CN110978366A - 一种用于提高发泡材料中的功能组分添加量的方法 - Google Patents

一种用于提高发泡材料中的功能组分添加量的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于提高发泡材料中的功能组分添加量的方法，包括：向基体物料中加入助剂并利用密炼机混炼均匀，得到第一物料；利用开炼机对第一物料进行第一薄通处理，得到第二物料；向第二物料加入无机纳米颗粒，然后利用密炼机混炼均匀，得到第三物料；向第三物料加入功能组分，然后利用密炼机混炼均匀，得到第四物料；利用开炼机对第四物料进行第二薄通处理，得到第五物料；对第五物料进行模压发泡处理，得到发泡材料；其中，基体物料由可发泡橡胶和/或可发泡树脂制得；助剂选自由硫化剂、促进剂、发泡剂、助发泡剂和防老剂组成的组。本发明方法具有制备工艺简单、能耗低、环境友好等优点，由该方法制得的高性能发泡材料具有功能组分含量高、材料均一、性能优异等优点，可以应用于航空航天、工业建筑、电子通讯、消防安全等技术领域。

Description

一种用于提高发泡材料中的功能组分添加量的方法
技术领域
本发明涉及功能组分技术领域，具体涉及一种用于提高发泡材料中的功能组分添加量的方法。
背景技术
发泡材料由于具有密度低，质量轻，比表面积大等优点，可以广泛应用于航空航天、交通运输、隔热保暖等技术领域。按基体物料的不同，发泡材料可以分为陶瓷玻璃发泡材料、木材发泡材料、高分子发泡材料等，其中高分子发泡材料可以进一步分为塑料发泡材料和橡胶发泡材料等。
单纯的发泡材料有时候达不到性能的要求，因此经常在发泡时需要添加一些功能组分。但是在研究中本发明人发现，表面为疏水基团修饰的非极性功能材料与极性可发泡基体相容性较差，加入量严重受限，且发泡后材料的均一性和强度不足。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种用于提高发泡材料中的功能组分添加量的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)向基体物料中加入助剂并利用密炼机混炼均匀，得到第一物料；
(2)利用开炼机对所述第一物料进行第一薄通处理，得到第二物料；
(3)向所述第二物料加入无机纳米颗粒，然后利用密炼机混炼均匀，得到第三物料；
(4)向所述第三物料加入功能组分，然后利用密炼机混炼均匀，得到第四物料；
(5)利用开炼机对所述第四物料进行第二薄通处理，得到第五物料；
(6)对所述第五物料进行模压发泡处理，得到所述发泡材料；
其中，所述基体物料由可发泡橡胶和/或可发泡树脂制得的极性可发泡基体；所述功能组分为非极性功能材料；所述助剂选自由硫化剂、促进剂、发泡剂、助发泡剂和防老剂组成的组。
本发明提供了一种用于提高发泡材料中的功能组分添加量的方法，该方法可以有效实现功能组分尤其是疏水功能组分在极性基体中的大比例添加，同时保证发泡均一性。本发明方法具有制备工艺简单、能耗低、环境友好等优点，由该方法制得的高性能发泡材料具有功能组分含量高、材料均一、性能优异等优点，可以应用于航空航天、工业建筑、电子通讯、消防安全等技术领域。
附图说明
图1为本发明实施例1所述的疏水气相二氧化硅功能复合橡塑共混发泡材料的扫描电镜(SEM)照片。
图2为本发明实施例1所述的疏水气相二氧化硅功能复合橡塑共混发泡材料的扫描电镜(SEM)局部放大照片。
具体实施方式
下文将对本发明的具体实施方式进行具体描述，但是这些具体实施方式仅出于说明目的，而非限制目的，本发明的保护范围不限于这些具体实施方式。
如上所述，本发明提供了一种用于提高发泡材料中的功能组分添加量的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)向基体物料中加入助剂并利用密炼机混炼均匀，得到第一物料；
(2)利用开炼机对所述第一物料进行第一薄通处理，得到第二物料；
(3)向所述第二物料加入无机纳米颗粒，然后利用密炼机混炼均匀，得到第三物料；
(4)向所述第三物料加入功能组分，然后利用密炼机混炼均匀，得到第四物料；
(5)利用开炼机对所述第四物料进行第二薄通处理，得到第五物料；
(6)对所述第五物料进行模压发泡处理，得到所述发泡材料；
其中，所述基体物料由可发泡橡胶和/或可发泡树脂制得的极性可发泡基体；所述功能组分为非极性功能材料；所述助剂选自由硫化剂、促进剂、发泡剂、助发泡剂和防老剂组成的组。更优选的是，所述助剂由硫化剂、促进剂、发泡剂、助发泡剂和防老剂组成。
在一些优选的实施方式中，以所述基体物料的总量为100质量份计，所述可发泡橡胶材料的加入量为0质量份至100质量份(例如为5、10、20、30、40、50、60、70、80、90或99质量份)。另外可选的是，所述可发泡树脂材料的加入量为0质量份至100质量份(例如为5、10、20、30、40、50、60、70、80、90或99质量份)。
在一些更优选的实施方式中，以所述基体物料的总量为100质量份计，所述可发泡橡胶材料的加入量为1质量份至99质量份(例如为5、10、20、30、40、50、60、70、80、90或95质量份)，和/或所述可发泡树脂材料的加入量为1质量份至99质量份(例如为5、10、20、30、40、50、60、70、80、90或95质量份)；
在一些更优选的实施方式中，以所述基体物料的总量为100质量份计，所述可发泡橡胶材料的加入量为30质量份至70质量份(例如为30、40、50、60或70质量份)。另外可选的是，所述可发泡树脂材料的加入量为30质量份至70质量份(例如为30、40、50、60或70质量份)。
在一些更优选的实施方式中，所述基体物料由可发泡橡胶和可发泡树脂制得，并且所述方法在步骤(1)之前还包括利用密炼机将所述可发泡橡胶材料与所述可发泡树脂材料混炼均匀从而所述基体物料的步骤。优选的是，在该步骤中，在比所述可发泡树脂的分解温度低15℃至25℃(例如20℃)的温度进行，转子转速为10rpm～60rpm(例如20、30、40或50rpm)，优选为20rpm～40rpm。
在一些优选的实施方式中，所述可发泡橡胶选自由天然橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、顺丁橡胶组成的组中的至少一种。
在另一些优选的实施方式中，所述可发泡树脂选自由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物组成的组中的至少一种。
在另一些优选的实施方式中，所述硫化剂选自由硫磺、一氯化硫、硒、碲组成的组中的至少一种。
在另一些优选的实施方式中，所述促进剂选自由为2-硫醇基苯丙噻唑、二硫化二苯丙噻唑、一硫代四甲基秋兰姆、二硫代四甲基秋兰姆、三硫代四乙基秋兰姆、四硫代双五次甲基秋兰姆、N-环乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧二乙撑-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-特丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二苯胍、二邻甲苯胍、三甲基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二丁基二硫代氨基甲酸锌组成的组中的至少一种。
在另一些优选的实施方式中，所述发泡剂选自由为碳酸氢钠、偶氮二甲酰胺、N，N'-二亚硝基五次甲基四胺、偶氮二异丁腈组成的组中的至少一种。
在另一些优选的实施方式中，所述助发泡剂选自由氧化锌、氧化铅、尿素、硬脂酸锌组成的组中的至少一种。
在另一些优选的实施方式中，所述防老剂选自由为4，4-双(2，2-二甲基苄基)-二苯胺、二苯基-对苯二胺、N-苯基-N-异丙基-对苯二胺、对苯二胺、N-苯基-β-萘胺、N-苯基-α-苯胺、酮胺中的至少一种。
在另一些优选的实施方式中，以所述基体物料的总量为100质量份计，所述硫化剂的加入量为0.1质量份～5质量份(例如为1、2、3、4或5质量份)，优选为0.1质量份～2质量份。
在另一些优选的实施方式中，以所述基体物料的总量为100质量份计，所述促进剂的加入量为0.1～5质量份(例如为1、2、3、4或5质量份)，更优选为0.1～2质量份。
在另一些优选的实施方式中，以所述基体物料的总量为100质量份计，所述发泡剂的加入量为0.1～40质量份(例如为1、5、10、20、30或40质量份)，优选为10～30质量份。
在另一些优选的实施方式中，以所述基体物料的总量为100质量份计，所述助发泡剂的加入量为0.1～40质量份(例如为1、5、10、20、30或40质量份)，优选为10～30质量份。
在另一些优选的实施方式中，以所述基体物料的总量为100质量份计，所述防老剂的加入量为0.1～10质量份(例如为1、2、5或8质量份)，优选为0.1～5质量份。
在另一些优选的实施方式中，所述无机纳米颗粒选自由为硅、二氧化硅、三氧化二铝、二氧化钛中的至少一种。优选的是，所述无机纳米颗粒的尺寸为10～500nm(例如为20、50、100、200、300或400nm)，更优选为10～200nm。
在另一些优选的实施方式中，所述无机纳米颗粒为0.1质量份至20质量份(例如为1、5、10、15或20质量份)，优选为0.1质量份至10质量份。
在另一些优选的实施方式中，以所述基体物料的总量为100质量份计，所述功能组分的加入量为0.1～40质量份(例如为1、5、10、15、20、25、30、35或40质量份)，优选为15～25质量份。
在另一些优选的实施方式中，所述功能组分选自由隔热组分、阻燃组分和吸波组分组成的组。
在另一些优选的实施方式中，所述隔热组分选自由气凝胶和气相二氧化硅组成的组中的至少一种，所述阻燃组分选自由阻燃材料选自由磷酸三丁酯、磷酸三(2，3-二溴丙基)酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯、氯丹酸酐、磷酸甲苯-二苯酯、磷酸三苯酯、五溴乙基苯、四溴双酚A、磷酸(2-乙基己基)-二苯酯、二氯溴甲烷、八溴二苯基氧化物、磷酸三(二溴丙基)酯、十溴联苯醚十溴联苯酸、溴化联苯乙烯和氯化石蜡中的至少一种；和/或所述吸波组分选自由炭黑、石墨、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、石墨烯和铁氧体组成的组中的至少一种。
在另一些优选的实施方式中，以所述基体物料的总量为100质量份计，所述功能组分的加入量为0.1～40质量份，优选为15～25质量份。
在另一些优选的实施方式中，步骤(1)、(3)和(4)中所述的密炼独立地在60℃至90℃(例如70或80℃)，优选在70℃至80℃的温度下进行，独立地采用10rpm～60rpm(例如20、30、40或50rpm)，优选为20rpm～40rpm的转子转速；和/或
在另一些优选的实施方式中，所述第一薄通处理和所述第二薄通处理在50℃至70℃(例如60℃)的温度进行；优选的是，所述第一薄通处理和所述第二薄通处理独立地处理1次至5次(例如1、2、3、4或5次)。
在另一些优选的实施方式中，所述模压温度为比所述发泡剂的分解温度高5℃至20℃(例如10℃或15℃)，优选高5℃至10℃。
在另一些优选的实施方式中，所述模压压力为5MPa～20MPa(例如10或15MPa)，优选为7MPa～10MPa。
本发明提供了一种用于提高发泡材料中的功能组分添加量的方法，该方法能够提高疏水改性功能组分的添加量。不希望受到任何现有理论的限制，本发明之所以能够实现了疏水表面功能组分在极性可发泡弹性体基体材料中的大比例添加，最终提高了疏水功能组分的有效加入量，推测可能是因为所利用的无机纳米颗粒带来的Pickering效应的缘故。本发明的制备过程简单且环境友好，所得到的发泡材料具有密度小、热导率低等优良特性，并且例如透波性能、隔热性能或阻燃性能优异，可广泛应用于航空航天、工业建筑、电子通讯、消防安全等技术领域。
实施例
下文将结合实施例对本发明进行进一步的限定。但是应当理解的是，这些实施例仅出于说明目的，本发明的保护范围不限于这些实施例。在阅读了本发明所记载的内容之后，本领域技术人员可能会对本发明作各种改动或修改，但是这些等同技术方案同样落于本发明所限定的范围。
实施例1
量取50份的三元乙丙橡胶在80℃下塑炼2分钟，转子转速为20rpm，后加入50份的聚乙烯(作为可发泡树脂)，利用密炼机混炼5分钟后加入2份的硫磺、0.5份的四硫代双五次甲基秋兰姆、0.6份的2-硫醇基苯丙噻唑、20份的碳酸氢钠、2份的二苯基-对苯二胺，采用密炼机混炼5分钟后出料，得到第一物料；向第一物料。利用开炼机薄通三次后得到第二物料。
向上述第二物料中加入6份的二氧化硅纳米颗粒，利用密炼机在80℃混炼十分钟后，得到第三物料。向所述第三物料中加入20份的疏水气相二氧化硅颗粒，采用密炼机混炼十分钟后，得到作为第四物料的疏水气相二氧化硅复合的可发泡橡塑共混材料，利用开炼机对所述第四物料进行薄通3次，得到第五物料。在130℃下对所述第五物料进行模压发泡，压力为10MPa，得到所述发泡材料。
本实施例制备得到的作为发泡材料的气相二氧化硅复合的橡塑共混发泡材料的扫描电镜照片如图1所示。从图1中可以看出，本实施例制备得到的气相二氧化硅复合的橡塑共混发泡材料孔尺寸在100～200微米，通过局部放大照片(图2)可以看到气相二氧化硅在其中均匀分布。
实施例2
采用与实施例1类似的方式，不同之处在于，量取30份的丁苯橡胶在130℃下塑炼2分钟，转子转速为40rpm，后加入70份的聚氯乙烯，混炼5分钟后出料，待设备冷却至80℃后加入1份的一氯化硫、0.4份的二硫化二苯丙噻唑、0.4份的二硫代四甲基秋兰姆、25份的偶氮二甲酰胺、8份的氧化锌(作为助发泡剂)、2份的4，4-双(2，2-二甲基苄基)-二苯胺，混炼5分钟后出料，开炼机薄通三次后得到可发泡弹性体基体材料。
向上述可发泡弹性体基体材料中加入5份的硅纳米颗粒，颗粒粒径为50nm左右，80℃混炼十分钟后加入20份的疏水二氧化硅气凝胶，混炼十分钟后，得到疏水二氧化硅气凝胶复合的可发泡橡塑共混材料。在180℃下模压发泡，压力为10MPa，得到疏水二氧化硅气凝胶复合的橡塑共混发泡材料。
实施例3
采用与实施例1类似的方式，不同之处在于，量取65份的异戊橡胶在130℃下塑炼2分钟，转子转速为40rpm，后加入15份的聚乙烯，20份的苯乙烯，混炼5分钟后加入0.4份的硫磺、0.5份的三硫代硫代四甲基秋兰姆、20偶氮二甲酰胺、14份的氧化锌、5份的N-苯基-N-异丙基-对苯二胺，混炼5分钟后出料，开炼机薄通三次后得到可发泡弹性体基体材料。
向上述可发泡弹性体基体材料中加入5份的二氧化钛纳米颗粒，尺寸为20nm，5份的二氧化硅纳米，尺寸为10nm，80℃混炼十分钟后加入30份的疏水气相二氧化硅颗粒，混炼十分钟后，得到疏水气相二氧化硅复合的可发泡橡塑共混材料。在170℃下模压发泡，压力为10MPa，得到疏水气相二氧化硅复合的橡塑共混发泡材料。
实施例4
采用与实施例1类似的方式，不同之处在于，量取20份的丁腈橡胶在150℃下塑炼2分钟，转子转速为40rpm，后加入80份的聚氯乙烯，混炼5分钟，待设备冷却至80摄氏度后加入0.5份的硫磺、0.5份的一氯化硫、2份的2-硫醇基苯丙噻唑、20份的偶氮二甲酰胺、10份的氧化锌、2份的二苯基-对苯二胺，混炼5分钟后出料，开炼机薄通三次后得到可发泡弹性体基体材料。
向上述可发泡弹性体基体材料中加入2份的二氧化硅纳米颗粒，尺寸为10nm，80℃混炼十分钟后加入10份的疏水二氧化硅气凝胶和20份的疏水气相二氧化硅，混炼十分钟后，得到疏水二氧化硅气凝胶和疏水气相二氧化硅复合的可发泡橡塑共混材料。在170℃下模压发泡，压力为10MPa，得到气凝胶和气相二氧化硅复合的橡塑共混发泡材料。
实施例5
采用与实施例1类似的方式，不同之处在于，量取45份的丁基橡胶在120℃下塑炼2分钟，转子转速为20rpm，后加入55份的聚苯乙烯，混炼5分钟后出料，待设备冷却至80℃后加入2份的硫磺、0.8份的二硫化二苯丙噻唑、25份的碳酸氢钠、2份的4,4-双(2,2-二甲基苄基)-二苯胺，混炼5分钟后出料，开炼机薄通三次后得到可发泡弹性体基体材料。
向上述可发泡弹性体基体材料中加入5份的三氧化二铝纳米颗粒，颗粒粒径为30nm左右，80℃混炼十分钟后加入20份的磷酸三甲苯酯，混炼十分钟后，得到磷酸三甲苯酯复合的可发泡橡塑共混材料。在130℃下模压发泡，压力为10mPa，得到磷酸三甲苯酯复合的橡塑共混发泡材料。其密度为0.059g/cm3，热导率为0.0340W/(m·K)。
实施例6
采用与实施例1类似的方式，不同之处在于，量取60份的丁腈橡胶在150℃下塑炼2分钟，转子转速为40rpm，后加入40份的聚乙烯-醋酸乙烯共聚物，混炼5分钟，待设备冷却至80℃后加入1份的硒、0.9份的四硫代双五次甲基秋兰姆、20份的偶氮二异丁腈、15份的硬脂酸锌、2份的对苯二胺，混炼5分钟后出料，开炼机薄通三次后得到可发泡弹性体基体材料。
向上述可发泡弹性体基体材料中加入10份的二氧化硅纳米颗粒，纳米颗粒的粒径为100nm左右，80℃混炼十分钟后加入20份的十溴联苯酸，混炼十分钟后，得到十溴联苯酸复合的可发泡橡塑共混材料。在70℃下模压发泡，压力为6mPa，得到十溴联苯酸复合的橡塑共混发泡材料。其密度为0.055g/cm3，热导率为0.0325W/(m·K)。
实施例7
采用与实施例1类似的方式，不同之处在于，量取50份的三元乙丙橡胶在110℃下塑炼2分钟，转子转速为20rpm，后加入50份的聚氯乙烯，混炼5分钟，待设备冷却至80℃后加入2份的碲、1N-环乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、10份的偶氮二甲酰胺、10份的氧化锌、0.5份的N-苯基-β-萘胺，混炼5分钟后出料，开炼机薄通三次后得到可发泡弹性体基体材料。
向上述可发泡弹性体基体材料中加入3份的二氧化硅纳米颗粒，二氧化硅纳米颗粒的尺寸为10nm左右，80℃混炼十分钟后加入25份的四溴双酚A，混炼十分钟后，得到四溴双酚A复合的可发泡橡塑共混材料。在170℃下模压发泡，压力为7mPa，得到四溴双酚A复合的橡塑共混发泡材料。其密度为0.050g/cm3，热导率为0.0341W/(m·K)。
实施例8
采用与实施例1类似的方式，不同之处在于，量取30份的三元乙丙橡胶，30份的丁基橡胶在120℃下塑炼2分钟，转子转速为40rpm，后加入40份的聚乙烯，混炼5分钟，冷却至80℃后加入0.5份的硫磺、1份的N-氧二乙撑-2-苯并噻唑次磺酰胺、0.3份的2-硫醇基苯丙噻唑、20份的偶氮二异丁腈、15份的硬脂酸锌、2份的N-苯基-α-苯胺，混炼5分钟后出料，开炼机薄通三次后得到可发泡弹性体基体材料。
向上述可发泡弹性体基体材料中加入10份的二氧化钛纳米颗粒，尺寸为100nm，80℃混炼十分钟后加入30份的磷酸三苯酯，混炼十分钟后，得到磷酸三苯酯复合的可发泡橡塑共混材料。在130℃下模压发泡，压力为10mPa，得到磷酸三苯酯复合的橡塑共混发泡材料。其密度为0.054g/cm3，热导率为0.0301W/(m·K)。
实施例9
采用与实施例1类似的方式，不同之处在于，量取50份的异戊橡胶110℃下塑炼2分钟，转子转速为40rpm，后加入50份的聚丙烯，混炼5分钟，待设备冷却至80℃后加入0.5份的碲、2份的三甲基二硫代氨基甲酸锌、20份的偶氮二异丁腈、20份的硬脂酸锌、2份的对苯二胺，混炼5分钟后出料，开炼机薄通三次后得到可发泡弹性体基体材料。
向上述可发泡弹性体基体材料中加入4份的二氧化硅纳米颗粒，尺寸为20nm，80℃混炼十分钟后加入20份的溴化联苯乙烯，混炼十分钟后，得到溴化联苯乙烯复合的可发泡橡塑共混材料。在70℃下模压发泡，压力为10mPa，得到溴化联苯乙烯的橡塑共混发泡材料。其密度为0.055g/cm3，热导率为0.0390W/(m·K)。
实施例10
采用与实施例1类似的方式，不同之处在于，量取10份的顺丁橡胶、50份的丁苯橡胶在100℃下塑炼2分钟，转子转速为20rpm，后加入10份的聚乙烯、30份的聚苯乙烯，混炼5分钟，待设备冷却至80℃后加入0.6份的硫磺、0.5份的二丁基二硫代氨基甲酸锌、30份的偶氮二甲酰胺、10份的氧化锌、2份的二苯基-对苯二胺，混炼5分钟后出料，开炼机薄通三次后得到可发泡弹性体基体材料。
向上述可发泡弹性体基体材料中加入10份的二氧化硅纳米颗粒，80℃混炼十分钟后加入20份的氯化石蜡，混炼十分钟后，得到氯化石蜡复合的可发泡橡塑共混材料。在130℃下模压发泡，压力为10mPa，得到氯化石蜡复合的橡塑共混发泡材料。其密度为0.049g/cm3，热导率为0.0377W/(m·K)。
实施例11
采用与实施例1类似的方式，不同之处在于，量取10份的异戊橡胶100℃下塑炼2分钟，转子转速为20rpm，后加入90份的聚丙烯，混炼5分钟，待设备降温至80℃后加入1份的硫磺、0.5份的二邻甲苯胍、10份的偶氮二甲酰胺、10份的氧化锌、2份的4,4-双(2,2-二甲基苄基)-二苯胺，混炼5分钟后出料，开炼机薄通三次后得到可发泡弹性体基体材料。
向上述可发泡弹性体基体材料中加入5份的二氧化硅纳米颗粒，尺寸为10nm，80℃混炼十分钟后加入10份的疏水气相二氧化硅颗粒、10份的十溴联苯醚，混炼十分钟后，得到气相二氧化硅和十溴联苯醚复合的可发泡橡塑共混材料。在170℃下模压发泡，压力为10mPa，得到气相二氧化硅和十溴二苯醚复合的橡塑共混发泡材料。其密度为0.051g/cm3，热导率为0.0298W/(m·K)。
实施例12
采用与实施例1类似的方式，不同之处在于，量取20份的丁腈橡胶、30份的三元乙丙橡胶在150℃下塑炼2分钟，转子转速为40rpm，后加入50份的聚氯乙烯，混炼5分钟，待设备温度降至80℃后加入0.2份的硫磺、0.2份的硒、2份的四硫代双五次甲基秋兰姆、20份的偶氮二异丁腈、4酮胺，混炼5分钟后出料，开炼机薄通三次后得到可发泡弹性体基体材料。
向上述可发泡弹性体基体材料中加入10份的二氧化硅纳米颗粒，尺寸为20nm，80℃混炼十分钟后加入20份的十溴联苯醚，混炼十分钟后，得到十溴联苯醚复合的可发泡橡塑共混材料。在130℃下模压发泡，压力为10mPa，得到十溴联苯醚复合的橡塑共混发泡材料。其密度为0.059g/cm3，热导率为0.0372W/(m·K)。
实施例13
采用与实施例1类似的方式，不同之处在于，量取70份的丁腈橡胶在150℃下塑炼2分钟，转子转速为40rpm，后加入10份的乙烯-醋酸乙烯共聚物，20份的聚氯乙烯混炼5分钟，待设备冷却至70℃后加入1.2份的一氯化硫、1份的一硫代四甲基秋兰姆、0.2份的二苯胍、30份的偶氮二异丁腈、20份的氧化锌、3.5份的二苯基-对苯二胺，混炼5分钟后出料，开炼机薄通三次后得到可发泡弹性体基体材料。
向上述可发泡弹性体基体材料中加入8份的二氧化钛纳米颗粒，尺寸为40nm左右，80℃混炼十分钟后加入10份的碳纳米管，混炼十分钟后，得到碳纳米管复合的可发泡橡塑共混材料。在70℃下模压发泡，压力为10mPa，得到碳纳米管复合的橡塑共混发泡材料。其密度为0.051g/cm3，导热系数为1.0441W/(m·K)。
实施例14
采用与实施例1类似的方式，不同之处在于，量取80份的顺丁橡胶在110℃下塑炼2分钟，转子转速为40rpm，后加入20份的聚乙烯-丙烯腈共聚物，混炼5分钟，待设备冷却至70℃后加入0.8份的硫磺、1份的二硫代四甲基秋兰姆、0.2份的2-硫醇基苯丙噻唑、20份的偶氮二甲酰胺、10份的氧化锌、3份的N-苯基-α-苯胺，混炼5分钟后出料，开炼机薄通三次后得到可发泡弹性体基体材料。
向上述可发泡弹性体基体材料中加入2份的二氧化硅纳米颗粒，尺寸为10nm左右，80℃混炼十分钟后加入20份的石墨烯，混炼十分钟后，得到石墨烯复合的可发泡橡塑共混材料。在170℃下模压发泡，压力为8mPa，得到石墨烯复合的橡塑共混发泡材料。其密度为0.056g/cm3，导热系数为0.9532W/(m·K)。
对比例1
采用与实施例1基本相同的方式进行，不同之处在于，没有添加所述二氧化硅纳米颗粒。
对比例2
采用与实施例5基本相同的方式进行，不同之处在于，没有添加所述三氧化二铝纳米颗粒。
对比例3
采用与实施例13基本相同的方式进行，不同之处在于，没有添加所述二氧化钛纳米颗粒。
Figure BDA0002273877920000151
Figure BDA0002273877920000161
表2.各实施例中所制得的材料的性能
Figure BDA0002273877920000171
注：材料密度均一性的数据是通过对发泡后材料进行随机取样5次，采用电脑系统比重直读天平测试材料密度后求标准偏差而获得的；拉伸强度是根据GB/T 528-2009记载的方法测得的。
上文已经通过举例方式对本发明的技术方案进行了详细的说明。但是应当理解的是，本发明的保护范围不限定于上文所给出的实施例。采用本发明的构思所做的任何修改或替换，都将处在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于提高发泡材料中的功能组分添加量的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)向基体物料中加入助剂并利用密炼机混炼均匀，得到第一物料；
(2)利用开炼机对所述第一物料进行第一薄通处理，得到第二物料；
(3)向所述第二物料加入无机纳米颗粒，然后利用密炼机混炼均匀，得到第三物料；
(4)向所述第三物料加入功能组分，然后利用密炼机混炼均匀，得到第四物料；
(5)利用开炼机对所述第四物料进行第二薄通处理，得到第五物料；
(6)对所述第五物料进行模压发泡处理，得到所述发泡材料；
其中，所述基体物料由可发泡橡胶和/或可发泡树脂制得的极性可发泡基体；所述功能组分为非极性功能材料；所述助剂选自由硫化剂、促进剂、发泡剂、助发泡剂和防老剂组成的组。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
以所述基体物料的总量为100质量份计，所述可发泡橡胶材料的加入量为0质量份至100质量份，和/或所述可发泡树脂材料的加入量为0质量份至100质量份，更优选为30质量份至70质量份；
优选的是，以所述基体物料的总量为100质量份计，所述可发泡橡胶材料的加入量为1质量份至99质量份，和/或所述可发泡树脂材料的加入量为1质量份至99质量份；
更优选的是，以所述基体物料的总量为100质量份计，所述可发泡橡胶材料的加入量为30质量份至70质量份，和/或所述可发泡树脂材料的加入量为30质量份至70质量份。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述基体物料由可发泡橡胶和可发泡树脂制得，并且所述方法在步骤(1)之前还包括利用密炼机将所述可发泡橡胶材料与所述可发泡树脂材料混炼均匀从而所述基体物料的步骤；
优选的是，在该步骤中，在比所述可发泡树脂的分解温度低15℃至25℃的温度进行，转子转速为10rpm～60rpm，优选为20rpm～40rpm。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于：
所述可发泡橡胶选自由天然橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、顺丁橡胶组成的组中的至少一种；和/或
所述可发泡树脂选自由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物组成的组中的至少一种。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于：
所述硫化剂选自由硫磺、一氯化硫、硒、碲组成的组中的至少一种；
所述促进剂选自由为2-硫醇基苯丙噻唑、二硫化二苯丙噻唑、一硫代四甲基秋兰姆、二硫代四甲基秋兰姆、三硫代四乙基秋兰姆、四硫代双五次甲基秋兰姆、N-环乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧二乙撑-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-特丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二苯胍、二邻甲苯胍、三甲基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二丁基二硫代氨基甲酸锌组成的组中的至少一种；
所述发泡剂选自由为碳酸氢钠、偶氮二甲酰胺、N，N'-二亚硝基五次甲基四胺、偶氮二异丁腈组成的组中的至少一种；
所述助发泡剂选自由氧化锌、氧化铅、尿素、硬脂酸锌组成的组中的至少一种；和/或
所述防老剂选自由为4，4-双(2，2-二甲基苄基)-二苯胺、二苯基-对苯二胺、N-苯基-N-异丙基-对苯二胺、对苯二胺、N-苯基-β-萘胺、N-苯基-α-苯胺、酮胺中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，以所述基体物料为100质量份计：
所述硫化剂的加入量为0.1质量份～5质量份，优选为0.1质量份～2质量份；
所述促进剂的加入量为0.1～5质量份，更优选为0.1～2质量份；
所述发泡剂的加入量为0.1～40质量份，优选为10～30质量份；
所述助发泡剂的加入量为0.1～40质量份，优选为10～30质量份；和/或
所述防老剂的加入量为0.1～10质量份，优选为0.1～5质量份。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于：
所述无机纳米颗粒选自由为硅、二氧化硅、三氧化二铝、二氧化钛中的至少一种；
优选的是，所述无机纳米颗粒的尺寸为10～500nm，更优选为10～200nm；
更优选的是，以所述基体物料的总量为100质量份计，所述无机纳米颗粒为0.1质量份至20质量份，优选为0.1质量份至10质量份。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于：
所述功能组分选自由隔热组分、阻燃组分和吸波组分组成的组；
优选的是，所述隔热组分选自由气凝胶和气相二氧化硅组成的组中的至少一种，所述阻燃组分选自由阻燃材料选自由磷酸三丁酯、磷酸三(2，3-二溴丙基)酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯、氯丹酸酐、磷酸甲苯-二苯酯、磷酸三苯酯、五溴乙基苯、四溴双酚A、磷酸(2-乙基己基)-二苯酯、二氯溴甲烷、八溴二苯基氧化物、磷酸三(二溴丙基)酯、十溴联苯醚十溴联苯酸、溴化联苯乙烯和氯化石蜡中的至少一种；和/或所述吸波组分选自由炭黑、石墨、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、石墨烯和铁氧体组成的组中的至少一种；
更优选的是，以所述基体物料的总量为100质量份计，所述功能组分的加入量为0.1～40质量份，优选为15～25质量份。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于：
步骤(1)、(3)和(4)中所述的密炼独立地在60℃至90℃，优选在70℃至80℃的温度下进行，独立地采用10rpm～60rpm，优选为20rpm～40rpm的转子转速；和/或
所述第一薄通处理和所述第二薄通处理在50℃至70℃的温度进行；优选的是，所述第一薄通处理和所述第二薄通处理独立地处理1次至5次。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于：
所述模压温度为比所述发泡剂的分解温度高5℃至20℃，优选高5℃至10℃；和/或
所述模压压力为5MPa～20MPa，优选为7MPa～10MPa。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114517833A (zh) * 2022-01-18 2022-05-20 一汽解放汽车有限公司 密封垫片、丁腈橡胶、密封垫片的制备方法及车辆
CN115627016A (zh) * 2022-12-08 2023-01-20 北京中科海势科技有限公司 一种改性聚合物气凝胶复合材料及其制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040034263A (ko) * 2002-10-21 2004-04-28 칭 루흐 슈즈 컴퍼니 리미티드 에칠렌 비닐 아세테이트 화합물 발포 신발재료의제조방법
WO2005070645A1 (de) * 2004-01-27 2005-08-04 Woco Industrietechnik Gmbh Verfahren zur herstellung von mikroporösen kunststoffprodukten und die nach diesem verfahren erhältlichen kunststoffprodukte sowie ein kunststoffausgangsmaterial
CN102061019A (zh) * 2010-12-20 2011-05-18 尚盟运动用品(惠阳)有限公司 一种氯丁橡胶发泡材料及其制备方法
CN102675879A (zh) * 2012-05-09 2012-09-19 常州大学 一种硅橡胶泡沫材料及其制备方法
CN106243470A (zh) * 2016-07-31 2016-12-21 谢新莉 一种耐磨鞋制品材料及制备方法
CN106883526A (zh) * 2017-04-28 2017-06-23 惠生新材料研究院（深圳）有限公司 纳米防火聚苯乙烯泡沫板及其制备方法
CN107428983A (zh) * 2015-01-14 2017-12-01 西索斯公司 生产低热导率的可膨胀乙烯基芳香族聚合物颗粒的工艺
EP3300871A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-04 LCY Chemical Corp. Linear polypropylene specimen and foam and process of preparing the same
KR20190021681A (ko) * 2017-08-23 2019-03-06 김병태 난연 스티로폼 제조방법

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040034263A (ko) * 2002-10-21 2004-04-28 칭 루흐 슈즈 컴퍼니 리미티드 에칠렌 비닐 아세테이트 화합물 발포 신발재료의제조방법
WO2005070645A1 (de) * 2004-01-27 2005-08-04 Woco Industrietechnik Gmbh Verfahren zur herstellung von mikroporösen kunststoffprodukten und die nach diesem verfahren erhältlichen kunststoffprodukte sowie ein kunststoffausgangsmaterial
CN102061019A (zh) * 2010-12-20 2011-05-18 尚盟运动用品(惠阳)有限公司 一种氯丁橡胶发泡材料及其制备方法
CN102675879A (zh) * 2012-05-09 2012-09-19 常州大学 一种硅橡胶泡沫材料及其制备方法
CN107428983A (zh) * 2015-01-14 2017-12-01 西索斯公司 生产低热导率的可膨胀乙烯基芳香族聚合物颗粒的工艺
CN106243470A (zh) * 2016-07-31 2016-12-21 谢新莉 一种耐磨鞋制品材料及制备方法
EP3300871A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-04 LCY Chemical Corp. Linear polypropylene specimen and foam and process of preparing the same
CN106883526A (zh) * 2017-04-28 2017-06-23 惠生新材料研究院（深圳）有限公司 纳米防火聚苯乙烯泡沫板及其制备方法
KR20190021681A (ko) * 2017-08-23 2019-03-06 김병태 난연 스티로폼 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114517833A (zh) * 2022-01-18 2022-05-20 一汽解放汽车有限公司 密封垫片、丁腈橡胶、密封垫片的制备方法及车辆
CN115627016A (zh) * 2022-12-08 2023-01-20 北京中科海势科技有限公司 一种改性聚合物气凝胶复合材料及其制备方法

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