本發(fā)明涉及一種PE發(fā)泡板材及其制備方法，具體涉及一種壬酸香草酰胺PE發(fā)泡板材及其制備方法。
背景技術(shù)：
：高分子發(fā)泡板材，是以塑料或橡膠為基本組分并含有大量氣泡的聚合物材料。它具有很多優(yōu)良的性能,如質(zhì)輕、絕熱、吸音、比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，因而在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。高分子發(fā)泡板材自問(wèn)世以來(lái),其用途日益廣泛,品種不斷豐富,其中PE發(fā)泡板材是較為常見(jiàn)的一種高分子發(fā)泡板材，其具有獨(dú)特的優(yōu)越性，表面吸水率低，防滲透性能好，化學(xué)性能穩(wěn)定，不易受腐蝕，加工性能好，易于成型；價(jià)格較便宜。近年來(lái)，隨著國(guó)家大力發(fā)展環(huán)保節(jié)能材料，PE發(fā)泡板材得到快速發(fā)展，市場(chǎng)上出現(xiàn)了種類(lèi)繁多、性能各異的PE發(fā)泡板材。但是目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的PE發(fā)泡板的防鼠防白蟻性能與國(guó)外PE發(fā)泡板的性能相比較，仍存在著較大的差距。曾安然、李云龍等人在其《苯乙烯接枝纖維素晶須增強(qiáng)LDPE復(fù)合材料的性能研究》一文中采用乳液聚合法制備苯乙烯接枝纖維素晶須，并將其用于增強(qiáng)低密度聚乙烯（LDPE），使得復(fù)合材料的拉舍強(qiáng)度、結(jié)晶溫度和熱穩(wěn)定性提高，但是對(duì)復(fù)合材料的保溫隔熱性能和吸音隔音性能的提高不明顯。因此，本發(fā)明采用甘蔗渣、棉絮、花生殼、玉米秸稈酸解法制得纖維素晶須，然后將坡縷石、鋰皂土粘土礦物引入到纖維素晶須中制備氣凝膠，可以改變纖維素氣凝膠的結(jié)構(gòu)并提高維素氣凝膠，如力學(xué)性能，耐熱性能等，然后采用乳液聚合法制備苯乙烯接枝復(fù)合纖維氣凝膠，再將制得的苯乙烯接枝復(fù)合纖維氣凝膠加入到發(fā)泡體系中，不僅可以顯著提高發(fā)泡材料的機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性能，還可以明顯提高發(fā)泡材料的保溫隔熱性能和吸音隔音性能。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種壬酸香草酰胺PE發(fā)泡板材及其制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：一種壬酸香草酰胺PE發(fā)泡板材，由下重量份的原料制成：低密度聚乙烯72～86、氯化聚氯乙烯31～43、朱砂6～9、壬酸香草酰胺4～7、三堿式硫酸鉛2～5、鄰苯二甲酸二異丁酯13～19、過(guò)氧化二碳酸二異丙酯2～4、甘蔗渣19～34、霞石粉15～20、棉絮24～38、環(huán)己酰亞胺1～2、三羥甲基丙烷三硬脂酸酯2～4、二叔丁氧基二乙酰氧基硅烷2～3、坡縷石10～15、鋰皂土7～14、檸檬桉精油5～10、玉米秸稈20～30、花生殼15～20。一種壬酸香草酰胺PE發(fā)泡板材的制備方法，包括以下步驟：（1）將甘蔗渣、棉絮、花生殼、玉米秸稈混合均勻，干燥至恒重，分別進(jìn)行切、碾、粉碎，過(guò)篩；然后按照固液比1:15～20將過(guò)篩后的粉末加入到摩爾濃度為2mol/L的氫氧化鈉溶液中，油浴加熱至100～120℃，在4000～5000r/min的轉(zhuǎn)速下球磨30～40min，過(guò)濾，洗滌至中性，烘干；然后按照固液比1:20～25將烘干后的粉末加入到體積分?jǐn)?shù)為40%的硫酸～鹽酸混合酸溶液中，硫酸與鹽酸的比例是2～4∶1，水浴加熱至70～80℃，在200～300W的功率下超聲處理2～3h，再在3000～4000r/min的轉(zhuǎn)速下離心處理20～30min，倒出上清液后殘?jiān)谜麴s水洗滌至中性，烘干，得纖維素晶須；最后將得到的纖維素晶須加水?dāng)嚢柚瞥少|(zhì)量分?jǐn)?shù)為45～55%的懸濁液，在3000～4000r/min的轉(zhuǎn)速下球磨處理2～4h，再在400～500W的功率下超聲處理10～20min，得纖維素晶須分散液；（2）將坡縷石、鋰皂土混合均勻，粉碎，過(guò)篩，然后將過(guò)篩后的粉末加水制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40～50%的漿液，在300～400W的功率下微波處理20～30min，再在5000～6000r/min的轉(zhuǎn)速下球磨處理1～2h，得復(fù)合膠體；（3）將步驟（1）制得的纖維素晶須分散液與步驟（2）制得的復(fù)合膠體混合，充分?jǐn)嚢杈鶆?，?75～-65℃溫度下冷凍2～4h，隨后在-20～-10℃溫度下冷凍干燥24～48h，粉碎，過(guò)篩，得復(fù)合纖維素氣凝膠粉末；（4）將上述制得的復(fù)合纖維素氣凝膠粉末超聲分散于相當(dāng)于復(fù)合纖維素氣凝膠粉末質(zhì)量8～12倍量的水中，再在攪拌下加入相當(dāng)于復(fù)合纖維素氣凝膠粉末質(zhì)量40～50%的苯乙烯、5～10%的碳酸氫鈉和1～2%的十二烷基苯磺酸鈉，攪拌均勻后在N2保護(hù)下，加入過(guò)硫酸鉀作為引發(fā)劑，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為苯乙烯和十二烷基苯磺酸鈉總用量的0.4～0.6%，水浴加熱至60～70℃，攪拌反應(yīng)4～8h，離心分離并水洗，烘干，即得苯乙烯接枝復(fù)合纖維素氣凝膠；（5）將步驟（4）制得的苯乙烯接枝復(fù)合纖維素氣凝膠與低密度聚乙烯、氯化聚氯乙烯、鄰苯二甲酸二異丁酯、檸檬桉精油、過(guò)氧化二碳酸二異丙酯一同加入到高速攪拌機(jī)中，攪拌至物料溫度達(dá)到60～70℃時(shí),再加入余下原料，繼續(xù)攪拌至物料溫度達(dá)到75～85℃，停止攪拌，待物料冷卻降溫至40～45℃時(shí)出料，然后將物料投入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，雙螺桿擠出機(jī)各段溫度設(shè)定分別為：一區(qū)110～130℃、二區(qū)120～140℃、三區(qū)130～150℃、四區(qū)140～160℃、機(jī)頭135～155℃，然后擠出切粒；（6）將步驟（5）制得的物料加入到注塑成型機(jī)中注塑成型，注塑溫度為145～165℃，注塑壓力為2～5MPa，注射時(shí)間為4～8s，保壓時(shí)間為3～6s；（7）將成型后的板材放入超臨界CO2發(fā)泡高壓釜進(jìn)行發(fā)泡，發(fā)泡溫度為70～90℃，發(fā)泡壓力為22～28MPa，保壓時(shí)間為5～8h，即得所需的PE發(fā)泡板材。本發(fā)明的有益效果：（1）本發(fā)明采用甘蔗渣、棉絮、花生殼、玉米秸稈酸解法制得纖維素晶須，然后將坡縷石、鋰皂土粘土礦物引入到纖維素晶須中制備氣凝膠，可以改變纖維素氣凝膠的結(jié)構(gòu)并提高維素氣凝膠，如力學(xué)性能，耐熱性能等，然后采用乳液聚合法制備苯乙烯接枝復(fù)合纖維氣凝膠，再將制得的苯乙烯接枝復(fù)合纖維氣凝膠加入到發(fā)泡體系中，不僅可以顯著提高發(fā)泡材料的機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性能，還可以明顯提高發(fā)泡材料的保溫隔熱性能和吸音隔音性能；（2）本發(fā)明在原料中添加了朱砂、環(huán)己酰亞胺、檸檬桉精油等成分，夠?qū)E發(fā)泡板材賦予具有優(yōu)異的防鼠防白蟻性能，避免PE發(fā)泡板材受到老鼠、白蟻等嚙齒類(lèi)動(dòng)物的攻擊。本發(fā)明PE發(fā)泡板材還具有強(qiáng)度高，保溫隔音效果好，耐候性好，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施方式一種壬酸香草酰胺PE發(fā)泡板材，由下重量（kg）的原料制成：低密度聚乙烯80、氯化聚氯乙烯37、朱砂8、壬酸香草酰胺5、三堿式硫酸鉛3.5、鄰苯二甲酸二異丁酯16、過(guò)氧化二碳酸二異丙酯3、甘蔗渣27、霞石粉16、棉絮31、環(huán)己酰亞胺1.5、三羥甲基丙烷三硬脂酸酯3、二叔丁氧基二乙酰氧基硅烷2.5、坡縷石12、鋰皂土10、檸檬桉精油8、玉米秸稈25、花生殼17。一種壬酸香草酰胺PE發(fā)泡板材的制備方法，包括以下步驟：（1）將甘蔗渣、棉絮、花生殼、玉米秸稈混合均勻，干燥至恒重，分別進(jìn)行切、碾、粉碎，過(guò)篩；然后按照固液比1:15～20將過(guò)篩后的粉末加入到摩爾濃度為2mol/L的氫氧化鈉溶液中，油浴加熱至100～120℃，在4000～5000r/min的轉(zhuǎn)速下球磨30～40min，過(guò)濾，洗滌至中性，烘干；然后按照固液比1:20～25將烘干后的粉末加入到體積分?jǐn)?shù)為40%的硫酸～鹽酸混合酸溶液中，硫酸與鹽酸的比例是2～4∶1，水浴加熱至70～80℃，在200～300W的功率下超聲處理2～3h，再在3000～4000r/min的轉(zhuǎn)速下離心處理20～30min，倒出上清液后殘?jiān)谜麴s水洗滌至中性，烘干，得纖維素晶須；最后將得到的纖維素晶須加水?dāng)嚢柚瞥少|(zhì)量分?jǐn)?shù)為45～55%的懸濁液，在3000～4000r/min的轉(zhuǎn)速下球磨處理2～4h，再在400～500W的功率下超聲處理10～20min，得纖維素晶須分散液；（2）將坡縷石、鋰皂土混合均勻，粉碎，過(guò)篩，然后將過(guò)篩后的粉末加水制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40～50%的漿液，在300～400W的功率下微波處理20～30min，再在5000～6000r/min的轉(zhuǎn)速下球磨處理1～2h，得復(fù)合膠體；（3）將步驟（1）制得的纖維素晶須分散液與步驟（2）制得的復(fù)合膠體混合，充分?jǐn)嚢杈鶆?，?75～-65℃溫度下冷凍2～4h，隨后在-20～-10℃溫度下冷凍干燥24～48h，粉碎，過(guò)篩，得復(fù)合纖維素氣凝膠粉末；（4）將上述制得的復(fù)合纖維素氣凝膠粉末超聲分散于相當(dāng)于復(fù)合纖維素氣凝膠粉末質(zhì)量8～12倍量的水中，再在攪拌下加入相當(dāng)于復(fù)合纖維素氣凝膠粉末質(zhì)量40～50%的苯乙烯、5～10%的碳酸氫鈉和1～2%的十二烷基苯磺酸鈉，攪拌均勻后在N2保護(hù)下，加入過(guò)硫酸鉀作為引發(fā)劑，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為苯乙烯和十二烷基苯磺酸鈉總用量的0.4～0.6%，水浴加熱至60～70℃，攪拌反應(yīng)4～8h，離心分離并水洗，烘干，即得苯乙烯接枝復(fù)合纖維素氣凝膠；（5）將步驟（4）制得的苯乙烯接枝復(fù)合纖維素氣凝膠與低密度聚乙烯、氯化聚氯乙烯、鄰苯二甲酸二異丁酯、檸檬桉精油、過(guò)氧化二碳酸二異丙酯一同加入到高速攪拌機(jī)中，攪拌至物料溫度達(dá)到60～70℃時(shí),再加入余下原料，繼續(xù)攪拌至物料溫度達(dá)到75～85℃，停止攪拌，待物料冷卻降溫至40～45℃時(shí)出料，然后將物料投入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，雙螺桿擠出機(jī)各段溫度設(shè)定分別為：一區(qū)110～130℃、二區(qū)120～140℃、三區(qū)130～150℃、四區(qū)140～160℃、機(jī)頭135～155℃，然后擠出切粒；（6）將步驟（5）制得的物料加入到注塑成型機(jī)中注塑成型，注塑溫度為145～165℃，注塑壓力為2～5MPa，注射時(shí)間為4～8s，保壓時(shí)間為3～6s；（7）將成型后的板材放入超臨界CO2發(fā)泡高壓釜進(jìn)行發(fā)泡，發(fā)泡溫度為70～90℃，發(fā)泡壓力為22～28MPa，保壓時(shí)間為5～8h，即得所需的PE發(fā)泡板材。上述實(shí)施例制得的PE發(fā)泡板材的各項(xiàng)性能與國(guó)外PE發(fā)泡板材的性能對(duì)比如下表所示：國(guó)外PE發(fā)泡板材上述實(shí)施例生產(chǎn)的PE發(fā)泡板材拉伸強(qiáng)度，MPa1519彎曲強(qiáng)度，MPa1116斷裂伸長(zhǎng)率，%259272導(dǎo)熱系數(shù)，W/（m·k）0.260.19隔音量，dB4044防鼠咬嚙實(shí)驗(yàn)（咬嚙程度）無(wú)咬嚙痕跡無(wú)咬嚙痕跡防白蟻蟲(chóng)蛀實(shí)驗(yàn)（蟲(chóng)蛀程度）無(wú)蟲(chóng)蛀痕跡無(wú)蟲(chóng)蛀痕跡當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3