CN110527214B - 一种抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到发泡材料领域，具体涉及到一种抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料。一种抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料，以重量份计，包括以下组分：可发泡弹性体150‑220份、二氧化硅气凝胶20‑80份、发泡剂5‑30份、防老剂2‑10份、软化剂5‑10份、增塑剂5‑15份、促进剂2‑6份、硫化剂3‑10份、交联剂0.3‑0.8份。本发明采用由改性聚氯乙烯、溴化丁基橡胶、丙烯酸酯橡胶，乙烯三元共聚物、无机纳米粒子熔融捏合制得的可发泡弹性体与二氧化硅气凝胶和其他助剂共混发泡制得的发泡材料不仅保暖性好、质量轻、弹性好，还兼具抗寒、耐磨等性能。同时，改性聚氯乙烯交联后形成网状结构，有效抑制小分子增塑剂的迁移和逸出，提高发泡材料的力学性能和稳定性。

Description

一种抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料

技术领域

本发明涉及到发泡材料领域，具体涉及到一种抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料。

背景技术

发泡材料相对普遍存在的密实材料而言，其共同特点是密度小，质量轻，比面积大，力学性能高，阻尼性能好。发泡材料按基体不同分为金属发泡材料、陶瓷玻璃发泡材料、木材发泡材料、高分子泡沫材料，而高分子泡沫材料又包括塑料发泡材料和橡胶发泡材料。对于橡塑发泡材料，其具有优异的缓冲、压缩、密封、隔热、隔音等性能，可将它作为缓冲、衬垫、隔热、密封、防水、减震等材料，在机动车、石油化工、机械建筑、航空航天、纺织、包装等领域获得了广泛应用。

聚氯乙烯(PVC)树脂是我国产量最高的聚合物之一，而软质PVC制品则是我国PVC树脂的主要应用形式。软质PVC广泛用于生产鞋类、人造革、软管、运输带、密封条等软质制品。同通用橡胶相比，普通软PVC具有良好的耐臭氧及耐燃性能、着色鲜艳、价格低廉且能进行多种热塑性加工等优点。但同时也有一些明显的缺点，如力学强度和抗寒保暖性较差，所含增塑剂会因迁移、抽提、挥发而损失，导致材料变硬、变脆，从而丧失使用价值。

综上所述，聚氯乙烯发泡材料的抗寒保暖性是亟待解决的问题。因此，需要进一步提高聚氯乙烯发泡材料的抗寒性，提高其在低温条件下的力学性能和稳定性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料，以重量份计，包括以下组分：可发泡弹性体150-220份、二氧化硅气凝胶20-80份、发泡剂5-30份、防老剂2-10份、软化剂5-10份、增塑剂5-15份、促进剂2-6份、硫化剂3-10份、交联剂0.3-0.8份。

作为本发明一种优选的技术方案，所述可发泡弹性体，以重量份计，包括以下组分：改性聚氯乙烯60-90份、溴化丁基橡胶50-70份、丙烯酸酯橡胶40-60份、乙烯三元共聚物5-25份、无机纳米粒子1-5份。

作为本发明一种优选的技术方案，所述可发泡弹性体由改性聚氯乙烯、溴化丁基橡胶、丙烯酸酯橡胶、乙烯三元共聚物、无机纳米粒子在150-190℃下熔融捏合得到。

作为本发明一种优选的技术方案，所述改性聚氯乙烯的制备原料包含氯乙烯和二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯。

作为本发明一种优选的技术方案，所述氯乙烯和二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯的质量比为4:1-20:1。

作为本发明一种优选的技术方案，所述乙烯三元共聚物选自乙烯-醋酸乙烯酯-羰基的三元共聚物、乙烯-丙烯酸正丁酯-羰基的三元共聚物、乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯的三元共聚物中的一种或多种的组合。

作为本发明一种优选的技术方案，所述无机纳米粒子选自纳米二氧化硅或/和纳米碳酸钙。

作为本发明一种优选的技术方案，所述无机纳米粒子经改性后枝接聚甲基丙烯酸甲酯。

作为本发明一种优选的技术方案，所述可发泡弹性体与二氧化硅气凝胶的质量比为3:1-10:1。

本发明的第二个方面提供了一种抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配方称取可发泡弹性体置于160-200℃开炼机中开炼，开炼过程中加入二氧化硅气凝胶、防老剂、软化剂、增塑剂、促进剂、硫化剂，交联剂和发泡剂最后加入，打三角包，直到共混料混合均匀，将料片趁热取下，于平板硫化机中定型、冷压出片；

(2)将步骤(1)中得到的料片置于模具中，放入硫化压片机中进行模压发泡，发泡温度为170-200℃，发泡压力为8-15MPa，发泡时间为10-20min，发泡后，卸压，取出模具，待冷却后取出发泡材料，即得。

参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。

有益效果：本发明提供了一种抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料。通过采用由改性聚氯乙烯、溴化丁基橡胶、丙烯酸酯橡胶，乙烯三元共聚物、无机纳米粒子熔融捏合制得的可发泡弹性体与二氧化硅气凝胶和其他助剂共混发泡制得的发泡材料不仅保暖性好、质量轻、弹性好，还兼具抗寒、耐磨等性能。同时，改性聚氯乙烯交联后形成网状结构，有效抑制小分子增塑剂的迁移和逸出，提高发泡材料的力学性能和稳定性。

具体实施方式

参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。

如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。

说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。

此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。

“聚合物”意指通过聚合相同或不同类型的单体所制备的聚合化合物。通用术语“聚合物”包含术语“均聚物”、“共聚物”、“三元共聚物”与“共聚体”。

“共聚体”意指通过聚合至少两种不同单体制备的聚合物。通用术语“共聚体”包括术语“共聚物”(其一般用以指由两种不同单体制备的聚合物)与术语“三元共聚物”(其一般用以指由三种不同单体制备的聚合物)。其亦包含通过聚合四或更多种单体而制造的聚合物。“共混物”意指两种或两种以上聚合物通过物理的或化学的方法共同混合而形成的聚合物。

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料，以重量份计，包括以下组分：可发泡弹性体150-220份、二氧化硅气凝胶20-80份、发泡剂5-30份、防老剂2-10份、软化剂5-10份、增塑剂5-15份、促进剂2-6份、硫化剂3-10份、交联剂0.3-0.8份。

在一种优选的实施方式中，所述抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料，以重量份计，包括以下组分：可发泡弹性体170-210份、二氧化硅气凝胶40-60份、发泡剂10-25份、防老剂3-8份、软化剂6-9份、增塑剂8-13份、促进剂3-5份、硫化剂4-8份、交联剂0.4-0.6份。

在一种最优选的实施方式中，所述抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料，以重量份计，包括以下组分：可发泡弹性体200份、二氧化硅气凝胶50份、发泡剂20份、防老剂6份、软化剂8份、增塑剂10份、促进剂4份、硫化剂7份、交联剂0.5份。

可发泡弹性体

本发明中，所述可发泡弹性体，以重量份计，包括以下组分：改性聚氯乙烯60-90份；溴化丁基橡胶50-70份；丙烯酸酯橡胶40-60份；乙烯三元共聚物5-25份；无机纳米粒子1-5份。

在一种优选的实施方式中，所述可发泡弹性体，以重量份计，包括以下组分：改性聚氯乙烯70-80份；溴化丁基橡胶55-65份；丙烯酸酯橡胶45-55份；乙烯三元共聚物10-20份；无机纳米粒子2-4份。

在一种最优选的实施方式中，所述可发泡弹性体，以重量份计，包括以下组分：改性聚氯乙烯77份；溴化丁基橡胶62份；丙烯酸酯橡胶50份；乙烯三元共聚物18份；无机纳米粒子3份。

本发明中，所述可发泡弹性体由改性聚氯乙烯、溴化丁基橡胶、丙烯酸酯橡胶、乙烯三元共聚物、无机纳米粒子在150-190℃下熔融捏合得到。

作为优选，所述可发泡弹性体在熔融捏合之前，先将改性聚氯乙烯、溴化丁基橡胶、丙烯酸酯橡胶、乙烯三元共聚物、无机纳米粒子在混合器中混合均匀。

作为优选，所述实施熔融捏合的设备是常规的，可以提及开炼机、密炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等。

作为优选，所述熔融捏合的温度也是常规的，只要能将本发明可发泡弹性体的各个组分熔融捏合在一起即可。

作为优选，所述熔融捏合的温度可为150-190℃。

在一种最优选的实施方式中，所述可发泡弹性体的制备方法为：将77份改性聚氯乙烯、62份溴化丁基橡胶、50份丙烯酸酯橡胶、18份乙烯三元共聚物、3份无机纳米粒子在混合器中混合均匀后转移至双辊混炼机，在165℃下将该混合物混炼均匀，即得。

溴化丁基橡胶

溴化丁基橡胶(简称BIIR)，是含有活性溴的异丁烯-异戊二烯共聚物弹性体。由于溴化丁基橡胶拥有丁基橡胶基本饱和的主链，所以其具有丁基聚合物的多种性能特性，如较高的物理强度、较好的减振性能、低渗透性、耐老化以及耐天候老化。

本发明中，所述溴化丁基橡胶，没有特别的限制，可选自美国Exxon公司生产的牌号为2211、2222、2255、德国Lanxess公司生产的牌号为2030、中国石油化工集团公司生产的牌号为BIIR-C产品中的一种或多种的组合。

作为优选，所述溴化丁基橡胶选自中国石油化工集团公司生产的牌号为BIIR-C的产品。

丙烯酸酯橡胶

丙烯酸酯橡胶(简称ACM)，是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体，其主链为饱和碳链，侧基为极性酯基。由于特殊结构赋予其许多优异的特点，如耐热、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外线等，力学性能和加工性能优于氟橡胶和硅橡胶，其耐热、耐老化性和耐油性优于丁腈橡胶。

本发明中，所述丙烯酸酯橡胶，没有特别的限制，可选自遂宁青龙丙烯酸酯橡胶厂，型号为ar-100、200、300、400、210、150、250中的一种或多种的组合。

乙烯三元共聚物

本发明中，所述乙烯三元共聚物选自乙烯-醋酸乙烯酯-羰基的三元共聚物、乙烯-丙烯酸正丁酯-羰基的三元共聚物、乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯的三元共聚物中的一种或多种的组合。

作为优选，所述乙烯三元共聚物选自美国杜邦公司研发的所有商品名为Elvaloy的产品；根据共聚单体的不同，乙烯三元共聚物可以分为乙烯-醋酸乙烯酯-羰基(E/VA/CO)共聚物，乙烯-丙烯酸正丁酯-羰基(E/NBA/CO)共聚物和乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯(E/NBA/GMA)共聚物三类。

作为优选，所述乙烯三元共聚物选自乙烯-醋酸乙烯酯-羰基(E/VA/CO)共聚物或/和乙烯-丙烯酸正丁酯-羰基(E/NBA/CO)共聚物。

作为更优选，所述乙烯三元共聚物选自美国杜邦公司的如下牌号产品中的一种或多种：HP4051、HP4924、HP441、HP741、HP742。

作为最优选，所述乙烯三元共聚物选自如下牌号中的一种：HP4051、HP441、HP741。

本发明中，可发泡弹性体经乙烯三元共聚物改性后，发泡材料的抗寒性得到了明显的提高。发明人认为可能的原因有：乙烯三元共聚物的主链为无任何刚性基团的柔性链，与溴化丁基橡胶具有良好的亲和性；其侧链为极性基团酯基，与丙烯酸酯橡胶侧链的极性基团酯基也具有较好的亲和性。由于乙烯三元共聚物的双亲特性，多组分发泡弹性体共聚物间具有较好的相容性。另外，三元共聚物与丙烯酸酯橡胶的羰基碳均显部分正电性，而聚氯乙烯及溴化丁基橡胶中的卤素均显部分负电性，这使得可发泡弹性体中的三类聚合物可以通过分子间静电作用更加紧密的结合在一起，提高材料的在的强度和耐磨性。同时，这三类聚合物的软化温度均低于改性聚氯乙烯的塑化温度，当改性聚氯乙烯在熔融状态下与溴化丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、三元共聚物共混并形成分散均匀的混合物后，发泡弹性体整体脆化温度会显著降低；三元共聚物和丙烯酸酯橡胶表面的极性基团与聚氯乙烯上的-C1有相互吸引作用，减少了聚氯乙烯分子之间-Cl的相互作用，这相当于遮盖了-C1基团产生屏蔽作用，从而使聚氯乙烯内部的物理交联点减少，进一步降低材料的脆化温度，提高发泡材料的抗寒性。

无机纳米粒子

本发明中，所述无机纳米粒子选自纳米二氧化硅或/和纳米碳酸钙。

作为优选，所述无机纳米粒子经改性后枝接聚甲基丙烯酸甲酯。

作为优选，所述无机纳米粒子、甲基丙烯酸甲酯单体的质量比为100：(30-55)。

在一种优选的实施方式中，所述无机纳米粒子改性枝接聚甲基丙烯酸甲酯的制备方法包括以下步骤：

(1)无机纳米粒子表面的偶联剂处理

在四口瓶中加入甲苯和干燥的无机纳米粒子，采用超声波和电动搅拌均匀分散，然后加入偶联剂KH570，同时通入N₂，在甲苯的回流温度下反应15-30h。

(2)原位聚合制备聚合物包覆的无机纳米粒子

在步骤(1)反应的基础上，将温度下降到30-60℃并恒定后，依次滴加甲基丙烯酸甲酯单体和引发剂偶氮二异丁腈的甲苯溶液，聚合反应3-6h。反应结束后除甲苯并用丙酮洗涤三次除去均聚物和未反应的甲基丙烯酸甲酯单体，80-120℃真空干燥12-24h，即得。

作为优选，所述步骤(1)中无机纳米粒子与偶联剂KH570的质量比为100：(1-10)。

作为优选，所述步骤(1)中无机纳米粒子在甲苯溶液中的质量浓度为2-5g/mL。

作为优选，所述步骤(2)中无机纳米粒子、甲基丙烯酸甲酯单体和引发剂偶氮二异丁腈的质量比为100：(30-55)：(5-10)。

作为优选，所述步骤(2)中甲基丙烯酸甲酯单体在甲苯溶液中的质量分数为1-3g/mL。

作为优选，所述步骤(2)中引发剂偶氮二异丁腈在甲苯溶液中的质量分数为1-3g/mL。

作为优选，所述步骤(2)中丙酮与步骤(1)中甲苯的体积比为0.8:1-2:1。

作为优选，所述纳米碳酸钙或/和纳米二氧化硅没有特别的限制，市售均适用于本发明。

作为优选，所述纳米碳酸钙购买于江西省高峰化工矿业发展有限公司；所述纳米二氧化硅选自江苏辉迈粉体科技有限公司。

作为优选，所述偶联剂KH570购买于南京曙光化工厂。

作为优选，所述甲基丙烯酸甲酯MMA，CAS号80-62-6。

作为优选，所述偶氮二异丁腈AIBN，CAS号201-132-3。

在一种最优选的实施方式中，所述无机纳米粒子经改性枝接聚甲基丙烯酸甲酯的制备方法包括以下步骤：

(1)无机纳米粒子表面的偶联剂处理

在四口瓶中加入300mL甲苯和100g干燥的无机纳米粒子，采用超声波和电动搅拌均匀分散，然后加入8g偶联剂KH570，同时通入N₂，在甲苯的回流温度下反应20h。

(2)原位聚合制备聚合物包覆的无机纳米粒子

在步骤(1)反应的基础上，将温度下降到50℃并恒定后，依次滴加40g甲基丙烯酸甲酯单体和9g引发剂偶氮二异丁腈的甲苯溶液，聚合反应5h。反应结束后除甲苯并用500mL丙酮洗涤除去均聚物和未反应的甲基丙烯酸甲酯单体，100℃真空干燥20h，即得。

本发明中，可发泡弹性体中均匀分散的无机纳米粒子使发泡材料在低温下的强度和韧性得到明显的提升，进一步提高发泡材料的抗寒性。发明人认为可能的原因是：无机纳米粒子表面枝接聚甲基丙烯酸酯后与可发泡弹性体内部分子链段极性相近，具有较好的亲和性，实现可发泡弹性体对纳米粒子的均匀包覆。无机纳米粒子在可发泡弹性体中以纳米级别的形式均匀分散，提高粒子与可发泡弹性体的接触面积。当材料在低温条件下受到冲击的时候，应力分散到可发泡弹性体中形成大量的微裂纹和塑性形变，而均匀分散的纳米粒子可吸收大量的能量起到很好的增韧效果，因而发泡材料的整体抗寒性明显提高。

同时，发明人发现可发泡弹性体中极性的高分子聚合物均为链状结构，链段间产生排列和堆砌，使分子间结合非常紧密，不易活动，且小分子增塑剂容易在聚合物链段间的空隙进行迁移、逸出，导致材料在低温条件下容易结晶变硬、变脆，导致发泡材料的整体力学性能降低。因此，发明人通过对聚氯乙烯进行改性以提高发泡材料的力学性能。

改性聚氯乙烯

聚氯乙烯，英文简称PVC(Polyvinyl chloride)，是氯乙烯单体(vinyl chloridemonomer，简称VCM)在过氧化物、偶氮化合物等引发剂，或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。聚氯乙烯是世界上仅次于聚乙烯的第二大通用树脂，在我国应用量非常大。然而由于聚氯乙烯中氯原子的存在，极性较大，分子间作用力强，所以其韧性较差，低温下更为明显，从而限制了其应用。目前，国内外主要采用化学方法和物理共混方法提高PVC制品的性能。

本发明中，所述改性聚氯乙烯的制备原料包含氯乙烯和二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯。

作为优选，所述二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯的CAS号为1026-92-2，购买于百灵威科技有限公司。

在一种优选的实施方式中，所述改性聚氯乙烯的制备方法包括以下步骤：

(1)悬浮聚合：将氯乙烯、二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯、分散剂、去离子水、引发剂以及其他助剂分别置于反应釜中进行悬浮聚合，得到二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯改性聚氯乙烯浆料；

(2)后处理：将二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯改性聚氯乙烯浆料中通入水蒸气，脱除未反应的氯乙烯，离心过滤然后干燥得到二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯改性聚氯乙烯。

所述步骤(1)中各组分的重量份数为：氯乙烯100份、二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯5-25份、分散剂0.05-0.8份、去离子水105-120份、引发剂0.03-0.1份；所述的其他助剂及重量份数包括链终止剂0.001-0.1份、巯基乙醇0.005-0.025份、抗鱼眼剂0.0001-0.0025份。

本发明中，二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯单体的重量份数占聚氯乙烯的质量份数较少，其能够在保证对聚氯乙烯充分改性的前提下，仍然保持聚氯乙烯原本的性能。

作为优选，所述步骤(1)中氯乙烯和二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯的质量比为4:1-20:1。

作为更优选，所述步骤(1)中氯乙烯和二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯的质量比为5:1-10:1。

作为最优选，所述步骤(1)中氯乙烯和二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯的质量比为50:9。

作为优选，所述的步骤(1)中各组分的具体添加工艺如下：将去离子水、分散剂、引发剂、抗鱼眼剂以及巯基乙醇通入反应釜中，然后将反应釜中的空气置换成氮气，然后加入氯乙烯以及二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯，控制反应釜内温度为50-60℃，反应釜内压力为0.6-0.9MPa，当反应釜内压力降至0.35-0.20MPa时加入链终止剂，泄压出料，得到有二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯改性聚氯乙烯浆料。

作为优选，所述的步骤(1)中分散剂为明胶、聚乙烯醇、羧甲基纤维素或者羟丙基甲基纤维素中的一种。

作为优选，所述的步骤(1)中引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯、偶氮二异庚腈、过氧化十二酰、过氧化乙酰基环己烷磺酸或者过氧化二碳酸二环己酯中的一种或多种的组合。

作为优选，所述的步骤(1)中链终止剂为双酚A、对叔丁基领苯二酚、二甲基二硫代氨基甲酸钠、多硫化钠或者亚硝酸钠中的一种。

作为优选，所述的步骤(1)中抗鱼眼剂为叔丁基邻苯二酚、硝基苯酚、叔丁基对苯二酚或丁醇中的一种。

在一种最优选的实施方式中，所述改性聚氯乙烯的制备方法为：

(1)悬浮聚合：

(1.1)按照重量份数计依次称取：氯乙烯100份、二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯18份、分散剂0.4份、去离子水108份以及引发剂0.045份，所述的其他助剂及重量份数包括链终止剂0.001份、巯基乙醇0.005份、抗鱼眼剂0.0025份备用；所述的分散剂为明胶，所述的引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯，所述的链终止剂为亚硝酸钠，所述的抗鱼眼剂为叔丁基邻苯二酚。

(1.2)将去离子水、分散剂、引发剂、抗鱼眼剂以及巯基乙醇通入反应釜中，然后将反应釜中的空气置换成氮气，然后加入氯乙烯以及二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯，控制反应釜内温度为55℃，反应釜内压力为0.8MPa，当反应釜内压力降至0.28MPa时加入链终止剂，泄压出料，得到有二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯改性聚氯乙烯浆料。

(2)后处理：将二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯改性聚氯乙烯浆料中通入水蒸气，脱除未反应的氯乙烯，离心过滤然后干燥得到二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯改性聚氯乙烯。

由于可发泡弹性体均为链状聚合物，在低温条件下聚合物链段间容易结晶，导致发泡材料变脆、力学性能降低。本发明中，发明人采用二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯单体对聚氯乙烯改性明显提高了发泡材料的力学性能。发明人认为，通过向聚氯乙烯分子内部引入芳基，可增大发泡弹性体链段内部分子间的距离，降低链段内分子间的作用力，从而降低分子间的缠绕，进而提高材料的断裂伸长率。另外，芳基的引入也可降低可发泡弹性体链段的规整性，防止聚合物链段的结晶性，提高链段间的相互作用，限制分子链段的运动，进而提高发泡材料的力学强度。因此，二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯改性的聚氯乙烯能够在保持良好的拉伸强度的前提下，有效的提高聚氯乙烯的断裂伸长率，同时耐高低温性能也有了较大的提升。

发明人意外的发现，本发明中改性聚氯乙烯由含有两个末端烯烃结构的二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯与氯乙烯共聚得到，改性后的聚氯乙烯中含有末端烯烃，末端烯烃能够在制备聚氯乙烯产品时再次交联剂形成互穿的网络结构，其保证了发泡材料中小分子量的组分，尤其是增塑剂，不会在日常使用过程中析出、含量降低导致最终力学性能下降。

发明人认为，改性单体二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯中的酯基与DOP等小分子增塑剂有良好的亲和性，能起到吸引和固定其他增塑剂不向聚氯乙烯制品表面扩散的作用，从而降低和防止增塑剂的迁移和抽出。增塑剂的迁移扩散可视为聚合物中小分子物质的传递，是在聚合物链段间的空隙进行迁移。而改性聚氯乙烯表面交联可形成互交联的网状结构，减少改性聚氯乙烯链段间的空隙，对增塑剂分子形成“牵拉”、“包裹”作用，从而抑制和阻碍增塑剂的迁移扩散。

同时，发明人认为，发泡弹性体中均匀分散的无机纳米粒子比表面积大，表面原子周围有较多悬空键，具有不饱和性，易吸附其它物质，如极性小分子增塑剂。且无机纳米粒子在可发泡弹性体中本身不易迁移，可对增塑剂分子的运动起到阻碍作用。因此，发泡材料中均匀分布的无机纳米粒子与改性聚氯乙烯形成的网状结构通过协同作用，进一步抑制小分子增塑剂的运动、迁移和逸出，从而提高发泡材料的力学性能和稳定性。

二氧化硅气凝胶

二氧化硅气凝胶是一种由纳米量级颗粒相互聚合形成的具有空间网络结构的高分散纳米多孔非晶态轻质材料。该材料具有高比表面积(500-1500m²/g)、高孔隙率(80％-99.8％)、低密度(0.03-0.3g/cm³)、低折射系数(1-11)、低热传导率(～0.01W·m^-1·K^-1)、低介电常数(1.0-2.0)等优越性能，且性能可随着对结构的控制而具有连续可调性，在隔热绝缘、环保、医药、催化、建筑节能、石油化工、航空航天等领域具有广阔的应用前景，已作为隔热保温材料、催化剂及载体、声阻抗藕合材料、Cherenkov探测器等材料得到广泛的应用。

本发明，所述可发泡弹性体与二氧化硅气凝胶的质量比为3:1-10:1。

所述二氧化硅气凝胶，没有特别的限制，市售均适用于本发明。

作为优选，所述二氧化硅气凝胶购买于江西安德力高新科技有限公司。

发泡剂

所谓发泡剂就是使对象物质成孔的物质，它可分为化学发泡剂、物理发泡剂和表面活性剂三大类。化学发泡剂是那些经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体，并在聚合物组成中形成细孔的化合物；物理发泡剂就是泡沫细孔是通过某一种物质的物理形态的变化，即通过压缩气体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的。发泡剂均具有较高的表面活性，能有效降低液体的表面张力，并在液膜表面双电子层排列而包围空气，形成气泡，再由单个气泡组成泡沫。

本发明，所述发泡剂，没有特别的限制，可提及偶氮二甲酰胺、偶氮异丁腈、偶氮二碳酸二异丙酯、二亚硝基五次甲基四胺、对甲苯磺酰肼、二磺酰肼二苯醚、三肼基均三嗪、N-硝基胍、偶氮二甲酸钡、对甲苯磺酰氨基脲、发泡剂AC、发泡剂OR、发泡剂SH等。

作为优选，所述发泡剂选自偶氮异丁腈、偶氮二碳酸二异丙酯、二亚硝基五次甲基四胺、对甲苯磺酰肼、偶氮二甲酸钡、发泡剂AC、发泡剂OR中的一种或多种的组合。

防老剂

防老剂是指能延缓高分子化合老化的物质。大多能抑制氧化作用，有些能抑制热或光的作用，从而延长制品的使用寿命。一般分为天然防老剂、物理防老剂和化学防老剂。按其作用可分为抗氧剂、抗臭氧剂和铜抑制剂、或分为变色和不变色、沾污和不沾污、耐热或耐曲挠老化、以及防止龟裂等老化的防老剂。天然防老剂存在于天然橡胶中。其他防老剂广泛用于各种橡胶制品中。

本发明，所述防老剂，没有特别的限制，可选自胺类、酚类、杂环类及其他类防老剂中的至少一种。

作为胺类防老剂，可提及酮胺类、醛胺类、二芳仲胺类、二苯胺类、对苯二胺类、以及烷基芳基仲胺类。

作为酮胺类防老剂，可提及防老剂AW、防老剂BLE、防老剂RD等。

作为醛胺类防老剂，可提及防老剂AH、防老剂AP等。

作为二芳仲胺类防老剂，可提及防老剂A、防老剂D等。

作为对苯二胺类防老剂，可提及防老剂4010(CPPD)、防老剂4010NA(IPPD)、防老剂H(DPPD)等。

作为烷基芳胺仲胺类防老剂，可提及防老剂DPD、防老剂CMA等。

作为酚类防老剂，可提及防老剂264，防老剂2264，防老剂DOD等。

作为杂环类防老剂，可提及防老剂MB等。

作为优选，所述防老剂选自防老剂AW、防老剂BLE、防老剂AP、防老剂D、防老剂264、防老剂DPD、防老剂DOD、防老剂MB中的一种或多种的组合。

软化剂

软化剂，又称柔软剂，英文名为Softener。用于增加纺织品、橡胶制品、皮革、纸张等的柔软性的物质。软化剂可分为化学软化剂和物理软化剂。化学软化剂能切断少数橡胶烃的分子链，是一种弱的塑解剂。物理软化剂主要是削弱橡胶烃分子间力，起润滑剂的作用。

本发明中，所述软化剂，没有特别的限制，可选自邻苯二甲酸酯类化合物、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸酯类化合物和均苯四酸酯类化合物中的至少一种。

作为邻苯二甲酸酯类软化剂，可提及邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异十三烷基酯、邻苯二甲酸二环乙酯、邻苯二甲酸二甲基环乙酯、邻苯二甲酸二(甲氧基乙)酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸C7-C9烷基酯、邻苯二甲酸C9-C11烷基酯、邻苯二甲酸C6-C10正烷基酯等。

作为偏苯三酸酯类软化剂，可提及偏苯三酸三(2-乙基己)酯、偏苯三酸三异癸酯、偏苯三酸三异十三烷基酯、偏苯三酸三正辛正癸酯和偏苯三酸三异辛酯等。

作为均苯四酸酯类软化剂，可提及于1,2,4,5-均苯四酸四(2-乙基己酯)等。

作为优选，所述软化剂可选自邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、偏苯三酸三(2-乙基己)酯、偏苯三酸三异癸酯、偏苯三酸三异十三烷基酯中的一种或多种的组合。

增塑剂

塑化剂是在工业生产上被广泛使用的高分子材料助剂，又称增塑剂。凡是添加到聚合物材料中能使聚合物塑性增加的物质都称为塑化剂。塑化剂的使用可以改善高分子材料的性能，降低生产成本，提高生产效益。增塑剂是一类重要的化工产品添加剂，作为助剂普遍应用于塑料制品、混凝土、泥灰、水泥、石膏、化妆品及清洗剂等材料中，特别是在聚氯乙烯塑料制品中。增塑剂的作用主要是减弱树脂分子间的次价键，增加树脂分子键的移动性，降低树脂分子的结晶性，增加树脂分子的可塑性，使其柔韧性增强，容易加工，可合法用于工业用途，广泛存在于食品包装、化妆品、医疗器材，以及环境水体中。

本发明中，所述增塑剂可选自苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯、磷酸酯、苯多酸酯、烷基磺酸酯、多元醇酯、柠檬酸酯中的至少一种。

作为苯二甲酸酯类增塑剂，可提及苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)等。

作为脂肪族二元酸酯类增塑剂，可提及己二酸二辛酯DOA、癸二酸二辛酯DOS、壬二酸二辛酯DOZ等。

作为磷酸酯类增塑剂，可提及磷酸三苯酯(TPP)、磷酸三甲苯酯(TCP)、磷酸三(2-乙基己基)酯(TOP)、磷酸二苯基-辛基酯(ODP)等。

作为苯多酸酯类增塑剂，可提及1,2,4-偏苯三酸三异辛酯等。

作为优选，所述增塑剂选自苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、己二酸二辛酯DOA、癸二酸二辛酯DOS、壬二酸二辛酯DOZ、磷酸三苯酯(TPP)、磷酸三甲苯酯(TCP)、磷酸三(2-乙基己基)酯(TOP)、磷酸二苯基-辛基酯(ODP)中的一种或多种的组合。

促进剂

硫化促进剂简称为促进剂。凡能加快硫化反应速度，缩短硫化时间，降低硫化反应速度，减少硫化剂用量产能提高或改善硫胶有物理机械性能的配合剂，即为促进剂。

本发明中，所述促进剂没有特别的限制，可选自促进剂M、促进剂DM、促进剂TMTD，促进剂CZ、促进剂NOBS、促进剂NS、促进剂DZ、促进剂OTOS、促进剂D、促进剂DCP、促进剂PZ、促进剂H、促进剂808、促进剂ZBX中的至少一种。

作为优选，本发明所述促进剂选自促进剂M、促进剂DM、促进剂CZ、促进剂NS、促进剂DZ、促进剂OTOS、促进剂D、促进剂DCP、促进剂PZ、促进剂H中的一种或多种的组合。

硫化剂

能在一定条件下使橡胶发生硫化的物质统称为硫化剂，所谓硫化是使橡胶线性分子结构通过硫化剂的“架桥”而变成立体网状结构，从而使橡胶的机械物理性能得到明显的改善。

本发明中，所述硫化剂，没有特别的限制，可选自硫磺、四氧化三铅、氧化锌、氧化镁、氧化铅、叔丁基苯酚甲醛树脂、叔辛基苯酚甲醛树脂、二硫化四甲基秋兰姆中的至少一种。

交联剂

交联剂又称作架桥剂，是聚烃类光致抗蚀剂的重要组成部分，这种光致抗蚀剂的光化学固化作用，依赖于带有双感光性官能团的交联剂参加反应，交联剂曝光后产生双自由基，它和聚烃类树脂相作用，在聚合物分子链之间形成桥键，变为三维结构的不溶性物质。

本发明中，所述交联剂，没有特别的限制，可选自多异氰酸酯、多元胺类、多元醇类、缩水甘油醚类、无机物类、有机物类、有机硅类、苯磺酸类、丙烯酸酯类、有机过氧化物类、金属有机化合物类、氮丙啶类、多功能聚碳化二亚胺类、异氰酸酯类中的至少一种。

作为多异氰酸酯类交联剂，可提及JQ-1、JQ-1E、JQ-2E、JQ-3E、JQ-4、JQ-5、JQ-6、PAPI、可乳化MDI、四异氰酸酯等。

作为多元胺类交联剂，可提及丙二胺、MOCA等。

作为多元醇类交联剂，可提及聚乙二醇、聚丙二醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷等。

作为缩水甘油醚类交联剂，可提及聚丙二醇缩水甘油醚等。

作为无机物类交联剂，可提及氧化锌、氯化铝、硫酸铝、硫黄、硼酸、硼砂、硝酸铬等。

作为有机物类交联剂，可提及苯乙烯、a-甲基苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、乙二醛、氮丙啶等。

作为有机硅类交联剂，可提及正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、三甲氧基硅烷等。

作为苯磺酸类交联剂，可提及对甲苯磺酸、对甲苯磺酰氯等。

作为丙烯酸酯类交联剂，可提及二丙烯酸-1,4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、TAC、丙烯酸丁酯、HEA、HPA、HEMA、HPMA、MMA等。

作为有机过氧化物类交联剂，可提及过氧化二异丙苯，过氧化双2,4-二氯苯甲酰等、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯等。

作为金属有机化合物类交联剂，可提及异丙醇铝、醋酸锌、乙酰丙酮钛等。

作为优选，所述交联剂选自二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、a-甲基苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、乙二醇、聚丙二醇、三羟甲基丙烷、丙醇铝、醋酸锌中的一种或几种的组合。

本发明的第二个方面提供了一种抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按配方称取可发泡弹性体置于160-200℃开炼机中开炼，开炼过程中加入二氧化硅气凝胶、防老剂、软化剂、增塑剂、促进剂、硫化剂，交联剂和发泡剂最后加入，打三角包，直到共混料混合均匀，将料片趁热取下，于平板硫化机中定型、冷压出片；

(2)将步骤(1)中得到的料片置于模具中，放入硫化压片机中进行模压发泡，发泡温度为170-200℃，发泡压力为8-15MPa，发泡时间为10-20min，发泡后，卸压，取出模具，待冷却后取出发泡材料，即得。

下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的，购于国药化学试剂。

实施例

实施例1-5、8-13中，所述改性聚氯乙烯的制备方法为：

(1)悬浮聚合：

(1.1)按照重量份数计依次称取：氯乙烯100份、二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯18份、分散剂0.4份、去离子水108份以及引发剂0.045份，所述的其他助剂及重量份数包括链终止剂0.001份、巯基乙醇0.005份、抗鱼眼剂0.0025份备用；所述的分散剂为明胶，所述的引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯，所述的链终止剂为亚硝酸钠，所述的抗鱼眼剂为叔丁基邻苯二酚。

(1.2)将去离子水、分散剂、引发剂、抗鱼眼剂以及巯基乙醇通入反应釜中，然后将反应釜中的空气置换成氮气，然后加入氯乙烯以及二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯，控制反应釜内温度为55℃，反应釜内压力为0.8MPa，当反应釜内压力降至0.28MPa时加入链终止剂，泄压出料，得到有二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯改性聚氯乙烯浆料。

(2)后处理：将二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯改性聚氯乙烯浆料中通入水蒸气，脱除未反应的氯乙烯，离心过滤然后干燥得到二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯改性聚氯乙烯。

实施例1-7、10-13中，所述无机纳米粒子改性枝接聚甲基丙烯酸甲酯的制备方法为：

(1)无机纳米粒子表面的偶联剂处理

在四口瓶中加入300mL甲苯和100g干燥的纳米二氧化硅，采用超声波和电动搅拌均匀分散，然后加入8g偶联剂KH570，同时通入N₂，在甲苯的回流温度下反应20h。

(2)原位聚合制备聚合物包覆的无机纳米粒子

在步骤(1)反应的基础上，将温度下降到50℃并恒定后，依次滴加40g甲基丙烯酸甲酯单体和9g引发剂偶氮二异丁腈的甲苯溶液，聚合反应5h。反应结束后除甲苯并用500mL丙酮洗涤除去均聚物和未反应的甲基丙烯酸甲酯单体，100℃真空干燥20h，即得。

实施例1-13中，所述可发泡弹性体的制备方法为：按质量份称取改性聚氯乙烯、溴化丁基橡胶、丙烯酸酯橡胶、乙烯三元共聚物、无机纳米粒子，在混合器中混合均匀后转移至双辊混炼机，在165℃下将该混合物混炼均匀，即得。

实施例1-13中：

所述发泡剂选自发泡剂AC；所述防老剂选自防老剂DOD；所述软化剂选自邻苯二甲酸二异辛酯；所述促进剂选自促进剂OTOS；所述硫化剂选自二硫化四甲基秋兰姆；所述交联剂选自过氧化苯甲酰。

实施例6-13中：

所述增塑剂选自邻苯二甲酸二异癸酯。

实施例1

实施例1提供了一种抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料，以重量份计，包括以下组分：可发泡弹性体200份、二氧化硅气凝胶50份、发泡剂20份、防老剂6份、软化剂8份、增塑剂10份、促进剂4份、硫化剂7份、交联剂0.5份。

所述发泡弹性体，以重量份计，包括以下组分：改性聚氯乙烯77份、溴化丁基橡胶62份、丙烯酸酯橡胶50份、乙烯三元共聚物18份、无机纳米粒子3份。

所述增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯。

抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料的制备方法包括以下步骤：

(1)按配方称取可发泡弹性体置于170℃开炼机中开炼，开炼过程中加入二氧化硅气凝胶、防老剂、软化剂、增塑剂、促进剂、硫化剂，交联剂和发泡剂最后加入，打三角包，直到共混料混合均匀，将料片趁热取下，于平板硫化机中定型、冷压出片；

(2)将步骤(1)中得到的料片置于模具中，放入硫化压片机中进行模压发泡，发泡温度为180℃，发泡压力为12MPa，发泡时间为20min，发泡后，卸压，取出模具，待冷却后取出发泡材料，即得。

实施例2

实施例2提供了一种抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料，以重量份计，包括以下组分：可发泡弹性体150份、二氧化硅气凝胶20份、发泡剂5份、防老剂2份、软化剂5份、增塑剂5份、促进剂2份、硫化剂3份、交联剂0.3份。

所述发泡弹性体，以重量份计，包括以下组分：改性聚氯乙烯60份、溴化丁基橡胶50份、丙烯酸酯橡胶40份、乙烯三元共聚物5份、无机纳米粒子1份。

所述增塑剂为己二酸二辛酯。

抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料的制备方法除了原料的重量份，其余步骤均与实施例1相同。

实施例3

实施例3提供了一种抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料，以重量份计，包括以下组分：可发泡弹性体170份、二氧化硅气凝胶40份、发泡剂10份、防老剂3份、软化剂6份、增塑剂8份、促进剂3份、硫化剂4份、交联剂0.4份。

所述发泡弹性体，以重量份计，包括以下组分：改性聚氯乙烯70份、溴化丁基橡胶55份、丙烯酸酯橡胶45份、乙烯三元共聚物10份、无机纳米粒子2份。

所述增塑剂为磷酸二苯基-辛基酯。

抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料的制备方法除了原料的重量份，其余步骤均与实施例1相同。

实施例4

实施例4提供了一种抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料，以重量份计，包括以下组分：可发泡弹性体210份、二氧化硅气凝胶60份、发泡剂25份、防老剂8份、软化剂9份、增塑剂13份、促进剂5份、硫化剂8份、交联剂0.6份。

所述发泡弹性体，以重量份计，包括以下组分：改性聚氯乙烯80份、溴化丁基橡胶65份、丙烯酸酯橡胶55份、乙烯三元共聚物20份、无机纳米粒子4份。

所述增塑剂为1,2,4-偏苯三酸三异辛酯。

抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料的制备方法除了原料的重量份，其余步骤均与实施例1相同。

实施例5

实施例5提供了一种抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料，以重量份计，包括以下组分：可发泡弹性体220份、二氧化硅气凝胶80份、发泡剂30份、防老剂10份、软化剂10份、增塑剂15份、促进剂6份、硫化剂10份、交联剂0.8份。

所述发泡弹性体，以重量份计，包括以下组分：改性聚氯乙烯90份、溴化丁基橡胶70份、丙烯酸酯橡胶60份、乙烯三元共聚物25份、无机纳米粒子5份。

所述增塑剂为乙酰柠檬酸三正丁酯。

抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料的制备方法除了原料的重量份，其余步骤均与实施例1相同。

实施例6

实施例6与实施例1相同，不同点在于，所述可发泡弹性体中改性聚氯乙烯的改性单体为苯甲酸乙酸酯。

所述苯甲酸乙酸酯改性聚氯乙烯的制备方法除将改性剂变为苯甲酸乙酸酯单体，其余步骤与二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯改性聚氯乙烯的制备方法相同。

所述苯甲酸乙酸酯的CAS号为212-214-3，购买于百灵威科技有限公司。

实施例7

实施例7与实施例1相同，不同点在于，所述可发泡弹性体中聚氯乙烯未改性。

所述未改性聚氯乙烯的制备方法除不需要改性单体的加入，其余步骤与二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯改性聚氯乙烯的制备方法相同。

实施例8

实施例8与实施例1相同，不同点在于，所述可发泡弹性体中无机纳米粒子未经表面处理枝接聚甲基丙烯酸甲酯。

实施例9

实施例9与实施例1相同，不同点在于，所述可发泡弹性体中不含无机纳米粒子。

实施例10

实施例10与实施例1相同，不同点在于，所述可发泡弹性体中不含乙烯三元共聚物。

实施例11

实施例11与实施例1相同，不同点在于，所述可发泡弹性体中乙烯三元共聚物变为乙烯-醋酸乙烯共聚物。

实施例12

实施例12与实施例1相同，不同点在于，所述二氧化硅气凝胶为5重量份。

实施例13

实施例13与实施例1相同，不同点在于，所述二氧化硅气凝胶为150重量份。

发泡材料的性能评价

经测试，实施例1-13所制得的发泡材料性能测试结果见表1。

断裂伸长率、拉伸强度：按照GB/T6344-1996测试标准。

低温冲击强度：将试样在-40℃的液氮环境下放置20min，做简支梁冲击。

脆化温度：按照标准GBT5470-2008测试标准。

导热系数：按照GB/T17794-1999测试标准。

DIN耐磨：按照DIN53516 GB-9867-1988测试标准。

迁移率：根据ISO177 1988(第二版)塑料-增塑剂迁移的测定，对产品试样的增塑剂迁移率进行测定。

表1.实施例1-5和对比例1-7所制得的发泡材料的性能测试结果。

上表中，低温冲击强度反映的是材料在低温下的韧性，脆化温度是塑料低温力学行为的一种量度，以具有一定能量的冲锤冲击时，当试样开裂几率达到50％时的温度，两者数值均可反映材料的抗寒性能。低温冲击强度越大，脆化温度越低，材料的抗寒性越好。本发明得到的发泡材料能够在保持良好的抗寒性、保暖性的前提下，有效的提高发泡材料的耐磨性。

前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (7)

1.一种抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：可发泡弹性体150-220份、二氧化硅气凝胶20-80份、发泡剂5-30份、防老剂2-10份、软化剂5-10份、增塑剂5-15份、促进剂2-6份、硫化剂3-10份、交联剂0.3-0.8份；

所述可发泡弹性体，以重量份计，包括以下组分：改性聚氯乙烯60-90份、溴化丁基橡胶50-70份、丙烯酸酯橡胶40-60份、乙烯三元共聚物5-25份、无机纳米粒子1-5份；

所述可发泡弹性体由改性聚氯乙烯、溴化丁基橡胶、丙烯酸酯橡胶、乙烯三元共聚物、无机纳米粒子在150-190℃下熔融捏合得到；

所述改性聚氯乙烯的制备原料包含氯乙烯和二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯。

2.根据权利要求1所述的抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料，其特征在于，所述氯乙烯和二丙-2-烯基苯-1,4-二羧酸酯的质量比为4:1-20:1。

3.根据权利要求1所述的抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料，其特征在于，所述乙烯三元共聚物选自乙烯-醋酸乙烯酯-羰基的三元共聚物、乙烯-丙烯酸正丁酯-羰基的三元共聚物、乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯的三元共聚物中的一种或多种的组合。

4.根据权利要求1所述的抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料，其特征在于，所述无机纳米粒子选自纳米二氧化硅或/和纳米碳酸钙。

5.根据权利要求4所述的抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料，其特征在于，所述无机纳米粒子经改性后枝接聚甲基丙烯酸甲酯。

6.根据权利要求1所述的抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料，其特征在于，所述可发泡弹性体与二氧化硅气凝胶的质量比为3:1-10:1。

7.一种根据权利要求1-6任一项所述的抗寒保暖用二氧化硅气凝胶发泡材料的制备

方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按配方称取可发泡弹性体置于160-200℃开炼机中开炼，开炼过程中加入二氧化硅气凝胶、防老剂、软化剂、增塑剂、促进剂、硫化剂，交联剂和发泡剂最后加入，打三角包，直到共混料混合均匀，将料片趁热取下，于平板硫化机中定型、冷压出片；

(2)将步骤(1)中得到的料片置于模具中，放入硫化压片机中进行模压发泡，发泡温度为170-200℃，发泡压力为8-15MPa，发泡时间为10-20min，发泡后，卸压，取出模具，待冷却后取出发泡材料，即得。