐和苯环上的酚羟基进行酚基化反应,再与乙酸酐进行亲核加成反应后脱去水,生成乙酰肉桂酸,最后在碱性条件下水解,经稀硫酸酸化,得到(II)所示肉桂酸衍生物。具体地,将摩尔比为1:4:1的β-羟基苯甲酸、碳酸钾、乙酸酐在功率为500-800W的微波反应器中辐射并搅拌反应1-3h,去除溶剂及副产物,得到(II)所示肉桂酸衍生物。

于本发明一实施方式中,发泡剂组合物的发气量为400-435mL/g。

本发明一实施方式提供了一种上述发泡剂组合物在制备不含甲酰胺的发泡制品中的用途。本实施方式发泡剂组合物在分解过程中不含产生甲酰胺,所得的发泡制品环保。

本发明一实施方式提供了一种热发泡不含甲酰胺的橡塑组合物,其含有上述发泡剂组合物、丁腈橡胶和聚氯乙烯。

本发明一实施方式提供了一种不含甲酰胺的环保型橡塑发泡制品的制备方法,其包括以下步骤:

-混炼,将丁腈橡胶、聚氯乙烯和发泡剂组合物混合后加入,经高温混炼后,加工成胶片;

-复炼:将上述胶片存放12-24h,加入硫化剂,进行二次复炼,加工成胶条;

-发泡,将上述胶条挤出成型后,进行硫化发泡,即得橡塑发泡制品;

在本实施方式方法的优选实施方式中,相对于橡塑母材的重量,向橡塑母材中加入0.2-10wt%发泡剂组合物,优选0.5-5wt%发泡剂组合物,特别优选0.8-2.5wt%发泡剂组合物。

于本发明一实施方式中,丁腈橡胶、聚氯乙烯的质量比为4-7:1,例如4.2:1、4.5:1、5.3:1、5.8:1、6:1、6.7:1等。

为了提高发泡制品的性能,混炼时可以进一步包含一种或多种添加剂。合适的添加剂包括但不限于填料、阻燃剂、防老剂和交联剂,着色剂或者颜料及其组合。在一些实施方案中,所述组合物进一步包含选自以下的至少一种添加剂:填料,加工助剂,固化剂,促进剂或其组合。其中,相对于橡塑母材的重量,填料的添加量为20-70wt%,填料可以是有机填料和/或无机填料。有机填料包括炭黑、飞灰、石墨、纤维素、淀粉、面粉、木头粉、如聚酯基和聚酰胺基材料等的聚合物纤维。无机填料包括碳酸钙、滑石酚、粉煤灰、粘土、长石、二氧化硅或者玻璃粉、气相法二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锑、氧化锌、硫酸钡、硫酸钙、硅酸铝、硅酸钙、二氧化钛和钛酸盐等。

于本发明一实施方式中,混炼时加入阻燃剂,例如十溴联苯醚、八溴二苯醚、四溴二苯醚、四溴双酚、三甲基磷酸酯、三乙基磷酸酯、三氯乙基磷酸酯、三氯丙基磷酸酯等磷酸酯等。本实施方式环保型橡塑发泡制品在制备过程中可加入阻燃剂,使得环保型橡塑发泡制品在燃烧时产生的烟浓度较低,而且遇火不熔化,不会滴下着火的火球,具有自熄灭的特征。相对于橡塑母材的重量,阻燃剂的添加量为2-7wt%。但是阻燃剂的加入能够降低发泡制品的力学性能,为了在提高橡塑发泡制品的阻燃性能的同时不影响其力学性能,在加入阻燃剂的同时加入衣康酸,这可能是因为衣康酸的加入能增强丁腈橡胶、聚氯乙烯的交联力,避免泡孔壁变薄,从而避免发泡制品的力学性能减低。此外,衣康酸的加入还能提高发泡制品的氧指数,即增强发泡制品的阻燃性能。优选的,衣康酸的添加量为阻燃剂的3-5wt%。

于本发明一实施方式中,混炼时加入防老剂,例如2-巯基苯并咪唑和/或N,N'-二(β-萘基)对苯二胺。本实施方式环保型橡塑发泡制品在制备过程中加入防老剂,使得环保型橡塑发泡制品的抗老化性能强,从而延长了使用寿命。相对于橡塑母材的重量,防老剂的添加量为0.1-0.5wt%。

于本发明一实施方式中,混炼时加入交联剂,例如过氧化二异丙苯。发泡母料加热熔融时,其黏度急剧下降,气体不容易包裹在材料内部,添加的过氧化二异丙苯与发泡母料进行交联,能够适当提高材料在熔融态的黏度,将发泡剂产生的气泡包裹在其中,同时提高本实施方式环保型橡塑发泡制品中气孔分布的均匀性。

于本发明一实施方式中,混炼步骤为:将腈橡胶、聚氯乙烯在90-100℃下预处理3-5min,然后与发泡剂组合物混合,在160-170℃下混炼10-15min。

于本发明一实施方式中,复炼温度为40-50℃,时间为3-5min。

于本发明一实施方式中,硫化剂为无硫硫化剂,为N,N'-间苯撑双马来酰亚胺或4,4′-二硫代二吗啉。

于本发明一实施方式中,硫化发泡的硫化发泡温度为150-220℃,时间为15-40min,优选的,温度为170-200℃,时间为20-30min。

本发明一实施方式提供了一种通过上述制备方法获得的环保型橡塑发泡制品。本实施方式环保型橡塑发泡制品的气泡为闭孔结构,孔间相互独立,导热系数、水汽透过率和吸水率较低,使得环保型橡塑发泡制品具有较低的密度和较好的保温防水性能,即使材料表层受损,也能防止水汽渗透到材料内部,且具有良好的隔声性、柔软性和抗老化性;本实施方式环保型橡塑发泡制品具有优良的防火性能,大于GB/8624B1级难燃性材料的标准;本实施方式环保型橡塑发泡制品使用温度范围广,从-40至105℃。基于上述特性,本实施方式环保型橡塑发泡制品可广泛应用于中央空调冷冻机房、建筑、船舶、车辆等行业的各类水汽管道的保温、隔热中,且可加工制作健身器材、医疗器械、日用品的把套和扩套等。

于本发明一实施方式中,环保型橡塑发泡制品的密度为0.25-0.42g/cm3

于本发明一实施方式中,环保型橡塑发泡制品的导热系数≤0.028W/(m·k)。环保型橡塑发泡制品不仅具有优异的防潮性能,而且具有较低的导热系数,即在相同的环境条件下,本实施方式环保型橡塑发泡制品的使用厚度比其他保温材料薄一半以上,提高建筑的可利用空间。

以下通过实施例来进一步阐明本发明。但是应该理解,所述实施例只是举例说明的目的,并不意欲限制本发明的范围和精神。

实施例1:

一种发泡剂组合物,包括核壳结构,其具有:100重量份的核和3重量份的包围核的壳;其中,

核含有重量比为1:1.2的碳酸氢钾和1,2-二硝基弧的发泡剂,以及(I)所示咖啡酸酰胺衍生物和式(II)所示肉桂酸衍生物,

Figure BDA0002239096590000091

式(I)中,-R为-CH3;咖啡酸酰胺衍生物的用量为发泡剂用量的4.2wt%,肉桂酸衍生物的用量为发泡剂用量的15.5wt%;碳酸氢钾的粒径为200-300目;

壳为包含63wt%丙烯腈和27wt%偏氯乙烯单体的聚合物。

上述发泡剂组合物的制备方法为:

1)将210g 20wt%的胶体二氧化硅、9.8g 50wt%的二乙醇胺-己二酸缩合产物、0.84g亚硝酸钠、1246g氯化钠、3982g水混合,调节pH为3.5,得到水系分散介质;

2)将作为聚合性单体、发泡剂、(I)所示咖啡酸酰胺衍生物、式(II)所示肉桂酸衍生物、交联剂、2,2'-偶氮二异丁腈混合,得聚合性混合物;

3)将水系分散介质和聚合性混合物在8000rpm下混合30s,在水系分散介质中形成了聚合性混合物的液滴,将液滴的水系分散介质装料于带有搅拌机的聚合容器,在360rpm、60℃下反应12h,进一步在70℃下加热反应10h,反应后过滤、水洗、干燥,得到了具有核壳结构的发泡剂组合物。

实施例2:

一种发泡剂组合物,包括核壳结构,其具有:100重量份的核和3重量份的包围核的壳;其中,

核含有重量比为1:1.2的碳酸氢钾和1,2-二硝基弧的发泡剂,以及(I)所示咖啡酸酰胺衍生物和式(II)所示肉桂酸衍生物,

式(I)中,-R为-CH-(CH3)2;咖啡酸酰胺衍生物的用量为发泡剂用量的4.2wt%,肉桂酸衍生物的用量为发泡剂用量的15.5wt%;碳酸氢钾的粒径为200-300目;

壳为包含63wt%丙烯腈和27wt%偏氯乙烯单体的聚合物。

上述发泡剂组合物的制备方法同实施例1。

实施例3:

一种发泡剂组合物,包括核壳结构,其具有:100重量份的核和3重量份的包围核的壳;其中,

核含有重量比为1:1.2的碳酸氢钾和1,2-二硝基弧的发泡剂,以及(I)所示咖啡酸酰胺衍生物和式(II)所示肉桂酸衍生物,

Figure BDA0002239096590000102

式(I)中,-R为-CH2-CH(CH3)2;咖啡酸酰胺衍生物的用量为发泡剂用量的4.2wt%,肉桂酸衍生物的用量为发泡剂用量的15.5wt%;碳酸氢钾的粒径为200-300目;

壳为包含63wt%丙烯腈和27wt%偏氯乙烯单体的聚合物。

上述发泡剂组合物的制备方法同实施例1。

实施例4:

一种发泡剂组合物,包括核壳结构,其具有:100重量份的核和3重量份的包围核的壳;其中,

核含有重量比为1:1.2的碳酸氢钾和1,2-二硝基弧的发泡剂,以及(I)所示咖啡酸酰胺衍生物和式(II)所示肉桂酸衍生物,

Figure BDA0002239096590000111

式(I)中,-R为-CH(CH3)-CH2-CH3;咖啡酸酰胺衍生物的用量为发泡剂用量的4.2wt%,肉桂酸衍生物的用量为发泡剂用量的15.5wt%;碳酸氢钾的粒径为200-300目;

壳为包含63wt%丙烯腈和27wt%偏氯乙烯单体的聚合物。

上述发泡剂组合物的制备方法同实施例1。

实施例5:

一种发泡剂组合物,包括核壳结构,其具有:100重量份的核和3重量份的包围核的壳;其中,

核含有重量比为1:1.2的碳酸氢钾和1,2-二硝基弧的发泡剂组合物,以及(I)所示咖啡酸酰胺衍生物和式(II)所示肉桂酸衍生物,

Figure BDA0002239096590000112

式(I)中,-R为-CH2-C6H5;咖啡酸酰胺衍生物的用量为发泡剂用量的4.2wt%,肉桂酸衍生物的用量为发泡剂用量的15.5wt%;碳酸氢钾的粒径为200-300目;

壳为包含63wt%丙烯腈和27wt%偏氯乙烯单体的聚合物。

上述发泡剂组合物的制备方法同实施例1。

实施例6:

一种不含甲酰胺的环保型橡塑发泡制品的制备方法,其包括以下步骤:

-混炼,将质量比为6:1的丁腈橡胶、聚氯乙烯在100℃下预处理3min得橡塑母材,然后与橡塑母材重量2.2wt%的实施例1发泡剂组合物、4wt%的三甲基磷酸酯、0.2wt%的2-巯基苯并咪唑、1.2wt%的过氧化二异丙苯混合,在165℃下混炼12min,加工成胶片;

-复炼:将上述胶片存放20h,加入硫化剂N,N'-间苯撑双马来酰亚胺,在50℃下进行二次复炼5min,加工成胶条;

-发泡,将上述胶条挤出成型后,在180℃进行硫化发泡30min,即得橡塑发泡制品。

实施例7:

一种不含甲酰胺的环保型橡塑发泡制品的制备方法,其包括以下步骤:

-混炼,将质量比为6:1的丁腈橡胶、聚氯乙烯在100℃下预处理3min得橡塑母材,然后与橡塑母材重量2.2wt%的实施例2发泡剂组合物、4wt%的三甲基磷酸酯、0.2wt%的2-巯基苯并咪唑、1.2wt%的过氧化二异丙苯混合,在165℃下混炼12min,加工成胶片;

-复炼:将上述胶片存放20h,加入硫化剂N,N'-间苯撑双马来酰亚胺,在50℃下进行二次复炼5min,加工成胶条;

-发泡,将上述胶条挤出成型后,在180℃进行硫化发泡30min,即得橡塑发泡制品。

实施例8:

一种不含甲酰胺的环保型橡塑发泡制品的制备方法,其包括以下步骤:

-混炼,将质量比为6:1的丁腈橡胶、聚氯乙烯在100℃下预处理3min得橡塑母材,然后与橡塑母材重量2.2wt%的实施例3发泡剂组合物、4wt%的三甲基磷酸酯、0.2wt%的2-巯基苯并咪唑、1.2wt%的过氧化二异丙苯混合,在165℃下混炼12min,加工成胶片;

-复炼:将上述胶片存放20h,加入硫化剂N,N'-间苯撑双马来酰亚胺,在50℃下进行二次复炼5min,加工成胶条;

-发泡,将上述胶条挤出成型后,在180℃进行硫化发泡30min,即得橡塑发泡制品。

实施例9:

一种不含甲酰胺的环保型橡塑发泡制品的制备方法,其包括以下步骤:

-混炼,将质量比为6:1的丁腈橡胶、聚氯乙烯在100℃下预处理3min得橡塑母材,然后与橡塑母材重量2.2wt%的实施例4发泡剂组合物、4wt%的三甲基磷酸酯、0.2wt%的2-巯基苯并咪唑、1.2wt%的过氧化二异丙苯混合,在165℃下混炼12min,加工成胶片;

-复炼:将上述胶片存放20h,加入硫化剂N,N'-间苯撑双马来酰亚胺,在50℃下进行二次复炼5min,加工成胶条;

-发泡,将上述胶条挤出成型后,在180℃进行硫化发泡30min,即得橡塑发泡制品。

实施例10:

一种不含甲酰胺的环保型橡塑发泡制品的制备方法,其包括以下步骤:

-混炼,将质量比为6:1的丁腈橡胶、聚氯乙烯在100℃下预处理3min得橡塑母材,然后与橡塑母材重量2.2wt%的实施例5发泡剂组合物、4wt%的三甲基磷酸酯、0.2wt%的2-巯基苯并咪唑、1.2wt%的过氧化二异丙苯混合,在165℃下混炼12min,加工成胶片;

-复炼:将上述胶片存放20h,加入硫化剂N,N'-间苯撑双马来酰亚胺,在50℃下进行二次复炼5min,加工成胶条;

-发泡,将上述胶条挤出成型后,在180℃进行硫化发泡30min,即得橡塑发泡制品。

实施例11:

一种不含甲酰胺的环保型橡塑发泡制品的制备方法,其包括以下步骤:

-混炼,将质量比为6:1的丁腈橡胶、聚氯乙烯在100℃下预处理3min得橡塑母材,然后与橡塑母材重量2.2wt%的实施例2发泡剂组合物、4wt%的三甲基磷酸酯、0.2wt%的2-巯基苯并咪唑、1.2wt%的过氧化二异丙苯以及阻燃剂3.6wt%的衣康酸混合,在165℃下混炼12min,加工成胶片;

-复炼:将上述胶片存放20h,加入硫化剂N,N'-间苯撑双马来酰亚胺,在50℃下进行二次复炼5min,加工成胶条;

-发泡,将上述胶条挤出成型后,在180℃进行硫化发泡30min,即得橡塑发泡制品。

对比例1:

与实施例2的不同之处在于:发泡剂组合物中不含碳酸氢钾。

对比例2:

与实施例2的不同之处在于:发泡剂组合物中不含1,2-二硝基弧。

对比例3:

与实施例2的不同之处在于:发泡剂组合物中不含式(I)所示咖啡酸酰胺衍生物。

对比例4:

与实施例2的不同之处在于:发泡剂组合物中不含式(II)所示肉桂酸衍生物。

对比例5:

与实施例2的不同之处在于:发泡剂组合物中不含式(I)所示咖啡酸酰胺衍生物和式(II)所示肉桂酸衍生物。

对比例6:

与实施例7的不同之处在于:制备不含甲酰胺的环保型橡塑发泡制品用发泡剂组合物为对比例1发泡剂组合物。

对比例7:

与实施例7的不同之处在于:制备不含甲酰胺的环保型橡塑发泡制品用发泡剂组合物为对比例2发泡剂组合物。

对比例8:

与实施例7的不同之处在于:制备不含甲酰胺的环保型橡塑发泡制品用发泡剂组合物为对比例3发泡剂组合物。

对比例9:

与实施例7的不同之处在于:制备不含甲酰胺的环保型橡塑发泡制品用发泡剂组合物为对比例4发泡剂组合物。

对比例10:

与实施例7的不同之处在于:制备不含甲酰胺的环保型橡塑发泡制品用发泡剂组合物为对比例5发泡剂组合物。

对比例11:

与实施例10的不同之处在于:混炼时不加阻燃剂三甲基磷酸酯。

试验例1:

1.发泡剂组合物的发气量测定

通过排水法测量产生气体的体积,发泡剂组合物的分解测量装置如图1所示。当油浴锅温度达到180℃时,检查装置气密性后排出试管内的空气,待到示数稳定,记录排出空气的体积;将1g发泡剂组合物加入试管中,同时幵始计时以及记录量气管液面初始刻度,以后每隔1min从量气管记录一次量气管液面刻度,待油浴锅温度与室温平衡后,停止加热,重复实验3次,取平均值,单位质量发泡剂组合物的发气量随时间的变化如2所示。从图2中可以看出,实施例1-5发泡剂组合物分解达到最大发气量需要的时间较短,从反应幵始到产生最大发气量大约需要3min的时间,而对比例1-5发泡剂组合物分解达到最大发气量需要的时间则大于实施例1-5;与实施例2相比,对比例1和对比例2发泡剂组合物分解达到最大发气量需要的时间为9min,这说明本发明发泡剂组合物的核材料在分解过程中能够被瞬间分解为气体,且发气量较大;与实施例2相比,对比例3、对比例4和对比例5发泡剂组合物分解达到最大发气量需要的时间为7min,这说明本发明发泡剂组合物中咖啡酸酰胺衍生物和肉桂酸衍生物的共同存在,才能够调节发泡壳物质的分解温度和速率,稳定的放出气体,提高发泡剂组合物的发气量。

停止加热时,发泡剂组合物发气量测试结果如图3所示,从图3中可以看出,实施例1-5发泡剂组合物的发气量为400-435mL/g,而对比例1-5发泡剂组合物的发气量远远低于实施例1-5;与实施例2相比,对比例1和对比例2发泡剂组合物的发气量较低,这说明本发明发泡剂组合物的核材料在分解过程中释放出更多的气体,且能提高分解所生产水的汽化率,从而得到较高的发气量;与实施例2相比,对比例3、对比例4和对比例5发泡剂组合物的发气量较低,这说明本发明发泡剂组合物中咖啡酸酰胺衍生物和肉桂酸衍生物的共同存在,才能稳定的放出气体,提高发泡剂组合物的发气量。

2.发泡剂组合物的粒径分析

采用美国贝克曼库尔特公司的LS13320型激光粒度仪,测量发泡剂的粒径范围,结果如表1所示。

表1发泡剂组合物的粒径(μm)

组别 粒径(μm)
实施例1 15
实施例2 15
实施例3 16
实施例4 16
实施例5 15
对比例1 14
对比例2 15
对比例3 16
对比例4 16
对比例5 15

试验例2:

1.橡塑发泡制品的密度测试

按GB/T6343-2009泡沫塑料及橡胶表观密度的测试方法,将发泡材料常温放置72h后,裁剪成体积为5cm×2cm×2cm样条,用游标卡尺精确测量尺寸,放到电子天平上称量样条重量,重复3次取平均值,发泡材料密度按如下公式计算:

ρ=m/V,式中,

ρ-表观密度,单位为克每立方厘米(g/cm3);

m-试样的质量,单位为克(g);

V-试样的体积,单位为立方厘米(cm3)。

橡塑发泡制品的密度测试结果如图4所示,可以看出,实施例6-10制得的橡塑发泡制品的密度为0.25-0.42g/cm3,而对比例6-10制得的橡塑发泡制品的密度大于实施例6-10;与实施例7相比,对比例6和对比例7制得的橡塑发泡制品的密度大于5g/cm3,这说明本发明用发泡剂组合物的发气量较高,能提高橡塑发泡制品的泡孔率,降低橡塑发泡制品的密度;与实施例7相比,对比例8、对比例9和对比例10制得的橡塑发泡制品的密度大于0.42g/cm3,这说明本发明用发泡剂组合物中咖啡酸酰胺衍生物和肉桂酸衍生物的共同存在能够提高发泡剂组合物的发气量,从而降低橡塑发泡制品的密度,该结果与试验例1中发泡剂组合物的发气量测定结果一致。

2.橡塑发泡制品的硬度测试

按HG-T2489-2007标准测试,将发泡材料裁剪成50mm×15mm×6mm的试样,试样放置16h后,在LX-C型硬度计上测量发泡材料的硬度,测量3次取平均值。橡塑发泡制品的硬度测试结果如图5所示,可以看出,实施例6-10制得的橡塑发泡制品的硬度大于对比例6-10制得的橡塑发泡制品;与实施例7相比,对比例6和对比例7制得的橡塑发泡制品的硬度较小,这说明本发明用发泡剂组合物能够提高发泡材料的硬度;与实施例7相比,对比例8、对比例9和对比例10制得的橡塑发泡制品的硬度较小,这说明本发明用发泡剂组合物中咖啡酸酰胺衍生物和肉桂酸衍生物的共同存在可改善发泡橡胶制品的表皮厚度,提高发泡橡胶制品的硬度。

3.橡塑发泡制品的力学性能

3.1橡塑发泡制品的拉伸强度测试

按GB6344-2008标准测试,采用冲刀将模压成型的EVA发泡材料裁剪成1A型试样,尺寸为120mm×25mm×10mm,把试样放到美特斯工业系统有限公司的CMT6103型拉力试验机夹具上,对试样施加0.1KPa的预应力完成预载荷,然后将拉伸测量系统伸长示值清零,然后启动拉力试验机,拉伸速率500mm/min,试样拉断后立即停止实验,记录拉伸过程最大载荷,重复3次取平均值,试样拉伸强度按如下公式计算:

TS=F/A×103,式中,

TS-拉伸强度,单位为千帕(KPa);

F-最大载荷,单位为牛(N);

A-试样平均原始横截面积,单位为平方毫米(mm2)。

3.2橡塑发泡制品的断裂伸长率测试

采用冲刀将橡塑发泡制品裁剪成1A型试样,尺寸为120mm×25mm×10mm,把试样放到美特斯工业系统有限公司的CMT6103型拉力试验机夹具上,对试样施加0.5%的预伸长,完成预伸长后,将拉伸测量系统伸长示值清零,然后启动拉力试验机,拉伸速率500mm/min,试样拉断后立即停止实验,记录拉伸断裂瞬间两标线间距,剔除标线外断裂的试样,重复3次取平均值。试样断裂伸长率按如下公式计算:

Eb=(L-L0)/L0×100%,式中,

Eb-断裂伸长率,以%表示;

L-试样断裂标距,单位为毫米(mm);

L0-试样原始标距,单位为毫米(mm)。

橡塑发泡制品的拉伸强度测试和断裂伸长率测试结果如图6所示,可以看出,实施例6-10制得的橡塑发泡制品的拉伸强度和断裂伸长率均大于对比例6-10制得的橡塑发泡制品;与实施例7相比,对比例6和对比例7制得的橡塑发泡制品的拉伸强度和断裂伸长率均较小,这说明本发明用发泡剂组合物能够提高发泡材料的力学性能;与实施例7相比,对比例8、对比例9和对比例10制得的橡塑发泡制品的拉伸强度和断裂伸长率均较小,这说明本发明用发泡剂组合物中咖啡酸酰胺衍生物和肉桂酸衍生物的共同存在可改善发泡橡胶制品的表皮厚度,提高发泡橡胶制品的力学性能;对比实施例7、实施例11和对比例11,实施例11制得的橡塑发泡制品的拉伸强度和断裂伸长率均大于实施例7,但是和对比例11差别不明显,这说明衣康酸的加入在提高橡塑发泡制品的阻燃性能的同时不影响其力学性能。

4.橡塑发泡制品的泡孔结构

实施例7、对比例8、对比例9和对比例10制得的橡塑发泡制品试样的照片如图7所示,可以看出,实施例7制得的橡塑发泡制品的发泡效果较好,泡孔为闭孔结构,分布均匀,分布细密;对比例8、对比例9和对比例10制得的橡塑发泡制品的孔径大小不一,分布也不均匀,并且在多处出现了并孔和塌陷的现象,其发泡效果较差。以上结果说明本发明用发泡剂组合物中咖啡酸酰胺衍生物和肉桂酸衍生物的共同存在能够调节发泡壳物质的分解温度和速率,稳定的放出气体,避免连续气泡间连通,稳定发泡材料泡孔的结构和均匀性,从而能够进一步地降低发泡材料的吸水率和导热系数。

为了进一步考察橡塑发泡制品试样的泡孔微观结构,本文对孔径分布和泡孔结构进行分析,采用扫描电子显微镜SEM(JSM-6360LV)型观测橡塑发泡制品样品的泡孔微观形貌,将各试样的SEM导入至电脑软件(Image-pro)中,对泡孔尺寸进行统计分析,每个试样泡孔数目不少于200个。

4.1参照GB/T6343-2009,测试橡塑发泡制品试样发泡前后的表观密度;

4.2橡塑发泡制品试样的平均孔径D,按照下式计算:

Figure BDA0002239096590000181

式中,

D-发泡材料平均直径;

n-测试面积内泡孔个数;

Di为第i个泡孔的直径。

4.3橡塑发泡制品试样的泡孔壁平均厚度,按照下式计算:

式中,

δ-泡孔壁平均厚度;

D-发泡材料平均直径;

ρp-样品泡孔前表观密度;

ρf-样品泡孔后表观密度。

4.4橡塑发泡制品试样的单位体积泡孔数目N,按照下式计算:

Figure BDA0002239096590000183

式中,

n-样品SEM指定面积内(A)泡孔的数目;

ρp-样品泡孔前表观密度;

ρf-样品泡孔后表观密度。

4.5孔径分布是指发泡材料中存在的各级孔径按数量或体积计算的百分率。本试验例是按照各级孔径数来计算的孔径分布。

图8为橡塑发泡制品试样的泡孔孔径分布柱状图,表2为橡塑发泡制品试样泡孔平均孔径、泡孔密度(单位体积泡孔数目)及平均泡孔壁厚度。可以看出,实施例7制得的橡塑发泡制品的泡孔平均孔径仅为31m,其单位体积内数量最多,泡壁之间厚度为4.6μm,发泡效果较好;而对比例8、对比例9和对比例10制得的橡塑发泡制品的平均孔径较大、其单位体积内数量较小且泡壁之间厚度较大,发泡效果较差。这说明本发明用发泡剂组合物中咖啡酸酰胺衍生物和肉桂酸衍生物的共同存在能够稳定发泡材料泡孔的结构和均匀性,从而能够进一步地降低发泡材料的吸水率和导热系数。

表2橡塑发泡制品的平均泡径、单位体积泡孔数量及泡壁平均厚度

组别 平均泡径(μm) 单位体积泡孔数量(10<sup>7</sup>cell/cm<sup>3</sup>) 泡壁平均厚度(μm)
实施例7 31 1.28 4.6
对比例8 43 1.21 5.3
对比例9 44 1.20 5.5
对比例10 54 1.08 5.8

试验例3:

1.橡塑发泡制品的防水性能

根据GB/T 1034-1998测试标准,对样品的吸水率进行测试。将尺寸为20×20×4mm的测试样品在50℃烘箱中干燥24h,冷却后称量其初始重量m。然后将测试样品完全浸入温度为25℃的水中48h后,取出将其表面的水擦干,称量其吸水后的质量m1。按吸水率公式计算其吸水率,重复5次,取其平均值。吸水率C(%)公式为:

C(%)=(m1-m)/m×100%。

结果为图10,从图中可以看出,实施例7制得的橡塑发泡制品的吸水率最低,而对比例6和对比例7制得的橡塑发泡制品的吸水率大于实施例7,且对比例8、对比例9和对比例10制得的橡塑发泡制品的吸水率大于实施例7。以上结果可以推断出本发明用发泡剂组合物能够降低发泡材料的吸水率,从而能提高发泡材料的防水效果;发泡剂组合物中咖啡酸酰胺衍生物和肉桂酸衍生物的加入能够进一步地提高发泡制品的防水效果。

2.橡塑发泡制品的保温性能

导热系数是衡量一种保温材料保温性能优劣的最重要参数,按GB/T 20974-2014测定,利用PDR-3030B型平板导热系数测定仪进行测量。为了保证测量结果的准确性,每组样品测量三次取其平均值。结果为图11,从图中可以看出,实施例7制得的橡塑发泡制品的导热系数最低,达到0.029w/mk,而对比例6和对比例7制得的橡塑发泡制品的导热系数大于实施例7。由此可知,本发明用发泡剂组合物能够降低发泡材料的导热系数,从而提高发泡材料的保温效果,这是因为空气的导热系数远远小于固体,样品闭孔率高,其内部填充的空气越多,样品的导热系数便越低,与本试验例中橡塑发泡制品的闭孔率一致。且对比例8、对比例9和对比例10制得的橡塑发泡制品的导热系数大于实施例7,这说明本发明用发泡剂组合物中咖啡酸酰胺衍生物和肉桂酸衍生物的加入能够进一步地降低发泡制品的导热系数。

3.橡塑发泡制品的隔声性能

隔声指数是衡量材料隔声性能优劣的最重要参数,利用北京声望声电技术有限公司(BSWA)生产的四通道阻抗管声学分析仪对试样的隔声性能进行测试,并参照GB/Z27764-2011。试样的尺寸分别为Ф100mm(测试频率范围为100-1600Hz),Ф30mm(测试频率范围为1000-6300Hz),厚度约为6mm。实验测试后的数据用VA-Lab4软件分析处理,每组试样至少测5个样品,测试结果取平均值。图11为橡塑发泡制品的隔声指数柱状图,从图中可以看出,实施例7制得的橡塑发泡制品的隔声指数最大,达到27.3dB,而对比例6和对比例7制得的橡塑发泡制品的隔声指数小于实施例7。这说明本发明用发泡剂组合物能够提高发泡材料的隔声性能。且对比例8、对比例9和对比例10制得的橡塑发泡制品的隔声指数和实施例7相当,这说明本发明用发泡剂组合物中咖啡酸酰胺衍生物和肉桂酸衍生物的加入对发泡制品的隔声性能影响不大。

4.橡塑发泡制品的阻燃性能

氧指数:参照GB/T 2406.1-2008,用氧指数仪测试。氧指数是指在规定的条件下,材料在氧氮混合气流中进行有焰燃烧,引燃后能够保持材料燃烧50mm或3min所需的最低氧浓度。以氧所占的体积百分数的数值来表示。氧指数的大小表示材料的燃烧难易程度,一般认为,氧指数<22属于易燃材料,22-27之间属于可燃材料,>27属于难燃材料。

结果如表3,可以看出实施例10制得的橡塑发泡制品的氧指数大于实施例7,这说明衣康酸的加入还能提高发泡制品的氧指数,从而增强发泡制品的阻燃性能。

表3橡塑发泡制品的氧指数

组别 氧指数(%)
实施例7 33.1
实施例10 32.5
对比例10 22.3

试验例4:

橡塑发泡制品的甲酰胺残留量

将所制得的橡塑发泡制品样本进行等体积取样,将取到的样本置于同体积的有机溶剂中,机械搅拌破碎,过滤后检测有机溶剂中的甲酰胺含量,进而推导出产品样本中的甲酰胺残留量。检测结果如表4,可以看出,本发明提供的环保型橡塑发泡制品不含甲酰胺。

表4橡塑发泡制品的氧指数

组别 甲酰胺残留量(PPM)
实施例6 0
实施例7 0
实施例8 0
实施例9 0
实施例10 0
实施例11 0

上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术,故在此不再详细赘述。

以上实施方式仅用于说明本发明,而并非对本发明的限制,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型。因此,所有等同的技术方案也属于本发明的范畴,本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

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