一种吸音隔热的轻质PET发泡材料的制备方法与流程

    专利2022-07-08  104


    本发明属于新材料制备
    技术领域
    ,具体是涉及一种吸音隔热的轻质pet发泡材料的制备方法。
    背景技术
    :pet是乳白色或浅黄色高度结晶性的聚合物,表面平滑而有光泽。耐蠕变、耐抗疲劳性、耐磨擦和尺寸稳定性好,磨耗小而硬度高,具有热塑性塑料中最大的韧性:电绝缘性能好,受温度影响小,但耐电晕性较差。无毒、耐气候性、抗化学药品稳定性好,吸水率低,耐弱酸和有机溶剂,但不耐热水浸泡,不耐碱。pet主要用于纤维,少量用于薄膜和工程塑料。pet纤维主要用于纺织工业。pet薄膜主要用于电气绝缘材料,如电容器、电缆绝缘、印刷电路布线基材,电极槽绝缘等。pet薄膜的另一个应用领域是片基和基带,如电影胶片、x光片、录音磁带、电子计算机磁带等。pet薄膜也应用真空渡铝制成金属化薄膜,如金银线、微型电容器薄膜等。pet的另一个用途就是吹塑制品,用于包装的聚酯拉伸瓶。pet泡沫,主要成分是聚对苯二甲酸乙二醇酯,俗称涤纶树脂。聚对苯二甲酸乙二醇酯主要用于制造合成纤维、薄膜、瓶子,在工程塑料及其他领域也有应用。当对其采用发泡供以后形成的pet泡沫材质相对较脆,但其具有良好的耐热性、力学强度。pet泡沫可以回收利用,因此具有良好的环保性能。pet泡沫芯材具有良好的剪切性能,因此常用于壳体结构中的抗剪切填充物。pet原材料成本较一般的芯材泡沫材料低,但采用pet泡沫作为芯材的夹层结构材料通常需要采用树脂等粘合剂进行粘结,但由于pet泡沫泡孔尺寸通常较大,因此树脂吸收率通常较高,因此其成本、重量相对较高,从而限制了其应用。但学术界出现了新型的发泡技术,以t92.80sealx为代表的一批新型pet泡沫芯材通过控制泡孔尺寸及泡孔破损比例可以大幅降低pet泡沫芯材的树脂吸收率,因此pet泡沫芯材的应用范围已被大幅拓展。由于pet发泡材料制备过程中,由于高温会造成pet发泡材料强度不够,并且常规的pet发牌材料的吸音、隔热性能不够优秀,所以,本发明设计了一种吸音隔热的轻质pet发泡材料的制备方法。技术实现要素:针对上述存在的问题,本发明提供了一种吸音隔热的轻质pet发泡材料的制备方法。本发明的技术方案是:一种吸音隔热的轻质pet发泡材料的制备方法,主要包括以下步骤:s1:pet改性将pet在80-90℃的烘干机中烘干5-8h,将烘干后的pet与改性纳米凹凸棒土、改性聚氨酯以10:2:1的质量比加入至反应釜中,向反应釜中持续通入保护气体,对反应釜中的空气进行替换,在保护气体氛围下,升高反应釜温度至160-180℃,反应1-2h,然后升高反应釜温度至210-230℃,并抽反应釜中真空至30-40pa,反应0.3-0.5h,然后向反应釜中通入保护气体,使反应釜中真空状态解除,并且利用持续通入的保护气体对改性pet进行冷却,对冷却后的改性pet切割造粒;s2:隔热pet材料制备取s1制备得到的改性pet颗粒与氢氧化铝、三氧化二锑、红磷以100:1:3:2的质量比预混后加入至双向双螺杆挤出机中,熔融共混后挤出造粒,得到隔热pet材料;s3:吸音pet材料制备向s1制备得到的的改性pet颗粒中加入与改性pet颗粒质量比为100:1:1的发泡剂和稳泡剂,混合均匀后加入至双向双螺杆挤出机中,熔融共混后挤出造粒,得到吸音pet材料;s4:发泡成型在模压机底层铺设一层s2制备得到的隔热pet材料,然后在隔热pet材料上方铺设一层s3制备得到的吸音pet材料,在吸音pet材料上方继续铺设一层隔热pet材料,将隔热pet材料与吸音pet材料模压成片材状pet材料,将所述片状pet材料置于高压反应釜中,用二氧化碳吹扫高压反应釜,将高压反应釜中的空气排出,密封高压反应釜后以5℃/min的升温速率升高高压反应釜中温度至70-80℃,保持温度10-20min后向高压反应釜中充入二氧化碳,使高压反应釜中压力达到8-10mpa,然后按照10℃/次的升温频率将高压反应釜中温度升高至160-170℃,每升温10℃即向高压反应釜中充入二氧化碳,按照2mpa/次的升压频率将高压反应釜中压力升高至26-28mpa,保持温度和压力静置2-3h,静置结束后打开高压反应釜的排气阀,迅速将高压反应釜中压力释放至15-16mpa,关闭排气阀后向高压反应釜中补充二氧化碳,使高压反应釜中压力补充至16-17mpa,保持压力10-20min后继续打开排气阀,将高压反应釜中压力迅速释放至5-6mpa,关闭排气阀后向高压反应釜中补充二氧化碳,使高压反应釜中压力补充至6-7mpa,保持压力10-20min后打开泄压阀,将高压反应釜中压力释放至大气压力,冷却后得到吸音隔热的轻质pet发泡材料。进一步地,s1中,所述改性纳米凹凸棒土的制备工艺为:将纳米凹凸棒土置于真空干燥机中,105-110℃下干燥0.8-1h,将钛酸酯偶联剂以1:100的体积比溶解在异丙醇溶液中,得到改性溶液,将所述干燥后纳米凹凸棒土置于高速搅拌机中,以5000-8000r/min的搅拌速率持续密封搅拌,搅拌过程中将改性溶液雾化后喷入高速搅拌机中,纳米凹凸棒土与改性溶液质量比为50-80:1,保持搅拌速率继续搅拌3-5min,静置冷却后取出纳米凹凸棒土,于烘干机中以50-60℃烘干5-8min,得到改性纳米凹凸棒土,改性纳米凹凸棒土可以改善pet材料在高温下强度不足的情况,并且可以提高pet材料的隔热阻燃性能。进一步地,s1中,所述改性聚氨酯的制备工艺为:按照1:3-5的比例将硫酸钡粉末与聚氨酯混合均匀得到混合粉末,将铝酸酯偶联剂与甲苯溶液以1:100-200的体积比混合均匀得到活化溶液,将所述混合粉末按照1:3-5的质量比加入至活化溶液中,混合均匀后超声分散处理40-50min,然后水浴加热活化溶液至70-90℃,反应10-12h,过滤混合粉末并用丙酮冲洗,冲洗后的混合粉末于烘干机中以60-80℃烘干1-2h,得到改性聚氨酯,改性聚氨酯可以提高pet发泡材料内炮孔的稳定性,避免发泡材料内泡孔在压力温度变化下不稳定造成泡孔缩聚。优选地,s1中,所述保护气体为纯度99.9%的氦气或纯度99.99%的氩气,避免pet在高温环境下与空气中氧气进行反应。进一步地,s2中,双向双螺杆挤出机温度设定为:一区210℃、二区215℃、三区220℃、四区225℃、五区230℃、六区235℃、机头225℃,螺杆转速为50-80r/min。优选地,s3中,双向双螺杆挤出机温度设定为:一区200℃、二区205℃、三区210℃、四区215℃、五区220℃、六区225℃、机头220℃,螺杆转速为60-70r/min。优选地,s3中,所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、石油醚中的任意一种或者由十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、石油醚、碳黑以15:3:25:1混合得到复合型发泡剂,发泡剂可以提高pet发泡材料的成孔率,降低pet发泡材料的质量密度。优选地,s3中,所述稳泡剂为改性硅树脂聚醚乳液,稳泡剂可以使pet发泡材料内的泡孔更加稳固。优选地,s4中,所述隔热pet材料层与吸音pet材料层的厚度比为2:3-4,可以满足双面隔热和整体吸音。进一步地,将隔热pet材料与吸音pet材料模压成片材状pet材料的压力为10±0.5mpa,使隔热pet材料与吸音pet材料紧密结合,不会发生脱落。本发明的有益效果是:本发明提供的一种吸音隔热的轻质pet发泡材料的制备方法,通过在pet材料中加入改性纳米凹凸棒土和改性聚氨酯,改性纳米凹凸棒土可以改善pet材料在高温下强度不足的情况,并且可以提高pet材料的隔热阻燃性能,改性聚氨酯可以提高pet发泡材料内炮孔的稳定性,避免发泡材料内泡孔在压力温度变化下不稳定造成泡孔缩聚,并且分别制备隔热pet材料和吸音pet材料,将吸音pet材料夹设在隔热pet材料中进行模压,然后利用发泡技术进行吸音隔热pet发泡材料的制备,并且在制备过程中采用稳压升压法,使二氧化碳充分在吸音隔热pet发泡材料中充分饱和,然后在泄压时采用补充压力的方式对吸音隔热pet发泡材料中形成的泡孔进行稳固。总之,本发明具有方法完善、工艺先进、制备成本低等优点。附图说明图1是本发明实施例3制备得到吸音隔热的轻质pet发泡材料sem图。具体实施方式为便于对本发明技术方案的理解,下面结合附图1和具体实施例对本发明做进一步的解释说明,实施例并不构成对发明保护范围的限定。实施例1:一种吸音隔热的轻质pet发泡材料的制备方法,主要包括以下步骤:s1:pet改性将pet在80℃的烘干机中烘干5h,将烘干后的pet与改性纳米凹凸棒土以5:1的质量比加入至反应釜中,向反应釜中持续通入保护气体,对反应釜中的空气进行替换,在保护气体氛围下,升高反应釜温度至160℃,反应1h,然后升高反应釜温度至210℃,并抽反应釜中真空至30pa,反应0.3h,然后向反应釜中通入保护气体,使反应釜中真空状态解除,并且利用持续通入的保护气体对改性pet进行冷却,保护气体为纯度99.99%的氩气,对冷却后的改性pet切割造粒;改性纳米凹凸棒土的制备工艺为:将纳米凹凸棒土置于真空干燥机中,105℃下干燥0.8h,将钛酸酯偶联剂以1:100的体积比溶解在异丙醇溶液中,得到改性溶液,将干燥后纳米凹凸棒土置于高速搅拌机中,以5000r/min的搅拌速率持续密封搅拌,搅拌过程中将改性溶液雾化后喷入高速搅拌机中,纳米凹凸棒土与改性溶液质量比为50:1,保持搅拌速率继续搅拌3min,静置冷却后取出纳米凹凸棒土,于烘干机中以50℃烘干5min,得到改性纳米凹凸棒土;s2:隔热pet材料制备取s1制备得到的改性pet颗粒与氢氧化铝、三氧化二锑、红磷以100:1:3:2的质量比预混后加入至双向双螺杆挤出机中,熔融共混后挤出造粒,得到隔热pet材料;双向双螺杆挤出机温度设定为:一区210℃、二区215℃、三区220℃、四区225℃、五区230℃、六区235℃、机头225℃,螺杆转速为50r/min;s3:吸音pet材料制备向s1制备得到的的改性pet颗粒中加入与改性pet颗粒质量比为100:1的发泡剂,混合均匀后加入至双向双螺杆挤出机中,熔融共混后挤出造粒,得到吸音pet材料;发泡剂为十二烷基硫酸钠;双向双螺杆挤出机温度设定为:一区200℃、二区205℃、三区210℃、四区215℃、五区220℃、六区225℃、机头220℃,螺杆转速为60r/min;s4:发泡成型在模压机底层铺设一层s2制备得到的隔热pet材料,然后在隔热pet材料上方铺设一层s3制备得到的吸音pet材料,隔热pet材料层与吸音pet材料层的厚度比为2:3,将隔热pet材料与吸音pet材料模压成片材状pet材料,隔热pet材料与吸音pet材料模压成片材状pet材料的压力为9.5mpa,将片状pet材料置于高压反应釜中,用二氧化碳吹扫高压反应釜,将高压反应釜中的空气排出,密封高压反应釜后以5℃/min的升温速率升高高压反应釜中温度至70℃,保持温度10min后向高压反应釜中充入二氧化碳,使高压反应釜中压力达到8mpa,然后按照10℃/次的升温频率将高压反应釜中温度升高至160℃,每升温10℃即向高压反应釜中充入二氧化碳,按照2mpa/次的升压频率将高压反应釜中压力升高至26mpa,保持温度和压力静置2h,静置结束后打开高压反应釜的排气阀,迅速将高压反应釜中压力释放至15mpa,关闭排气阀后向高压反应釜中补充二氧化碳,使高压反应釜中压力补充至16mpa,保持压力10min后继续打开排气阀,将高压反应釜中压力迅速释放至5mpa,关闭排气阀后向高压反应釜中补充二氧化碳,使高压反应釜中压力补充至6mpa,保持压力10min后打开泄压阀,将高压反应釜中压力释放至大气压力,冷却后得到吸音隔热的轻质pet发泡材料。实施例2:一种吸音隔热的轻质pet发泡材料的制备方法,主要包括以下步骤:s1:pet改性将pet在85℃的烘干机中烘干7h,将烘干后的pet与改性聚氨酯以10:1的质量比加入至反应釜中,向反应釜中持续通入保护气体,对反应釜中的空气进行替换,在保护气体氛围下,升高反应釜温度至170℃,反应1.5h,然后升高反应釜温度至220℃,并抽反应釜中真空至35pa,反应0.4h,然后向反应釜中通入保护气体,使反应釜中真空状态解除,并且利用持续通入的保护气体对改性pet进行冷却,保护气体为纯度99.9%的氦气,对冷却后的改性pet切割造粒;改性聚氨酯的制备工艺为:按照1:4的比例将硫酸钡粉末与聚氨酯混合均匀得到混合粉末,将铝酸酯偶联剂与甲苯溶液以1:150的体积比混合均匀得到活化溶液,将混合粉末按照1:4的质量比加入至活化溶液中,混合均匀后超声分散处理45min,然后水浴加热活化溶液至80℃,反应11h,过滤混合粉末并用丙酮冲洗,冲洗后的混合粉末于烘干机中以70℃烘干1.5h,得到改性聚氨酯;s2:隔热pet材料制备取s1制备得到的改性pet颗粒与氢氧化铝、三氧化二锑、红磷以100:1:3:2的质量比预混后加入至双向双螺杆挤出机中,熔融共混后挤出造粒,得到隔热pet材料;双向双螺杆挤出机温度设定为:一区210℃、二区215℃、三区220℃、四区225℃、五区230℃、六区235℃、机头225℃,螺杆转速为60r/min;s3:吸音pet材料制备向s1制备得到的的改性pet颗粒中加入与改性pet颗粒质量比为100:1:1的发泡剂和稳泡剂,混合均匀后加入至双向双螺杆挤出机中,熔融共混后挤出造粒,得到吸音pet材料;发泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠,稳泡剂为改性硅树脂聚醚乳液;双向双螺杆挤出机温度设定为:一区200℃、二区205℃、三区210℃、四区215℃、五区220℃、六区225℃、机头220℃,螺杆转速为65r/min;s4:发泡成型在模压机底层铺设一层s3制备得到的吸音pet材料,在吸音pet材料上方继续铺设一层隔热pet材料,隔热pet材料层与吸音pet材料层的厚度比为2:4,将隔热pet材料与吸音pet材料模压成片材状pet材料,隔热pet材料与吸音pet材料模压成片材状pet材料的压力为10mpa,将片状pet材料置于高压反应釜中,用二氧化碳吹扫高压反应釜,将高压反应釜中的空气排出,密封高压反应釜后以5℃/min的升温速率升高高压反应釜中温度至75℃,保持温度15min后向高压反应釜中充入二氧化碳,使高压反应釜中压力达到9mpa,然后按照10℃/次的升温频率将高压反应釜中温度升高至170℃,每升温10℃即向高压反应釜中充入二氧化碳,按照2mpa/次的升压频率将高压反应釜中压力升高至28mpa,保持温度和压力静置3h,静置结束后打开高压反应釜的排气阀,迅速将高压反应釜中压力释放至16mpa,关闭排气阀后向高压反应釜中补充二氧化碳,使高压反应釜中压力补充至17mpa,保持压力20min后继续打开排气阀,将高压反应釜中压力迅速释放至6mpa,关闭排气阀后向高压反应釜中补充二氧化碳,使高压反应釜中压力补充至7mpa,保持压力20min后打开泄压阀,将高压反应釜中压力释放至大气压力,冷却后得到吸音隔热的轻质pet发泡材料。实施例3:一种吸音隔热的轻质pet发泡材料的制备方法,主要包括以下步骤:s1:pet改性将pet在90℃的烘干机中烘干8h,将烘干后的pet与改性纳米凹凸棒土、改性聚氨酯以10:2:1的质量比加入至反应釜中,向反应釜中持续通入保护气体,对反应釜中的空气进行替换,在保护气体氛围下,升高反应釜温度至180℃,反应2h,然后升高反应釜温度至230℃,并抽反应釜中真空至40pa,反应0.5h,然后向反应釜中通入保护气体,使反应釜中真空状态解除,并且利用持续通入的保护气体对改性pet进行冷却,保护气体为纯度99.99%的氩气,对冷却后的改性pet切割造粒;改性纳米凹凸棒土的制备工艺为:将纳米凹凸棒土置于真空干燥机中,110℃下干燥1h,将钛酸酯偶联剂以1:100的体积比溶解在异丙醇溶液中,得到改性溶液,将干燥后纳米凹凸棒土置于高速搅拌机中,以8000r/min的搅拌速率持续密封搅拌,搅拌过程中将改性溶液雾化后喷入高速搅拌机中,纳米凹凸棒土与改性溶液质量比为80:1,保持搅拌速率继续搅拌5min,静置冷却后取出纳米凹凸棒土,于烘干机中以60℃烘干8min,得到改性纳米凹凸棒土;改性聚氨酯的制备工艺为:按照1:5的比例将硫酸钡粉末与聚氨酯混合均匀得到混合粉末,将铝酸酯偶联剂与甲苯溶液以1:200的体积比混合均匀得到活化溶液,将混合粉末按照1:5的质量比加入至活化溶液中,混合均匀后超声分散处理50min,然后水浴加热活化溶液至90℃,反应12h,过滤混合粉末并用丙酮冲洗,冲洗后的混合粉末于烘干机中以80℃烘干2h,得到改性聚氨酯;s2:隔热pet材料制备取s1制备得到的改性pet颗粒与氢氧化铝、三氧化二锑、红磷以100:1:3:2的质量比预混后加入至双向双螺杆挤出机中,熔融共混后挤出造粒,得到隔热pet材料;双向双螺杆挤出机温度设定为:一区210℃、二区215℃、三区220℃、四区225℃、五区230℃、六区235℃、机头225℃,螺杆转速为80r/min;s3:吸音pet材料制备向s1制备得到的的改性pet颗粒中加入与改性pet颗粒质量比为100:1:1的发泡剂和稳泡剂,混合均匀后加入至双向双螺杆挤出机中,熔融共混后挤出造粒,得到吸音pet材料;发泡剂为由十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、石油醚、碳黑以15:3:25:1混合得到复合型发泡剂;稳泡剂为改性硅树脂聚醚乳液;双向双螺杆挤出机温度设定为:一区200℃、二区205℃、三区210℃、四区215℃、五区220℃、六区225℃、机头220℃,螺杆转速为70r/min;s4:发泡成型在模压机底层铺设一层s2制备得到的隔热pet材料,然后在隔热pet材料上方铺设一层s3制备得到的吸音pet材料,在吸音pet材料上方继续铺设一层隔热pet材料,隔热pet材料层与吸音pet材料层的厚度比为2:4,将隔热pet材料与吸音pet材料模压成片材状pet材料,隔热pet材料与吸音pet材料模压成片材状pet材料的压力为10.5mpa,将片状pet材料置于高压反应釜中,用二氧化碳吹扫高压反应釜,将高压反应釜中的空气排出,密封高压反应釜后以5℃/min的升温速率升高高压反应釜中温度至80℃,保持温度20min后向高压反应釜中充入二氧化碳,使高压反应釜中压力达到10mpa,然后按照10℃/次的升温频率将高压反应釜中温度升高至170℃,每升温10℃即向高压反应釜中充入二氧化碳,按照2mpa/次的升压频率将高压反应釜中压力升高至28mpa,保持温度和压力静置3h,静置结束后打开高压反应釜的排气阀,迅速将高压反应釜中压力释放至16mpa,关闭排气阀后向高压反应釜中补充二氧化碳,使高压反应釜中压力补充至17mpa,保持压力20min后继续打开排气阀,将高压反应釜中压力迅速释放至6mpa,关闭排气阀后向高压反应釜中补充二氧化碳,使高压反应釜中压力补充至7mpa,保持压力20min后打开泄压阀,将高压反应釜中压力释放至大气压力,冷却后得到吸音隔热的轻质pet发泡材料,sem图如图1所示。实验例1:研究制备方法对制备得到轻质pet发泡材料发泡倍率的影响实验材料:按照实施例1、2、3提供的方法选取对应的材料,所选取相同材料的规格相同,均可采用普通的市售材料。实验条件:分别按照实施例1、2、3提供的方法进行轻质pet发泡材料的制备,得到的轻质pet发泡材料分别编号为pet1、pet2、pet3,分别在pet1、pet2、pet3中间位置截取10×10cm的样品进行发泡倍率检测。实验结果:检测结果如表1所示,表1实施例1、2、3制备的轻质pet发泡材料发泡倍率对比表组别pet1pet2pet3发泡倍率26.328.931.5实验结论:实施例3提供方法制备得到的轻质pet发泡材料具有更高的发泡倍率,说明轻质pet发泡材料内泡孔比例更高、泡孔分布更加均匀。实验例2:研究制备方法对制备得到轻质pet发泡材料吸音效果的影响实验材料:按照实施例1、2、3提供的方法选取对应的材料,所选取相同材料的规格相同,均可采用普通的市售材料。实验条件:分别按照实施例1、2、3提供的方法进行轻质pet发泡材料的制备,得到的轻质pet发泡材料分别编号为pet4、pet5、pet6,分别将pet4、pet5、pet6固定安装在隔音槽板上,在隔音槽板一侧制造相同分贝的声音,在隔音槽板另一侧检测传递过来的声音分贝大小。实验结果:检测结果如表2所示,表2实施例1、2、3制备的轻质pet发泡材料吸音效果对比表组别pet4pet5pet6初始分贝/db505050检测分贝/db1052吸音效率/%809096实验结论:实施例3提供方法制备得到的轻质pet发泡材料可以最大程度将传递至轻质pet发泡材料中的声音吸收,吸收效率高达96%,明显高于实施例1和实施例2。实验例3:研究制备方法对制备得到轻质pet发泡材料隔热效果的影响实验材料:按照实施例1、2、3提供的方法选取对应的材料,所选取相同材料的规格相同,均可采用普通的市售材料。实验条件:分别按照实施例1、2、3提供的方法进行轻质pet发泡材料的制备,得到的轻质pet发泡材料分别编号为pet7、pet8、pet9,分别将pet7、pet8、pet9固定安装在隔热槽板上,在隔热槽板一侧释放相同的热量,在隔热槽板另一侧检测传递过来的热量大小。实验结果:检测结果如表3所示,表3实施例1、2、3制备的轻质pet发泡材料隔热效果对比表组别pet7pet8pet9初始热量/j100010001000检测热量/j252318隔热效率/%97.597.798.2实验结论:实施例1、2、3提供方法制备得到的轻质pet发泡材料均具有良好的隔热效果,并且实施例3提供方法制备得到的轻质pet发泡材料隔热效果最好。当前第1页1 2 3 
    技术特征:

    1.一种吸音隔热的轻质pet发泡材料的制备方法,其特征在于,主要包括以下步骤:

    s1:pet改性

    将pet在80-90℃的烘干机中烘干5-8h,将烘干后的pet与改性纳米凹凸棒土、改性聚氨酯以10:2:1的质量比加入至反应釜中,向反应釜中持续通入保护气体,对反应釜中的空气进行替换,在保护气体氛围下,升高反应釜温度至160-180℃,反应1-2h,然后升高反应釜温度至210-230℃,并抽反应釜中真空至30-40pa,反应0.3-0.5h,然后向反应釜中通入保护气体,使反应釜中真空状态解除,并且利用持续通入的保护气体对改性pet进行冷却,对冷却后的改性pet切割造粒;

    s2:隔热pet材料制备

    取s1制备得到的改性pet颗粒与氢氧化铝、三氧化二锑、红磷以100:1:3:2的质量比预混后加入至双向双螺杆挤出机中,熔融共混后挤出造粒,得到隔热pet材料;

    s3:吸音pet材料制备

    向s1制备得到的的改性pet颗粒中加入与改性pet颗粒质量比为100:1:1的发泡剂和稳泡剂,混合均匀后加入至双向双螺杆挤出机中,熔融共混后挤出造粒,得到吸音pet材料;

    s4:发泡成型

    在模压机底层铺设一层s2制备得到的隔热pet材料,然后在隔热pet材料上方铺设一层s3制备得到的吸音pet材料,在吸音pet材料上方继续铺设一层隔热pet材料,将隔热pet材料与吸音pet材料模压成片材状pet材料,

    将所述片状pet材料置于高压反应釜中,用二氧化碳吹扫高压反应釜,将高压反应釜中的空气排出,密封高压反应釜后以5℃/min的升温速率升高高压反应釜中温度至70-80℃,保持温度10-20min后向高压反应釜中充入二氧化碳,使高压反应釜中压力达到8-10mpa,然后按照10℃/次的升温频率将高压反应釜中温度升高至160-170℃,每升温10℃即向高压反应釜中充入二氧化碳,按照2mpa/次的升压频率将高压反应釜中压力升高至26-28mpa,保持温度和压力静置2-3h,

    静置结束后打开高压反应釜的排气阀,迅速将高压反应釜中压力释放至15-16mpa,关闭排气阀后向高压反应釜中补充二氧化碳,使高压反应釜中压力补充至16-17mpa,保持压力10-20min后继续打开排气阀,将高压反应釜中压力迅速释放至5-6mpa,关闭排气阀后向高压反应釜中补充二氧化碳,使高压反应釜中压力补充至6-7mpa,保持压力10-20min后打开泄压阀,将高压反应釜中压力释放至大气压力,冷却后得到吸音隔热的轻质pet发泡材料。

    2.根据权利要求1所述的一种吸音隔热的轻质pet发泡材料的制备方法,其特征在于,s1中,所述改性纳米凹凸棒土的制备工艺为:将纳米凹凸棒土置于真空干燥机中,105-110℃下干燥0.8-1h,将钛酸酯偶联剂以1:100的体积比溶解在异丙醇溶液中,得到改性溶液,将所述干燥后纳米凹凸棒土置于高速搅拌机中,以5000-8000r/min的搅拌速率持续密封搅拌,搅拌过程中将改性溶液雾化后喷入高速搅拌机中,纳米凹凸棒土与改性溶液质量比为50-80:1,保持搅拌速率继续搅拌3-5min,静置冷却后取出纳米凹凸棒土,于烘干机中以50-60℃烘干5-8min,得到改性纳米凹凸棒土。

    3.根据权利要求1所述的一种吸音隔热的轻质pet发泡材料的制备方法,其特征在于,s1中,所述保护气体为纯度99.9%的氦气或纯度99.99%的氩气。

    4.根据权利要求1所述的一种吸音隔热的轻质pet发泡材料的制备方法,其特征在于,s2中,双向双螺杆挤出机温度设定为:一区210℃、二区215℃、三区220℃、四区225℃、五区230℃、六区235℃、机头225℃,螺杆转速为50-80r/min。

    5.根据权利要求1所述的一种吸音隔热的轻质pet发泡材料的制备方法,其特征在于,s3中,双向双螺杆挤出机温度设定为:一区200℃、二区205℃、三区210℃、四区215℃、五区220℃、六区225℃、机头220℃,螺杆转速为60-70r/min。

    6.根据权利要求1所述的一种吸音隔热的轻质pet发泡材料的制备方法,其特征在于,s3中,所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、石油醚中的任意一种或者由十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、石油醚、碳黑以15:3:25:1混合得到复合型发泡剂。

    7.根据权利要求1所述的一种吸音隔热的轻质pet发泡材料的制备方法,其特征在于,s3中,所述发泡剂为由十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、石油醚、碳黑以15:3:25:1混合得到复合型发泡剂。

    8.根据权利要求1所述的一种吸音隔热的轻质pet发泡材料的制备方法,其特征在于,s3中,所述稳泡剂为改性硅树脂聚醚乳液。

    9.根据权利要求1所述的一种吸音隔热的轻质pet发泡材料的制备方法,其特征在于,s4中,所述隔热pet材料层与吸音pet材料层的厚度比为2:3-4。

    10.根据权利要求1所述的一种吸音隔热的轻质pet发泡材料的制备方法,其特征在于,s4中,将隔热pet材料与吸音pet材料模压成片材状pet材料的压力为10±0.5mpa。

    技术总结
    本发明提供了一种吸音隔热的轻质PET发泡材料的制备方法,包括以下步骤:S1:将PET与改性纳米凹凸棒土、改性聚氨酯加入至反应釜中,升温反应得到改性PET;S2:取改性PET颗粒与氢氧化铝、三氧化二锑、红磷预混后熔融共混后挤出造粒;S3:向改性PET颗粒中加入发泡剂和稳泡剂,混合均匀后熔融共混后挤出造粒;S4:将隔热PET材料与吸音PET材料模压成片材状PET材料,置于高压反应釜中,保持温度和压力静置反应,静置结束后打开高压反应釜的排气阀进行压力释放,压力释放后进行压力补充,冷却后得到吸音隔热的轻质PET发泡材料。总之,本发明具有方法完善、工艺先进、制备成本低等优点。

    技术研发人员:王泽云;高国明;杨明;潘建民;唐惠明;吴敏;郑彩彩
    受保护的技术使用者:宜兴市泰宇汽车零部件有限公司
    技术研发日:2020.11.27
    技术公布日:2021.03.12

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