本發明涉及一種PP發泡板及其制備方法，具體涉及一種碳化硅晶須耐腐蝕PP發泡板及其制備方法。
背景技術：
PP發泡板，又稱為聚丙烯發泡板，其化學成分是聚丙烯（Polypropylene）。PP發泡板由于具有優異的熱穩定性和高溫下制品的尺寸穩定性，適宜和柔順的表面，優異的微波適應性以及可降解性，極佳的可加工性。并可根據產品性能用途調整相關性能，可廣泛應用于汽車零部件、設備制造業，文具、包裝、建筑材料等領域。
近年來，PP發泡板得到快速發展，市場上出現了種類繁多、性能各異的PP發泡板。但是目前國內生產的PP發泡板的耐酸堿腐蝕性能與國外PP發泡板的性能相比較，仍存在著較大的差距。
劉瓊瓊、曹靜等人在其《莫來石/聚丙烯復合材料的制備與性能研究》一文中采用熔融共混的方法將莫來石粉體填充于聚丙烯中，起到一定的增強作用，使得復合材料的結晶溫度和熱穩定性提高，但是對聚丙烯復合材料的保溫隔熱性能和隔音吸音性能的提高不明顯。
因此，本發明采用粉煤灰、剛玉渣、煤矸石、碳化硅晶須等原料復合經煅燒、酸浸、除雜、碳酸化、超聲、共沸蒸餾、煅燒等步驟制得氧化鋁粉末，然后以正硅酸乙酯為硅源、氧化鋁粉體為鋁源，通過溶膠-凝膠法與超臨界干燥技術，制備了分散納米氧化鋁的SiO2氣凝膠，復合氣凝膠經煅燒后，得到化學穩定性和熱穩定性優異、熱導率和聲傳播速度極低的多孔莫來石材料，然后將多孔莫來石材料填充于聚丙烯中，不僅可以大大提高PP發泡板的保溫隔熱性能、隔音吸音性能和熱穩定性能，還為粉煤灰、剛玉渣、煤矸石、碳化硅晶須等固體廢棄物的資源化利用提供一條有效途徑。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種碳化硅晶須耐腐蝕PP發泡板及其制備方法。
為實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：
一種碳化硅晶須耐腐蝕PP發泡板，由下重量份的原料制成：聚丙烯90-110、聚雙環戊二烯55-75、微晶蠟5-10、三聚氰胺甲醛樹脂15-30、鉬酸鋅14-28、輝綠巖粉19-33、乙酰氧基硬脂酸丁酯11-18、粉煤灰22-34、偶氮二異庚腈1.5-2.5、剛玉渣15-25、煤矸石24-36、重質碳酸鎂17-29、碳化硅晶須20-30、富馬酸鉛3-4、三氯三氟乙烷2-3、鄰苯二甲酸二(2-丁氧基乙基)酯12-19、白石墨12-24。
一種碳化硅晶須耐腐蝕PP發泡板的制備方法，包括以下步驟：
（1）將粉煤灰、剛玉渣、煤矸石、碳化硅晶須混合均勻，粉碎，過篩，然后加入相當于粉末質量40-50%的氯化鈉，800-850℃煅燒1.5-2.5h，冷卻至室溫，然后按照固液比1：5-7將煅燒后的粉末加入到質量分數為30%的硫酸溶液中，水浴加熱至65-75℃，保溫浸泡2-3h，自然冷卻至40℃以下時過濾，濾液加摩爾濃度為6mol/L的氫氧化鈉溶液至pH為13，過濾，在攪拌下從濾液底部通入二氧化碳氣體至溶液pH為9時，停止通入二氧化碳，超聲 20-30min，過濾，濾渣洗滌干凈，烘干，然后按照固液比1:4-6將烘干后的濾渣加入到正丁醇中，劇烈攪拌40-60min，使其分散為白色乳狀懸浮液，蒸餾，當脫水完全后，溫度上升至正丁醇本身的沸點時回流，干燥,除正丁醇，最后將獲得的粉末于600-650℃溫度下煅燒2-3h，冷卻至室溫，研細，待用；
（2）按照摩爾比1:6:3:0.05:0.001將正硅酸乙酯、無水乙醇、去離子水、聚乙二醇600、硝酸混合，充分攪拌均勻，得正硅酸乙酯水解液，待用；
（3）按照摩爾比2-3:1將步驟（1）制得的粉末與步驟（2）制得的正硅酸乙酯水解液混合，充分攪拌均勻，得混合溶膠，然后用飽和氨水調節混合溶膠pH值，使溶膠在20-30min內凝膠化，將得到的凝膠加入到相當于凝膠質量3-5倍量的無水乙醇中，水浴加熱至60-70℃，保溫靜置，每隔12h換一次無水乙醇，共換5-6次，過濾，超臨界干燥，1180-1260℃煅燒1-2h，冷卻至室溫，研細，即得多孔莫來石材料；
（4）將步驟（3）制得的多孔莫來石材料與聚雙環戊二烯、三聚氰胺甲醛樹脂、乙酰氧基硬脂酸丁酯、鉬酸鋅、重質碳酸鎂混合均勻，然后將物料投入到雙螺桿擠出機中擠出造粒，得到發泡母粒；雙螺桿擠出機各段溫度設定分別為：一區75-85℃、二區80-90℃、三區90-100℃、四區95-105℃、機頭90-100℃，螺桿轉速為50-60r/min；
（5）將步驟（4）制得的發泡母粒與余下原料混合，攪拌至物料溫度達到100-110℃時,停止攪拌，待物料冷卻降溫至40-50℃時出料，然后將物料投入到單螺桿擠出機中擠出發泡，即得所需的PP發泡板；單螺桿擠出機各段溫度設定分別為：一區150-170℃、二區160-180℃、三區175-195℃、四區180-200℃、機頭170-190℃，螺桿轉速為60-70r/min。
本發明的有益效果：
（1）本發明采用粉煤灰、剛玉渣、煤矸石、碳化硅晶須等原料復合經煅燒、酸浸、除雜、碳酸化、超聲、共沸蒸餾、煅燒等步驟制得氧化鋁粉末，然后以正硅酸乙酯為硅源、氧化鋁粉體為鋁源，通過溶膠-凝膠法與超臨界干燥技術，制備了分散納米氧化鋁的SiO2氣凝膠，復合氣凝膠經煅燒后，得到化學穩定性和熱穩定性優異、熱導率和聲傳播速度極低的多孔莫來石材料，然后將多孔莫來石材料填充于聚丙烯中，不僅可以大大提高PP發泡板的保溫隔熱性能、隔音吸音性能和熱穩定性能，還為粉煤灰、剛玉渣、煤矸石、碳化硅晶須等固體廢棄物的資源化利用提供一條有效途徑；
（2）本發明將聚丙烯、聚雙環戊二烯、三聚氰胺甲醛樹脂等高分子材料與鉬酸鋅、輝綠巖粉、白石墨等無機填料進行共混復合，不僅顯著可以提高材料的耐酸堿腐蝕性，還可以改善材料的耐熱性、耐候性和耐磨性。
具體實施方式
一種碳化硅晶須耐腐蝕PP發泡板，由下重量（kg）的原料制成：聚丙烯100、聚雙環戊二烯65、微晶蠟8、三聚氰胺甲醛樹脂23、鉬酸鋅21、輝綠巖粉26、乙酰氧基硬脂酸丁酯15、粉煤灰28、偶氮二異庚腈2、剛玉渣20、煤矸石30、重質碳酸鎂23、碳化硅晶須25、富馬酸鉛3.5、三氯三氟乙烷2.5、鄰苯二甲酸二(2-丁氧基乙基)酯16、白石墨18。
一種碳化硅晶須耐腐蝕PP發泡板的制備方法，包括以下步驟：
（1）將粉煤灰、剛玉渣、煤矸石、碳化硅晶須混合均勻，粉碎，過篩，然后加入相當于粉末質量40-50%的氯化鈉，800-850℃煅燒1.5-2.5h，冷卻至室溫，然后按照固液比1：5-7將煅燒后的粉末加入到質量分數為30%的硫酸溶液中，水浴加熱至65-75℃，保溫浸泡2-3h，自然冷卻至40℃以下時過濾，濾液加摩爾濃度為6mol/L的氫氧化鈉溶液至pH為13，過濾，在攪拌下從濾液底部通入二氧化碳氣體至溶液pH為9時，停止通入二氧化碳，超聲 20-30min，過濾，濾渣洗滌干凈，烘干，然后按照固液比1:4-6將烘干后的濾渣加入到正丁醇中，劇烈攪拌40-60min，使其分散為白色乳狀懸浮液，蒸餾，當脫水完全后，溫度上升至正丁醇本身的沸點時回流，干燥,除正丁醇，最后將獲得的粉末于600-650℃溫度下煅燒2-3h，冷卻至室溫，研細，待用；
（2）按照摩爾比1:6:3:0.05:0.001將正硅酸乙酯、無水乙醇、去離子水、聚乙二醇600、硝酸混合，充分攪拌均勻，得正硅酸乙酯水解液，待用；
（3）按照摩爾比2-3:1將步驟（1）制得的粉末與步驟（2）制得的正硅酸乙酯水解液混合，充分攪拌均勻，得混合溶膠，然后用飽和氨水調節混合溶膠pH值，使溶膠在20-30min內凝膠化，將得到的凝膠加入到相當于凝膠質量3-5倍量的無水乙醇中，水浴加熱至60-70℃，保溫靜置，每隔12h換一次無水乙醇，共換5-6次，過濾，超臨界干燥，1180-1260℃煅燒1-2h，冷卻至室溫，研細，即得多孔莫來石材料；
（4）將步驟（3）制得的多孔莫來石材料與聚雙環戊二烯、三聚氰胺甲醛樹脂、乙酰氧基硬脂酸丁酯、鉬酸鋅、重質碳酸鎂混合均勻，然后將物料投入到雙螺桿擠出機中擠出造粒，得到發泡母粒；雙螺桿擠出機各段溫度設定分別為：一區75-85℃、二區80-90℃、三區90-100℃、四區95-105℃、機頭90-100℃，螺桿轉速為50-60r/min；
（5）將步驟（4）制得的發泡母粒與余下原料混合，攪拌至物料溫度達到100-110℃時,停止攪拌，待物料冷卻降溫至40-50℃時出料，然后將物料投入到單螺桿擠出機中擠出發泡，即得所需的PP發泡板；單螺桿擠出機各段溫度設定分別為：一區150-170℃、二區160-180℃、三區175-195℃、四區180-200℃、機頭170-190℃，螺桿轉速為60-70r/min。
上述實施例制得的PP發泡板的各項性能與國外PP發泡板的性能對比如下表所示