本發明涉及一種PE發泡板材及其制備方法，具體涉及一種壬酸香草酰胺PE發泡板材及其制備方法。
背景技術：
：高分子發泡板材，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。它具有很多優良的性能,如質輕、絕熱、吸音、比強度高等優點，因而在工業、農業、建筑、交通運輸等領域得到了廣泛應用。高分子發泡板材自問世以來,其用途日益廣泛,品種不斷豐富,其中PE發泡板材是較為常見的一種高分子發泡板材，其具有獨特的優越性，表面吸水率低，防滲透性能好，化學性能穩定，不易受腐蝕，加工性能好，易于成型；價格較便宜。近年來，隨著國家大力發展環保節能材料，PE發泡板材得到快速發展，市場上出現了種類繁多、性能各異的PE發泡板材。但是目前國內生產的PE發泡板的防鼠防白蟻性能與國外PE發泡板的性能相比較，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LDPE復合材料的性能研究》一文中采用乳液聚合法制備苯乙烯接枝纖維素晶須，并將其用于增強低密度聚乙烯（LDPE），使得復合材料的拉舍強度、結晶溫度和熱穩定性提高，但是對復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構并提高維素氣凝膠，如力學性能，耐熱性能等，然后采用乳液聚合法制備苯乙烯接枝復合纖維氣凝膠，再將制得的苯乙烯接枝復合纖維氣凝膠加入到發泡體系中，不僅可以顯著提高發泡材料的機械性能和熱穩定性能，還可以明顯提高發泡材料的保溫隔熱性能和吸音隔音性能。技術實現要素：本發明的目的在于提供一種壬酸香草酰胺PE發泡板材及其制備方法。為實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：一種壬酸香草酰胺PE發泡板材，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，分別進行切、碾、粉碎，過篩；然后按照固液比1:15～20將過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的轉速下球磨30～40min，過濾，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數為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的轉速下離心處理20～30min，倒出上清液后殘渣用蒸餾水洗滌至中性，烘干，得纖維素晶須；最后將得到的纖維素晶須加水攪拌制成質量分數為45～55%的懸濁液，在3000～4000r/min的轉速下球磨處理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，過篩，然后將過篩后的粉末加水制成質量分數為40～50%的漿液，在300～400W的功率下微波處理20～30min，再在5000～6000r/min的轉速下球磨處理1～2h，得復合膠體；（3）將步驟（1）制得的纖維素晶須分散液與步驟（2）制得的復合膠體混合，充分攪拌均勻，在-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，過篩，得復合纖維素氣凝膠粉末；（4）將上述制得的復合纖維素氣凝膠粉末超聲分散于相當于復合纖維素氣凝膠粉末質量8～12倍量的水中，再在攪拌下加入相當于復合纖維素氣凝膠粉末質量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保護下，加入過硫酸鉀作為引發劑，其質量分數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4～8h，離心分離并水洗，烘干，即得苯乙烯接枝復合纖維素氣凝膠；（5）將步驟（4）制得的苯乙烯接枝復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、過氧化二碳酸二異丙酯一同加入到高速攪拌機中，攪拌至物料溫度達到60～70℃時,再加入余下原料，繼續攪拌至物料溫度達到75～85℃，停止攪拌，待物料冷卻降溫至40～45℃時出料，然后將物料投入到雙螺桿擠出機中熔融共混，雙螺桿擠出機各段溫度設定分別為：一區110～130℃、二區120～140℃、三區130～150℃、四區140～160℃、機頭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中注塑成型，注塑溫度為145～165℃，注塑壓力為2～5MPa，注射時間為4～8s，保壓時間為3～6s；（7）將成型后的板材放入超臨界CO2發泡高壓釜進行發泡，發泡溫度為70～90℃，發泡壓力為22～28MPa，保壓時間為5～8h，即得所需的PE發泡板材。本發明的有益效果：（1）本發明采用甘蔗渣、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構并提高維素氣凝膠，如力學性能，耐熱性能等，然后采用乳液聚合法制備苯乙烯接枝復合纖維氣凝膠，再將制得的苯乙烯接枝復合纖維氣凝膠加入到發泡體系中，不僅可以顯著提高發泡材料的機械性能和熱穩定性能，還可以明顯提高發泡材料的保溫隔熱性能和吸音隔音性能；（2）本發明在原料中添加了朱砂、環己酰亞胺、檸檬桉精油等成分，夠對PE發泡板材賦予具有優異的防鼠防白蟻性能，避免PE發泡板材受到老鼠、白蟻等嚙齒類動物的攻擊。本發明PE發泡板材還具有強度高，保溫隔音效果好，耐候性好，使用壽命長的優點。具體實施方式一種壬酸香草酰胺PE發泡板材，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、過氧化二碳酸二異丙酯3、甘蔗渣27、霞石粉16、棉絮31、環己酰亞胺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，分別進行切、碾、粉碎，過篩；然后按照固液比1:15～20將過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的轉速下球磨30～40min，過濾，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數為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的轉速下離心處理20～30min，倒出上清液后殘渣用蒸餾水洗滌至中性，烘干，得纖維素晶須；最后將得到的纖維素晶須加水攪拌制成質量分數為45～55%的懸濁液，在3000～4000r/min的轉速下球磨處理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，過篩，然后將過篩后的粉末加水制成質量分數為40～50%的漿液，在300～400W的功率下微波處理20～30min，再在5000～6000r/min的轉速下球磨處理1～2h，得復合膠體；（3）將步驟（1）制得的纖維素晶須分散液與步驟（2）制得的復合膠體混合，充分攪拌均勻，在-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，過篩，得復合纖維素氣凝膠粉末；（4）將上述制得的復合纖維素氣凝膠粉末超聲分散于相當于復合纖維素氣凝膠粉末質量8～12倍量的水中，再在攪拌下加入相當于復合纖維素氣凝膠粉末質量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保護下，加入過硫酸鉀作為引發劑，其質量分數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4～8h，離心分離并水洗，烘干，即得苯乙烯接枝復合纖維素氣凝膠；（5）將步驟（4）制得的苯乙烯接枝復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、過氧化二碳酸二異丙酯一同加入到高速攪拌機中，攪拌至物料溫度達到60～70℃時,再加入余下原料，繼續攪拌至物料溫度達到75～85℃，停止攪拌，待物料冷卻降溫至40～45℃時出料，然后將物料投入到雙螺桿擠出機中熔融共混，雙螺桿擠出機各段溫度設定分別為：一區110～130℃、二區120～140℃、三區130～150℃、四區140～160℃、機頭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中注塑成型，注塑溫度為145～165℃，注塑壓力為2～5MPa，注射時間為4～8s，保壓時間為3～6s；（7）將成型后的板材放入超臨界CO2發泡高壓釜進行發泡，發泡溫度為70～90℃，發泡壓力為22～28MPa，保壓時間為5～8h，即得所需的PE發泡板材。上述實施例制得的PE發泡板材的各項性能與國外PE發泡板材的性能對比如下表所示：國外PE發泡板材上述實施例生產的PE發泡板材拉伸強度，MPa1519彎曲強度，MPa1116斷裂伸長率，%259272導熱系數，W/（m·k）0.260.19隔音量，dB4044防鼠咬嚙實驗（咬嚙程度）無咬嚙痕跡無咬嚙痕跡防白蟻蟲蛀實驗（蟲蛀程度）無蟲蛀痕跡無蟲蛀痕跡當前第1頁1 2 3