CN101360778A - 具有优异耐热性和耐用性的有机泡沫塑料体 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露了一种具有优异耐热性和耐用性的可发性有机塑料泡沫材料。所述的可发性有机塑料泡沫材料通过以下方法制备：预制塑料颗粒或塑料泡沫；用下列物质中的至少一种对硅酸盐进行改性：碱土金属化合物，一种含有碱土金属化合物的物质，以及酸；将改性的硅酸盐涂布到预制好的塑料颗粒或塑料泡沫上；采用加热加压的方式将被涂布塑料颗粒或塑料泡沫的熔融成型；干燥已成型的材料。同时，所述的可发性有机塑料泡沫材料还具备优异的撞击吸收性能，可成形性，优异的吸声和隔热性能，优异的阻燃性和耐热性，且耐水性和耐用性也有所增强。

Description

具有优异耐热性和耐用性的有机泡沫塑料体
技术领域
本发明涉及一种具优异耐热性和耐用性的可发性有机塑料泡沫材料，特别是涉及一种具有较好的撞击吸收性能、可成形性、优异的吸声性能和隔热性能的可发性有机塑料泡沫材料。
本发明还涉及一种可发性有机塑料泡沫材料，其保持了无机硅酸盐不可燃的特性，同时，显著提高耐热性，有利于在火灾发生时阻止火焰蔓延，此外，还增强了耐用性。
背景技术
可发性有机塑料与无机材料相比，其优点在于，具有较好的撞击吸收性能、可成形性、优异的吸声性能和隔热性能，因此作为吸声和隔热材料而广泛应用。
但是，由于可发性塑料作为有机材料具有较低的软化点和熔点温度，在相对较低的温度条件下就会发生熔化，因此存在不能保持自身形状的问题。此外，可发性塑料遇火时，不但不耐火烧，而且若是存在外部起火因素时，其自身还会成为帮助火势蔓延的能量来源。
由于存在上述问题，可发性塑料作为建筑材料的应用逐步受到限制。
为解决这些与易燃性有关的问题，已经进行了各种研究。
在现有技术中，一种公知的使成型泡沫塑料具有阻燃性能的方法是将阻燃剂加入到树脂中制成阻燃树脂使该阻燃树脂发泡。
然而，上述方法或技术制成的可发性塑料，仅能停留在自熄性塑料的水平，即在接触到火焰时，只要使其远离火源就能自己熄灭。而这种可发性塑料尚达不到KS F 2271(建筑物内部建筑材料的阻燃性能的测试方法)规定的最低标准，因而不防火。
最近，为克服有机材料的缺陷，对于使用无机粘合剂作为不可燃材料处理可发性塑料，使其具有阻燃性的技术，已进行了深入研究。
例如，本申请人提出的名称为“具优异不燃性的可发性塑料体”，申请号为10-2003-0027876的韩国专利申请，揭露了一种具有耐火性能的可发性塑料泡沫材料，使用的是具不燃性的有机或无机膜片成形剂。
上述技术所提供的可发性塑料泡沫材料虽然具有阻燃性能，但是要作为火灾发生时阻止火焰蔓延的耐火建筑的核心材料，其耐热性不够。
申请号为10-2003-0018763，名称为“阻燃聚苯乙烯板及其制造方法”的韩国专利申请，揭露的阻燃可发性聚苯乙烯，通过在水中溶解硅酸钠粉末，将其作为不可燃材料，用硅酸钠溶液单独或者与水玻璃混合后来涂布可发性聚苯乙烯表面的方法制备。
上述技术所提供的可发性聚苯乙烯，由于在可发性有机塑料上应用具有不可燃性的硅酸盐系粘合剂，使其仅具有不可燃的特性，在遇火或实际应用中还会出现下述的各种问题：
首先，耐火建筑的核心材料按照对火的耐热性可以分为两类：在相对低的温度条件下(大约150-400℃)的耐热性，热源位于材料周围，但是材料还尚未真正接触到火焰；在较高的温度条件下的耐热性，材料已经实际接触到了火焰。
但是，根据上述技术或方法所制成的产品，作为有机材料的可发性塑料在大约150-300℃时就会熔化。
此外，含有硅酸盐的耐火屏障作为建筑物接触火焰时的核心结构，由于具有较高的含水量，在高于200℃的温度条件下，耐火屏障中所含的水分就会蒸发，导致该屏障中的泡沫发生膨胀，从而在屏障上形成裂缝，因而，大量的裂缝会导致所述建筑物在真正接触到火焰之前，就会发生倒塌。
更进一步说，即使能够克服上述缺陷，即使屏障没有完全倒塌，固体硅酸盐在相对低的温度下(550-670℃)也会开始熔融，而在730-870℃下完全变成液态。因此，高于700℃时，屏障就发生熔融，而此温度正好是真正接触火焰时的温度。因而，建筑物防火墙的倒塌，也就使其失去了其阻止火焰蔓延的初始功能。
其次，耐水性在实际使用中也是一个重要的物理特性，对于耐用性的影响较大。
上述耐火屏障或阻燃剂涂层膜的技术或方法中所使用的硅酸盐有多种形式，包括碱金属离子，硅酸盐离子单体，聚硅酸盐离子，以及由所述硅酸盐离子根据SiO2/M2O摩尔比及在其液相中的浓度，松散结合而形成的胶体颗粒(micells)。
因此，由于耐火屏障或阻燃剂涂层膜的珠微表面是通过干燥脱水的，其具有较高溶解度(约为30-60％)，由于雨水或长期吸湿，在实际使用中会发生相当量的溶解，导致难以实现其原始功能。
再次，在实际使用中所需要的重要物理特性，还有弹性和粘附性能。但是，上述技术或方法中所使用的硅酸盐并没有改变无机材料的脆性，因而很难实现在具有疏水性的可发性有机塑料与含有亲水性羟基的硅酸盐之间的界面粘结，可发性有机塑料与硅酸盐仅是硬接在一起。
综上所述，所提到的技术或方法虽然有一定的阻燃性，但是硅酸盐结构作为耐火屏障，在火灾发生时，由于其较低的熔点，会出现膨胀和倒塌的现象，不能有效阻止火焰蔓延反而发生燃烧，因此不能使用可发性塑料材料作为火灾发生时阻止火焰蔓延的耐火建筑的核心材料。
同时，根据上述技术或方法所提到的可发性塑料材料，由于其溶解度高而耐水性差，长期吸潮或雨水都会导致其耐用性降低。
此外，可发性塑料材料还存在许多问题，包括具有无机硅酸盐的脆性，由于具有疏水性的可发性有机塑料与含有亲水性羟基的硅酸盐之间的界面粘结较差，导致其耐用性降低。
发明内容
本发明即为解决上述现有技术中存在的问题而提出，本发明的主要目的在于，提供一种具有优异耐热性及耐用性的可发性有机塑料泡沫材料，尤其是一种有较好的撞击吸收性能、可成形性、优异的吸声性能和隔热性能的可发性有机塑料泡沫材料。
本发明的另一目的在于，提供一种能够保持无机硅酸盐的非可燃特性的可发性有机塑料泡沫材料，同时，该材料能够显著提高耐热性，有利于在火灾发生时阻止火焰蔓延，且有较好的耐用性。
为达到上述目的，本发明提供了一种可发性有机塑料泡沫材料，通过以下方法制备：制备塑料颗粒或塑料泡沫；用下列至少一种物质之一对硅酸盐进行改性：碱土金属化合物、含有碱土金属化合物的物质和一种酸；将改性后的硅酸盐涂布到制备好的塑料颗粒或塑料泡沫上；采用加热加压的方式将已被涂布的塑料颗粒或塑料泡沫熔融成型；干燥已成型的材料。
更进一步地，在制造本发明的可发性塑料时，为硅酸盐进行改性，还要添加下列至少一种物质：醇、醚、酮和酯化合物。
本发明所提供的可发性塑料泡沫材料形成的耐火屏障，可在火灾发生时阻止火焰蔓延，因而可用作耐火建筑的核心材料。该材料还具有优异的耐水性，弹性及粘接性能，非常实用。
此外，本发明提供的可发性有机塑料泡沫材料，显著提高了屏障的吸声性能，由于其改性表面，还提高了该材料与其他材料的界面粘结，因而能够以多种方式应用，包括可与薄板材料粘接，可在其表面喷涂涂层材料等。
本发明所提供的可发性有机塑料，包括可发性聚苯乙烯、可发性聚乙烯、可发性聚丙烯、可发性聚亚安酯、苯酚泡沫材料等。
此外，本发明所使用的硅酸盐，是一种以M2O·nSiO2·xH2O形式表示的化合物；其中M为元素周期表IA族的碱金属；n和x分别代表整数。
所述元素周期表IA族的碱金属，具体而言，包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)。
本发明所使用的碱土金属化合物，以MmXn的形式表示，其中M为元素周期表II A族的碱土金属；X选自Cl、OH、SO4、O；m和n分别代表整数。
元素周期表II A族的碱土金属，具体而言，包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)和钡(Ba)。
本发明所使用的含有碱土金属化合物的物质，包括水泥、矿渣水泥、镁水泥、石膏、石灰和高炉矿渣。
下面将描述本发明提供的可发性有机塑料泡沫材料具备改进的耐热性、耐水性、弹性及粘接性能的原理。
硅酸盐与下列至少一种物质之一反应：酸、碱土金属化合物、含有碱土金属化合物的物质，以及改性剂，如醇、醚、酮或酯化合物。
在该反应中，生成的是一种难溶于水的硅酸盐聚合物，或是一种水不溶性盐，硅酸盐离子或聚硅酸盐离子经缩聚反应，脱去水分子(H2O)，使泡沫膨胀，导致低温隔热性能的降低，分离出碱金属，使熔点降低，生成独立的盐或用碱土金属取代碱金属。
硅酸盐与酸或碱土金属化合物发生的化学反应机制如下：
M2O·SiO2+H2CO3+H2O→Si(OH)4+M2CO3
酸(碳酸)释放出的氢离子加到硅酸盐上，中和反应溶液使其pH值降低时，形成金属盐。
Figure A20078000172800061
其中n为整数。
硅酸盐离子或聚硅酸盐离子间形成硅氧键，随着反应溶液粘性的逐渐提高，生成以水溶胶形式存在的低聚物。
随着反应的进行，上述低聚物进一步聚合生成凝胶形式的硅酸盐聚合物。
此时，提高的粘性和凝胶作用速率取决于酸的种类、用量，溶液的浓度，温度等。
M2O·nSiO2+Ca(OH)2+mH2O→CaO·nSiO2·mH2O+2M2OH
其中m和n均为整数。
硅酸盐与元素周期表II A族碱土金属化合物(包括Be、Mg、Ca和Ba)反应，生成不溶性硅酸盐金属水合物、硅酸盐金属氢氧化物、硅酸等。同时，反应溶液逐步凝胶化形成具有网状结构的聚合物。
所述反应生成的硅酸盐化合物取决于所使用的金属离子和硅酸盐离子量。
同时，为增强形成耐火屏障的可发性有机塑料和硅酸盐之间的界面粘结，将所述亲水性或水溶性的含有羟基极性端基的硅酸盐聚合物与醇、醚、酮或酯化合物反应，使其被疏水性或亲脂性端基部分取代，生成含有烷氧基团或烷基团的非极性端基。因此，亲水性极性端基由于与水分子间存在亲合力而分布于外部区域，疏水性非极性端基由于与水分子间存在排斥力而分布于朝向可发性有机塑料的区域。因而，自然增强了具有疏水特性的可发性有机塑料与烷氧基团或烷基团之间的粘接性能。
此外，硅酸盐低聚物被疏水性或亲脂性的非极性端基部分取代后，可以降低水的表面张力，进而减小了形成耐火屏障的可发性有机塑料和硅酸盐之间的界面能的变化，导致分散性的提高，因而可以得到厚度均匀一致的屏障。
硅酸盐低聚物与醇、醚、酮、酯化合物的化学反应机制如下：
与醇的反应
与醚的反应
Figure A20078000172800072
与酯的反应
Figure A20078000172800073
硅酸盐低聚物的亲水性羟基基团，对水有较强的亲合力，被醇、醚或酯化合物的疏水性烷氧基或烷基取代后，对有机材料有较强的亲合力。
与酮的反应
Figure A20078000172800074
硅酸盐低聚物与酮反应后增加聚合形成双键，生成含有硅氧烷键的有机硅酸盐化合物。
从上述硅酸盐低聚物与醇、醚、酮、酯化合物的化学反应可以看出，有机硅酸盐化合物含有两种相反极性的端基，包括亲水性的羟基和疏水性的烷基或烷氧基，可以提高液相中胶体颗粒的稳定性及具有疏水特性的可发性有机塑料与硅酸盐之间的界面粘结。此外，通过降低有机硅酸盐化合物水表面的张力而减少可发性有机塑料与硅酸盐之间的界面能变化，从而可提高分散性，同时，使其以均匀一致的方式涂布屏障。此外，根据官能团端基的碳原子数目，可以在一定程度上降低耐火屏障本身固有的脆性。
由于前述反应的不同的反应速率取决于用于改性的材料种类，可以加入延缓剂控制其反应速率。
所述的延缓剂，包括接氧基的碳(oxycarbon)，氟硅酸盐，硼酸盐，葡萄糖酸，糖类以及柠檬酸。
为更有效的实现本发明的目的，还可以使用各种添加剂，包括助粘剂，耐热性改善剂和防水剂，使用时额外添加。
具体来说，所述的助粘剂可以更有效地增强形成耐火屏障的可发性有机塑料与硅酸盐之间的粘接，可以加入表面活性剂、硅烷偶联剂、聚乙烯醇(PVA)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、纤维素粘合剂、粒度为10-1000nm的炭黑有机填料、石墨、经水分子溶胀破坏其构造层形成纳米胶体颗粒的蒙脱土、膨润土、精细伊利石颗粒或者粘土。
所述的耐热性改善剂，可以选自无机填料，包括锑化合物、氧化铝、氢氧化铝、硼砂、磷酸盐、磷系阻燃剂、卤素系阻燃剂、热固性树脂、白云石、碳酸钙、硅粉、氧化钛、氧化铁、钙矾石化合物、珍珠岩和粉煤灰。
上述的耐热性改善剂作为加入到可发性有机塑料中的阻燃剂，或是在其碳化时形成大量焦炭而增强焦炭的强度，因而可防止可发性有机塑料由于热而发生变形。
所述的防水剂可以选自硅系防水剂，氟系防水剂、石蜡防水剂。
上述的防水剂，在遇水时形成的水接触角较大，可阻止水渗透到可发性塑料泡沫材料上，从而提高耐水性能。
技术效果
综上所述，本发明提供的可发性有机塑料泡沫材料，具有较好的撞击吸收性能，可成形性，较好吸声和隔热性能。
此外，本发明提供的可发性有机塑料泡沫材料，能够保持无机硅酸盐的不可燃性，同时，显著提高耐热性，在火灾发生时能够阻止火焰蔓延，且耐用性也得到提高。
优选实施方式
实例：制造可发性塑料泡沫材料
首先，加入水蒸气，使可发性聚苯乙烯颗粒(CL 2500F；韩国SH化学品股份有限公司)膨胀，水由可发性颗粒表面蒸发。接着，陈化可发性颗粒4小时，使空气替代颗粒中含有的发泡气体，从而使颗粒具有恢复力。随后，再加入水蒸气到膨胀颗粒中，使其进一步膨胀，以此制备出可发性颗粒。
用10wt％(wt％为重量百分比，按硅酸钠重量计算)的氢氧化镁作为碱土金属化合物加入到50Be′的硅酸钠中，接着再加入10wt％的膨润土，3wt％的碳黑，3wt％的溶胀珍珠岩和0.1wt％的硅基防水剂。将混合物充分搅拌，并将其均匀涂布到上述制备好的可发性颗粒表面。
将经涂布的可发性颗粒置入大小为220mmx220mmx80mm的模具中，在100℃下熔融，同时将颗粒的高度压缩成60mm(原先体积高度的85％)，随后干燥，制成大小为220mmx220mmx60mm的可发性塑料泡沫材料。
实施例
以下将以实例或测试例详细地描述本发明的可发性塑料泡沫材料的制造方法。但应理解，这些例子仅起到示例作用，本发明保护范围不受此限制。
实例1：制造可发性塑料泡沫材料1
首先，加入水蒸气使可发性聚苯乙烯颗粒(CL 2500F；韩国SH化学器股份有限公司)第一次膨胀，水由可发性颗粒表面蒸发。接着，陈化可发性颗粒4小时，使空气替代颗粒中含有的发泡气体，从而使颗粒具有恢复力。随后，加入水蒸气到陈化颗粒中使其进一步膨胀，由此制备出可发性颗粒。
用10wt％(按硅酸钠重量计算)的氢氧化镁作为碱土金属化合物加入到50Be′的硅酸钠中，充分搅拌后将其均匀涂布到上述制备好的可发性颗粒表面。
将经涂布的可发性颗粒置入大小为220mmx220mmx80mm的模具中，在100℃下熔融，将颗粒的高度压缩成60mm(原先体积高度的85％)，随后干燥，制成大小为220mmx220mmx60mm的可发性塑料泡沫材料。
实例2：制造可发性塑料泡沫材料2
按照实例1的方法制造出大小为220mmx220mmx60mm的可发性塑料泡沫材料，不同之处在于用含有碱土金属化合物的10wt％的水泥替代实例1中所用的10wt％氢氧化镁。
实例3：制造可发性塑料泡沫材料3
按照实例1的方法制造出大小为220mmx220mmx60mm的可发性塑料泡沫材料，不同之处在于用0.5wt％的碳酸替代10wt％的氢氧化镁。
实例4：制造可发性塑料泡沫材料4
按照实例1的方法制造出大小为220mmx220mmx60mm的可发性塑料泡沫材料，不同之处在于另外再加入5wt％(按硅酸钠的重量)含有碱土金属化合物的的水泥。
实例5：制造可发性塑料泡沫材料5
按照实例1的方法制造出大小为220mmx220mmx60mm的可发性塑料泡沫材料，不同之处在于另外再加入0.5wt％(按硅酸钠重量)的碳酸。
实例6：制造可发性塑料泡沫材料6
按照实例2的方法制造出大小为220mmx220mmx60mm的可发性塑料泡沫材料，不同之处在于另外再加入0.5wt％(按硅酸钠重量)的碳酸。
实施例7：制造可发性塑料泡沫材料7
按照实施例1的方法制造出大小为220mmx220mmx60mm的可发性塑料泡沫材料，不同之处在于另外再加入5wt％(按硅酸钠重量)的水泥和0.5wt％(按硅酸钠重量)的碳酸。
实例8：制造可发性塑料泡沫材料8
按照实例1的方法制造出大小为220mmx220mmx60mm的可发性塑料泡沫材料，不同之处在于使用硅酸钾替代硅酸钠。
实例9：制造可发性塑料泡沫材料9
按照实例1的方法制造出大小为220mmx220mmx60mm的可发性塑料泡沫材料，不同之处在于另外再加入1.5wt％(按硅酸钠重量)的乙醇。
实例10：制造可发性塑料泡沫材料10
按照实例1的方法制造出大小为220mmx220mmx60mm的可发性塑料泡沫材料，不同之处在于另外再加入1.5wt％(按硅酸钠重量)的醚。
实例11：制造可发性塑料泡沫材料11
按照实例1的方法制造出大小为220mmx220mmx60mm的可发性塑料泡沫材料，不同之处在于另外再加入1.5wt％(按硅酸钠重量)的丙酮。
实例12：制造可发性塑料泡沫材料12
按照实例1的方法制造出大小为220mmx220mmx60mm的可发性塑料泡沫材料，不同之处在于另外再加入10wt％(按硅酸钠重量)的膨润土和3wt％(按硅酸钠重量)的碳黑。
实例13：制造可发性塑料泡沫材料13
按照实例1的方法制造出大小为220mmx220mmx60mm的可发性塑料泡沫材料，不同之处在于另外再加入10wt％(按硅酸钠重量)的膨润土和3wt％的碳黑，3wt％的膨胀珍珠岩和0.1wt％的硅基防水剂。
实例14：制造可发性塑料泡沫材料14
按照实例1的方法制造出大小为220mmx220mmx60mm的可发性塑料泡沫材料，不同之处在于另外再加入10wt％(按硅酸钠重量)的膨润土，3wt％的膨胀珍珠岩和0.15wt％的柠檬酸。
对照例1：可发性塑料泡沫材料对照样1
首先，加入水蒸气使可发性聚苯乙烯颗粒(CL 2500F；韩国SH化学品股份有限公司)第一次膨胀。接着，陈化可发性颗粒4小时。随后，将可发性颗粒倒入大小为220mmx220mm的模具，干燥度为30kg/cm3。之后，再向模具中的颗粒加入水蒸气，随后干燥，制备出大小为220mmx220mmx60mm的可发性塑料泡沫材料。
对照实例2：可发性塑料泡沫材料对照样2
首先，加入水蒸气使可发性聚苯乙烯颗粒(CL 2500F；韩国SH化学品股份有限公司)第一次膨胀。接着，陈化可发性颗粒4小时，使空气替代颗粒中含有的发泡气体，使颗粒具有恢复力。随后，再次加入水蒸气到陈化颗粒中使其进一步膨胀，制备出可发性颗粒。
将50Be’硅酸钠均匀涂布到上述制备好的可发性颗粒表面。
将经涂布的可发性颗粒置入大小为220mmx220mmx80mm的模具中，在100℃下熔融，随后干燥，制成低密度泡沫材料。
测试例1：阻燃性能和耐热性测试
将按实例1-14制造的样品和对照例制造的样品置于通风良好的房间内48小时，在40±5℃条件下干燥120小时。随后，测试样品的阻燃性能和耐热性、抗弯强度及耐水性、以检测熔点及粘接性能。
按照KS F 2271的方法评估样品的阻燃性能，测试结果如表1所示。
通过差热分析法(DTA，differential thermal analysis)测定样品的耐热性，该方法通过测定吸热或放热状态、温度变化时的重量变化以及热重分析法(TG，thermogravimetry)确定样品的熔化或降解。此外，为检测样品的耐热性，还分别在300℃和750℃的电炉里测定样品的形状变化，该结果如表2所示。
为检测粘接性能，根据KS M 3808(可发性聚苯乙烯隔热材料)的测试方法评估了各个样品的抗弯强度，其结果如表3所示。此外，为评估样品的耐水性，还采用在清水中浸水各个样品24小时，随后放置于室内48小时，在40±5℃条件下干燥120小时，然后，根据KS F 2271的方法评估经浸水样品的阻燃性能，结果如表1所示，以此来检测样品经浸水后阻燃性能的变化。
表1  按照KS F 2271测试方法测定的样品及浸水后样品的阻燃性能结果
Figure A20078000172800111
Figure A20078000172800121
如表1所示的结果，对照实施例1制造的样品由于在测试初期完全被烧成灰分而无法进行后续测定，对照实施例2制造的样品虽然在阻燃性能表面测试中得到了相对较好的结果，但是经过24小时的浸水后，却由于样品中的硅酸盐大量溶解而导致其破裂，无法测定浸水后样品的阻燃性能。
从表1的结果可知，实施例1-14制造的样品，即使浸水后，也能保持较好的阻燃性能，表明其耐水性明显优于对照例制造的样品。
表2  根据TG/DSC测量法进行的热力性能试验结果
  样品   质量减少百分比(％)  300℃下加入后形状变化   700℃下加入后形状变化
  实例1   20.96   无   无
  实例2   20.58   无   无
  实例3   25.19   无   无
  实例4   19.99   无   无
  实例5   24.13   无   无
  实例6   22.58   无   无
  实例7   19.81   无   无
  实例8   23.56   无   无
  实例9   22.33   无   无
  实例10   21.93   无   无
  实例11   22.51   无   无
  实例12   19.44   无   无
  实例13   15.91   无   无
  实例14   16.39   无   无
  对照例1   96.72   烧为灰分   不能测试
  对照例2   21.67   由于膨胀而变形   破碎成碎片，完全变形
如表2所示的结果，对照例1制造的样品完全烧尽，仅剩余原始重量的3.28％(100-96.72＝3.28)，降解了96.76％。此外，在300℃下的形状变化测试中，已完全化为灰分。
对照实施例2制造的样品，剩余原始质量的78.33％(100-21.67＝78.33)，虽然与实施例制造的样品相当，但是在形状变化测试中，加热到300℃时，由于硅酸盐膨胀而导致样品变形，到750℃时，已经破碎成片，完全变形。
因此，根据表2的结果，表明实例1-14制造的样品质量损失相对较小，在形状变化测试中，在加热到300℃和750℃时，仍然能够保持原形，可见，其耐热性明显优于对照例制造的样品。
表3  根据KS F 2271测定的密度和抗弯强度
  样品   密度(/)   抗弯强度(N/)   比强度(抗弯强度/密度)
 实例1   42.4   30.2   0.71
 实例2   41.8   31.9   0.86
 实例3   36.9   31.6   0.86
 实例4   45.4   33.9   0.75
 实例5   42.7   33.7   0.79
 实例6   42.8   34.9   0.82
 实例7   45.3   35.2   0.77
 实例8   42.3   30.8   0.73
 实例9   43.3   32.3   0.75
 实例10   43.2   32.1   0.74
 实例11   43.2   32.5   0.75
 实例12   49.8   31.4   0.63
 实例13   50.6   33.7   0.67
 实例14   50.1   33.2   0.66
 对照例1   24.1   21.1   0.88
 对照例2   36.4   19.1   0.53
如表3所示的结果，对照例1制造的样品，由于可发性塑料本身的热结合使其具有较高的抗弯强度和比强度，但是实施例1-14制造的样品及对照例2制造的样品，其抗弯强度是由小于对照实施例1样品的热结合及硅酸盐粘接来实现的，但是实例1-14制造的样品的抗弯强度和比强度都高于对照例2样品50％。
因此，从表3可以看出，实例1-14制造的样品与对照实施例制造的样品相比，有明显优异的粘接性能。
本发明具有优异耐水性及耐热性的可发性塑料泡沫，通过本领域内的普通技术人员就能制造，该技术的简单改变或变形都包括在本发明的保护范围内。
工业应用性
综上所述，本发明提供的可发性有机塑料泡沫材料，具有优异的耐热性和耐用性。本发明可发性有机塑料泡沫材料形成的耐火屏障，能够作为耐火建筑的核心材料，因为该耐火屏障在发生火灾时能够阻止火焰蔓延。此外，该材料还具有优异的耐水性，弹性及粘接性能，利于在实践中的使用。
此外，本发明提供的可发性有机塑料泡沫材料，显著提高了屏障的吸声性能，由于其表面的改性，还提高了该材料与其他材料的界面粘结，因此能够以多种方式应用，包括与薄片粘接，喷涂涂层材料。

Claims (10)

1.具有优异耐热性和耐用性的可发性有机塑料泡沫材料，通过以下方法制备：制备塑料颗粒或塑料泡沫；用下列至少一种物质之一对硅酸盐进行改性：碱土金属化合物、含有碱土金属化合物的物质、以及一种酸；将改性的硅酸盐涂布到制备的塑料颗粒或塑料泡沫上；采用加热加压的方式将已被涂布的塑料颗粒或塑料泡沫熔融成型；干燥已成型的材料。
2.根据权利要求1所述的可发性有机塑料泡沫材料，其特征在于其中所述的硅酸盐选自下列至少一种物质之一：硅酸钠、硅酸钾以及硅酸铝。
3.根据权利要求1所述的可发性有机塑料泡沫材料，其特征在于其中所述的碱土金属化合物为MmXn，其中M为选自Be，Mg，Ca及Ba的碱土金属，X为选自Cl，OH，SO4及O，其中m和n分别为整数。
4.根据权利要求1所述的可发性有机塑料泡沫材料，其特征在于其中所述的含有碱土金属化合物的物质选自下列至少一种物质之一：水泥、矿渣水泥、镁氧水泥、石膏、石灰以及高炉矿渣。
5.根据权利要求1所述的可发性有机塑料泡沫材料，其特征在于所述硅酸盐中还加入了下列至少一种物质之一：醇、醚、酮以及酯化合物。
6.根据权利要求1所述的可发性有机塑料泡沫材料，其特征在于所述硅酸盐中还加入了下列至少一种物质之一：助粘剂、耐热性改善剂、延缓剂以及防水剂。
7.根据权利要求6所述的可发性有机塑料泡沫材料，其特征在于其中所述的助粘剂选自下列至少一种物质之一：表面活性剂、硅烷偶联剂、聚乙烯醇、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、纤维素粘合剂、炭黑、石墨、蒙脱土、膨润土、伊利石以及粘土。
8.根据权利要求6所述的可发性有机塑料泡沫材料，其特征在于其中所述的耐热性改善剂选自下列至少一种物质之一：锑化合物、氧化铝、氢氧化铝、硼砂、磷酸盐、磷基阻燃剂、卤素基阻燃剂、热固性树脂、白云石、碳酸钙、硅粉、氧化钛、氧化铁、钙矾石化合物、珍珠岩以及粉煤灰。
9.根据权利要求6所述的可发性有机塑料泡沫材料，其特征在于其中所述的防水剂选自下列至少一种物质：硅基防水剂、氟基防水剂以及石蜡防水剂。
10.根据权利要求6所述的可发性有机塑料泡沫材料，其特征在于其中所述的延缓剂选自下列至少一种物质：接氧基的碳(oxycarbon)、氟硅酸盐、硼酸盐、葡萄糖酸、糖类以及柠檬酸。
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