專利名稱：：具有優(yōu)異耐熱性和耐用性的有機(jī)泡沫塑料體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種具優(yōu)異耐熱性和耐用性的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料，特別是涉及一種具有較好的撞擊吸收性能、可成形性、優(yōu)異的吸聲性能和隔熱性能的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料。本發(fā)明還涉及一種可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料，其保持了無(wú)機(jī)硅酸鹽不可燃的特性，同時(shí)，顯著提高耐熱性，有利于在火災(zāi)發(fā)生時(shí)阻止火焰蔓延，此外，還增強(qiáng)了耐用性。
背景技術(shù)：
：可發(fā)性有機(jī)塑料與無(wú)機(jī)材料相比，其優(yōu)點(diǎn)在于，具有較好的撞擊吸收性能、可成形性、優(yōu)異的吸聲性能和隔熱性能，因此作為吸聲和隔熱材料而廣泛應(yīng)用。但是，由于可發(fā)性塑料作為有機(jī)材料具有較低的軟化點(diǎn)和熔點(diǎn)溫度，在相對(duì)較低的溫度條件下就會(huì)發(fā)生熔化，因此存在不能保持自身形狀的問(wèn)題。此外，可發(fā)性塑料遇火時(shí)，不但不耐火燒，而且若是存在外部起火因素時(shí)，其自身還會(huì)成為幫助火勢(shì)蔓延的能量來(lái)源。由于存在上述問(wèn)題，可發(fā)性塑料作為建筑材料的應(yīng)用逐步受到限制。為解決這些與易燃性有關(guān)的問(wèn)題，已經(jīng)進(jìn)行了各種研究。在現(xiàn)有技術(shù)中，一種公知的使成型泡沫塑料具有阻燃性能的方法是將阻燃劑加入到樹(shù)脂中制成阻燃樹(shù)脂使該阻燃樹(shù)脂發(fā)泡。然而，上述方法或技術(shù)制成的可發(fā)性塑料，僅能停留在自熄性塑料的水平，即在接觸到火焰時(shí)，只要使其遠(yuǎn)離火源就能自己熄滅。而這種可發(fā)性塑料尚達(dá)不到KSF2271(建筑物內(nèi)部建筑材料的阻燃性能的測(cè)試方法)規(guī)定的最低標(biāo)準(zhǔn)，因而不防火。最近，為克服有機(jī)材料的缺陷，對(duì)于使用無(wú)機(jī)粘合劑作為不可燃材料處理可發(fā)性塑料，使其具有阻燃性的技術(shù)，已進(jìn)行了深入研究。例如，本申請(qǐng)人^J是出的名稱為"具優(yōu)異不燃性的可發(fā)性塑料體"，申請(qǐng)?zhí)枮?0-2003-0027876的韓國(guó)專利申請(qǐng)，揭露了一種具有耐火性能的可發(fā)性塑料泡沫材料，使用的是具不燃性的有機(jī)或無(wú)機(jī)膜片成形劑。上述技術(shù)所提供的可發(fā)性塑料泡沫材料雖然具有阻燃性能，但是要作為火災(zāi)發(fā)生時(shí)阻止火焰蔓延的耐火建筑的核心材料，其耐熱性不夠。申請(qǐng)?zhí)枮?0-2003-0018763,名稱為"阻燃聚苯乙烯板及其制造方法"的韓國(guó)專利申請(qǐng)，揭露的阻燃可發(fā)性聚苯乙烯，通過(guò)在水中溶解硅酸鈉粉末，將其作為不可燃材料，用硅酸鈉溶液?jiǎn)为?dú)或者與水玻璃混合后來(lái)涂布可發(fā)性聚苯乙烯表面的方法制備。上述技術(shù)所提供的可發(fā)性聚苯乙烯，由于在可發(fā)性有機(jī)塑料上應(yīng)用具有不可燃性的硅酸鹽系粘合劑，使其僅具有不可燃的特性，在遇火或?qū)嶋H應(yīng)用中還會(huì)出現(xiàn)下述的各種問(wèn)題首先，耐火建筑的核心材料按照對(duì)火的耐熱性可以分為兩類(lèi)在相對(duì)低的溫度條件下(大約150-400。C)的耐熱性，熱源位于材料周?chē)?，但是材料還尚未真正接觸到火焰；在較高的溫度條件下的耐熱性，材料已經(jīng)實(shí)際接觸到了火焰。但是，根據(jù)上述技術(shù)或方法所制成的產(chǎn)品，作為有機(jī)材料的可發(fā)性塑料在大約150-300。C時(shí)就會(huì)熔化。此外，含有硅酸鹽的耐火屏障作為建筑物接觸火焰時(shí)的核心結(jié)構(gòu)，由于具有較高的含水量，在高于20(TC的溫度條件下，耐火屏障中所含的水分就會(huì)蒸發(fā)，導(dǎo)致該屏障中的泡沫發(fā)生膨脹，從而在屏障上形成裂縫，因而，大量的裂縫會(huì)導(dǎo)致所述建筑物在真正接觸到火焰之前，就會(huì)發(fā)生倒塌。更進(jìn)一步說(shuō)，即使能夠克服上述缺陷，即使屏障沒(méi)有完全倒塌，固體硅酸鹽在相對(duì)低的溫度下(550-67(TC)也會(huì)開(kāi)始熔融，而在730-870。C下完全變成液態(tài)。因此，高于700°C時(shí)，屏障就發(fā)生熔融，而此溫度正好是真正接觸火焰時(shí)的溫度。因而，建筑物防火墻的倒塌，也就使其失去了其阻止火焰蔓延的初始功能。其次，耐水性在實(shí)際使用中也是一個(gè)重要的物理特性，對(duì)于耐用性的影響較大。上述耐火屏障或阻燃劑涂層膜的技術(shù)或方法中所使用的硅酸鹽有多種形式，包括堿金屬離子，硅酸鹽離子單體，聚硅酸鹽離子，以及由所述硅酸鹽離子根據(jù)Si02/M20摩爾比及在其液相中的濃度，松散結(jié)合而形成的膠體顆粒(micelis)。因此，由于耐火屏障或阻燃劑涂層膜的珠微表面是通過(guò)干燥脫水的，其具有較高溶解度(約為30-60%),由于雨水或長(zhǎng)期吸濕，在實(shí)際使用中會(huì)發(fā)生相當(dāng)量的溶解，導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)其原始功能。再次，在實(shí)際使用中所需要的重要物理特性，還有彈性和粘附性能。但是，上述技術(shù)或方法中所使用的硅酸鹽并沒(méi)有改變無(wú)機(jī)材料的脆性，因而很難實(shí)現(xiàn)在具有疏水性的可發(fā)性有機(jī)塑料與含有親水性羥基的硅酸鹽之間的界面粘結(jié)，可發(fā)性有機(jī)塑料與硅酸鹽僅是硬接在一起。綜上所述，所提到的技術(shù)或方法雖然有一定的阻燃性，但是硅酸鹽結(jié)構(gòu)作為耐火屏障，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，由于其較低的熔點(diǎn)，會(huì)出現(xiàn)膨脹和倒塌的現(xiàn)象，不能有效阻止火焰蔓延反而發(fā)生燃燒，因此不能使用可發(fā)性塑料材料作為火災(zāi)發(fā)生時(shí)阻止火焰蔓延的耐火建筑的核心材料。同時(shí)，根據(jù)上述技術(shù)或方法所提到的可發(fā)性塑料材料，由于其溶解度高而耐水性差，長(zhǎng)期吸潮或雨水都會(huì)導(dǎo)致其耐用性降低。此外，可發(fā)性塑料材料還存在許多問(wèn)題，包括具有無(wú)機(jī)硅酸鹽的脆性，由于具有疏水性的可發(fā)性有機(jī)塑料與含有親水性羥基的硅酸鹽之間的界面粘結(jié)較差，導(dǎo)致其耐用性降低。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明即為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題而提出，本發(fā)明的主要目的在于，提供一種具有優(yōu)異耐熱性及耐用性的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料，尤其是一種有較好的撞擊吸收性能、可成形性、優(yōu)異的吸聲性能和隔熱性能的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種能夠保持無(wú)機(jī)硅酸鹽的非可燃特性的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料，同時(shí)，該材料能夠顯著提高耐熱性，有利于在火突發(fā)生時(shí)阻止火焰蔓延，且有較好的耐用性。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料，通過(guò)以下方法制備制備塑料顆粒或塑料泡沫；用下列至少一種物質(zhì)之一對(duì)硅酸鹽進(jìn)行改性堿土金屬化合物、含有堿土金屬化合物的物質(zhì)和一種酸；將改性后的硅酸鹽涂布到制備好的塑料顆?；蛩芰吓菽?；采用加熱加壓的方式將已被涂布的塑料顆粒或塑料泡沫熔融成型；干燥已成型的材料。更進(jìn)一步地，在制造本發(fā)明的可發(fā)性塑料時(shí)，為硅酸鹽進(jìn)行改性，還要添加下列至少一種物質(zhì)醇、醚、酮和酯化合物。本發(fā)明所提供的可發(fā)性塑料泡沫材料形成的耐火屏障，可在火災(zāi)發(fā)生時(shí)阻止火焰蔓延，因而可用作耐火建筑的核心材料。該材料還具有優(yōu)異的耐水性，彈性及粘接性能，非常實(shí)用。此外，本發(fā)明提供的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料，顯著提高了屏障的吸聲性能，由于其改性表面，還提高了該材料與其他材料的界面粘結(jié)，因而能夠以多種方式應(yīng)用，包括可與薄板材料粘接，可在其表面噴涂涂層材料等。本發(fā)明所提供的可發(fā)性有機(jī)塑料，包括可發(fā)性聚苯乙烯、可發(fā)性聚乙烯、可發(fā)性聚丙烯、可發(fā)性聚亞安酯、苯酚泡沫材料等。此外，本發(fā)明所使用的硅酸鹽，是一種以M20'nSi02'xH20形式表示的化合物；其中M為元素周期表IA族的堿金屬；n和x分別代表整數(shù)。所述元素周期表IA族的堿金屬，具體而言，包括鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)。本發(fā)明所使用的堿土金屬化合物，以MmXn的形式表示，其中M為元素周期表IIA族的堿土金屬；X選自C1、0H、S04、0;m和n分別代表整數(shù)。元素周期表IIA族的堿土金屬，具體而言，包括鈹(Be)、鎂(Mg)、4丐(Ca)和鋇(Ba)。本發(fā)明所使用的含有堿土金屬化合物的物質(zhì)，包括水泥、礦渣水泥、4美水泥、石膏、石灰和高爐礦渣。下面將描述本發(fā)明提供的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料具備改進(jìn)的耐熱性、耐水性、彈性及粘接性能的原理。硅酸鹽與下列至少一種物質(zhì)之一反應(yīng)酸、堿土金屬化合物、含有堿土金屬化合物的物質(zhì)，以及改性劑，如醇、醚、酮或酯化合物。在該反應(yīng)中，生成的是一種難溶于水的硅酸鹽聚合物，或是一種水不溶性鹽，硅酸鹽離子或聚硅酸鹽離子經(jīng)縮聚反應(yīng)，脫去水分子0120)，使泡沫膨脹，導(dǎo)致低溫隔熱性能的降低，分離出堿金屬，使熔點(diǎn)降低，生成獨(dú)立的鹽或用堿土金屬取K堿金屬。硅酸鹽與酸或堿土金屬化合物發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)機(jī)制如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>酸(碳酸)釋放出的氫離子加到硅酸鹽上，中和反應(yīng)溶液使其pH值降低時(shí)，形成金屬<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中n為整數(shù)。硅酸鹽離子或聚硅酸鹽離子間形成硅氧鍵，隨著反應(yīng)溶液粘性的逐漸提高，生成以水溶膠形式存在的低聚物。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，上述低聚物進(jìn)一步聚合生成凝膠形式的硅酸鹽聚合物。此時(shí)，提高的粘性和凝膠作用速率取決于酸的種類(lèi)、用量，溶液的濃度5溫度等oM20'nSi02+Ca(0H)2+mH20—Ca0.nSi02.mH20+2M2OH其中m和n均為整數(shù)。硅酸鹽與元素周期表IIA族堿土金屬化合物(包括Be、Mg、Ca和Ba)反應(yīng)，生成不溶性硅酸鹽金屬水合物、硅酸鹽金屬氫氧化物、硅酸等。同時(shí)，反應(yīng)溶液逐步凝膠化形成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合物。所述反應(yīng)生成的硅酸鹽化合物取決于所使用的金屬離子和硅酸鹽離子量。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>同時(shí)，為增強(qiáng)形成耐火屏障的可發(fā)性有機(jī)塑料和硅酸鹽之間的界面粘結(jié)，將所述親水性或水溶性的含有羥基極性端基的硅酸鹽聚合物與醇、醚、酮或酯化合物反應(yīng)，使其被疏水性或親脂性端基部分取代，生成含有烷氧基團(tuán)或烷基團(tuán)的非極性端基。因此，親水性極性端基由于與水分子間存在親合力而分布于外部區(qū)域，疏水性非極性端基由于與水分子間存在排斥力而分布于朝向可發(fā)性有機(jī)塑料的區(qū)域。因而，自然增強(qiáng)了具有疏水特性的可發(fā)性有機(jī)塑料與烷氧基團(tuán)或烷基團(tuán)之間的粘接性能。此外，硅酸鹽低聚物被疏水性或親脂性的非極性端基部分取代后，可以降低水的表面張力，進(jìn)而減小了形成耐火屏障的可發(fā)性有機(jī)塑料和硅酸鹽之間的界面能的變化，導(dǎo)致分散性的提高，因而可以得到厚度均勻一致的屏障。硅酸鹽低聚物與醇、醚、酮、酯化合物的化學(xué)反應(yīng)機(jī)制如下與醇的反應(yīng)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>硅酸鹽低聚物的親水性羥基基團(tuán)，對(duì)水有較強(qiáng)的親合力，被醇、醚或酯化合物的疏水性烷氧基或烷基取代后，對(duì)有機(jī)材料有較強(qiáng)的親合力。與酮的反應(yīng)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>硅酸鹽低聚物與酮反應(yīng)后增加聚合形成雙鍵，生成含有硅氧烷鍵的有機(jī)硅酸鹽化合物。從上述硅酸鹽低聚物與醇、醚、酮、酯化合物的化學(xué)反應(yīng)可以看出，有機(jī)硅酸鹽化合物含有兩種相反極性的端基，包括親水性的羥基和疏水性的烷基或烷氧基，可以提高液相中膠體顆粒的穩(wěn)定性及具有疏水特性的可發(fā)性有機(jī)塑料與硅酸鹽之間的界面粘結(jié)。此外，通過(guò)降低有機(jī)硅酸鹽化合物水表面的張力而減少可發(fā)性有機(jī)塑料與硅酸鹽之間的界面能變化，從而可提高分散性，同時(shí)，使其以均勻一致的方式涂布屏障。此外，根據(jù)官能團(tuán)端基的碳原子數(shù)目，可以在一定程度上降低耐火屏障本身固有的脆性。由于前述反應(yīng)的不同的反應(yīng)速率取決于用于改性的材料種類(lèi)，可以加入延緩劑控制其反應(yīng)速率。所述的延緩劑，包括接氧基的碳(oxycarbon),氟硅酸鹽，硼酸鹽，葡萄糖酸，糖類(lèi)以及檸檬酸。為更有效的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，還可以使用各種添加劑，包括助粘劑，耐熱性改善劑和防水劑，使用時(shí)額外添加。具體來(lái)說(shuō)，所述的助粘劑可以更有效地增強(qiáng)形成耐火屏障的可發(fā)性有機(jī)塑料與硅酸鹽之間的粘接，可以加入表面活性劑、硅烷偶聯(lián)劑、聚乙烯醇(PVA)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、纖維素粘合劑、粒度為10-1000nm的炭黑有機(jī)填料、石墨、經(jīng)水分子溶脹破壞其構(gòu)造層形成納米膠體顆粒的蒙脫土、膨潤(rùn)土、精細(xì)伊利石顆?；蛘哒惩?。所述的耐熱性改善劑，可以選自無(wú)機(jī)填料，包括銻化合物、氧化鋁、氫氧化鋁、硼砂、磷酸鹽、磷系阻燃劑、卣素系阻燃劑、熱固性樹(shù)脂、白云石、碳酸4丐、硅粉、氧化鈦、氧化鐵、鈣礬石化合物、珍珠巖和粉煤灰。上述的耐熱性改善劑作為加入到可發(fā)性有機(jī)塑料中的阻燃劑，或是在其碳化時(shí)形成大量焦炭而增強(qiáng)焦炭的強(qiáng)度，因而可防止可發(fā)性有機(jī)塑料由于熱而發(fā)生變形。所述的防水劑可以選自硅系防水劑，氟系防水劑、石蠟防水劑。上述的防水劑，在遇水時(shí)形成的水接觸角較大，可阻止水滲透到可發(fā)性塑料泡沫材料上，從而提高耐水性能。技術(shù)效果綜上所述，本發(fā)明提供的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料，具有較好的撞擊吸收性能，可成形性，較好吸聲和隔熱性能。此外，本發(fā)明提供的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料，能夠保持無(wú)機(jī)硅酸鹽的不可燃性，同時(shí)，顯著提高耐熱性，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠阻止火焰蔓延，且耐用性也得到提高。優(yōu)選實(shí)施方式實(shí)例制造可發(fā)性塑料泡沫材料首先，加入水蒸氣，使可發(fā)性聚苯乙烯顆粒(CL2500F;韓國(guó)SH化學(xué)品股份有限公司)膨脹，水由可發(fā)性顆粒表面蒸發(fā)。接著，陳化可發(fā)性顆粒4小時(shí)，使空氣替代顆粒中含有的發(fā)泡氣體，從而使顆粒具有恢復(fù)力。隨后，再加入水蒸氣到膨脹顆粒中，使其進(jìn)一步膨脹，以此制備出可發(fā)性顆粒。用iowt%(wty。為重量百分比，按硅酸鈉重量計(jì)算)的氬氧化鎂作為堿土金屬化合物加入到50Be'的硅酸鈉中，接著再加入10wt。/。的膨潤(rùn)土，3wt。/。的碳黑，3wt。/。的溶脹珍珠巖和0.1wt%的硅基防水劑。將混合物充分?jǐn)嚢瑁⑵渚鶆蛲坎嫉缴鲜鲋苽浜玫目砂l(fā)性顆粒表面。將經(jīng)涂布的可發(fā)性顆粒置入大小為220mmx220隱x80mm的模具中，在IOO'C下熔融，同時(shí)將顆粒的高度壓縮成60mm(原先體積高度的85%),隨后干燥，制成大小為220mmx220mmx60mm的可發(fā)性塑料泡沫材料。實(shí)施例以下將以實(shí)例或測(cè)試?yán)敿?xì)地描述本發(fā)明的可發(fā)性塑料泡沫材料的制造方法。但應(yīng)理解，這些例子僅起到示例作用，本發(fā)明保護(hù)范圍不受此限制。實(shí)例l:制造可發(fā)性塑料泡沫材料l首先，加入水蒸氣使可發(fā)性聚苯乙烯顆粒(CL2500F;韓國(guó)SH化學(xué)器股份有限公司)第一次膨脹，水由可發(fā)性顆粒表面蒸發(fā)。接著，陳化可發(fā)性顆粒4小時(shí)，使空氣替代顆粒中含有的發(fā)泡氣體，從而使顆粒具有恢復(fù)力。隨后，加入水蒸氣到陳化顆粒中使其進(jìn)一步膨脹，由此制備出可發(fā)性顆粒。用10wt%(按硅酸鈉重量計(jì)算)的氫氧化鎂作為堿土金屬化合物加入到50Be'的硅酸鈉中，充分?jǐn)嚢韬髮⑵渚鶆蛲坎嫉缴鲜鲋苽浜玫目砂l(fā)性顆粒表面。將經(jīng)涂布的可發(fā)性顆粒置入大小為220mmx"0mmx80mm的模具中，在10(TC下熔融，將顆粒的高度壓縮成60mm(原先體積高度的85%)，隨后干燥，制成大小為220mmx220mmx60mm的可發(fā)性塑料泡沫材料。實(shí)例2:制造可發(fā)性塑料泡沫材料2按照實(shí)例1的方法制造出大小為220mmx220mmx60mm的可發(fā)性塑料泡沫材料，不同之處在于用含有堿土金屬化合物的10wt%的水泥替代實(shí)例1中所用的10wty。氫氧化鎂。實(shí)例3:制造可發(fā)性塑料泡沫材料3按照實(shí)例1的方法制造出大小為220mmx220mmx60隱的可發(fā)性塑料泡沫材料，不同之處在于用0.5wt°/。的碳酸替代IOwt。/。的氫氧化鎂。實(shí)例4:制造可發(fā)性塑料泡沫材料4」接照實(shí)例1的方法制造出大小為220mmx220mmx60mm的可發(fā)性塑料泡沫材料，不同之處在于另外再加入5wt。/。(按硅酸鈉的重量)含有堿土金屬化合物的的水泥。實(shí)例5:制造可發(fā)性塑料泡沫材料5按照實(shí)例1的方法制造出大小為220mmx220mmx60mm的可發(fā)性塑料泡沫材料，不同之處在于另外再加入0.5wt。/。(按硅酸鈉重量)的碳酸。實(shí)例6:制造可發(fā)性塑料泡沫材料64要照實(shí)例2的方法制造出大小為220mmx220mmx60mm的可發(fā)性塑料泡沫材料，不同之處在于另外再加入0.5wt%(按硅酸鈉重量)的碳酸。實(shí)施例7:制造可發(fā)性塑料泡沫材料7按照實(shí)施例1的方法制造出大小為220mmx220mmx60隱的可發(fā)性塑料泡沫材料，不同之處在于另外再加入5wt。/。(按硅酸鈉重量)的水泥和0.5wt。/。(按硅酸鈉重量)的碳酸。實(shí)例8:制造可發(fā)性塑料泡沫材料8按照實(shí)例1的方法制造出大小為220mmx220mmx60mm的可發(fā)性塑料泡沫材料，不同之處在于使用硅酸鉀替代硅酸鈉。實(shí)例9:制造可發(fā)性塑料泡沫材料9按照實(shí)例1的方法制造出大小為220mmx220mmx60mm的可發(fā)性塑料泡沫材料，不同之處在于另外再加入1.5wt。/。(按硅酸鈉重量)的乙醇。實(shí)例10:制造可發(fā)性塑料泡沫材料IO按照實(shí)例1的方法制造出大小為220mmx220mmx60mm的可發(fā)性塑料泡沫材料，不同之處在于另外再加入1.5wt。/。(按硅酸鈉重量)的醚。實(shí)例ll:制造可發(fā)性塑料泡沫材料ll按照實(shí)例1的方法制造出大小為220mmx220mmx60mm的可發(fā)性塑料泡沫材料，不同之處在于另外再加入1.5wt。/。(按硅酸鈉重量)的丙酮。實(shí)例12:制造可發(fā)性塑料泡沫材料12^安照實(shí)例i的方法制造出大小為220mmx220mmx60mm的可發(fā)性塑料泡沫材料，不同之處在于另外再加入10wt"/。(按硅酸鈉重量)的膨潤(rùn)土和3wt。/。(按硅酸鈉重量)的碳黑。實(shí)例13:制造可發(fā)性塑料泡沫材料13按照實(shí)例1的方法制造出大小為220mmx220mmx60mm的可發(fā)性塑料泡沫材料，不同之處在于另外再加入10wt。/U按硅酸鈉重量)的膨潤(rùn)土和3wty。的碳黑，3wt。/。的膨脹珍珠巖和0.1wt%的硅基防水劑。實(shí)例14:制造可發(fā)性塑料泡沫材料14才姿照實(shí)例1的方法制造出大小為220mmx220mmx60mm的可發(fā)性塑料泡沫材料，不同之處在于另外再加入10wt。/。(按硅酸鈉重量)的膨潤(rùn)土，3wt。/。的膨脹珍珠巖和0.15wt%的檸檬酸。對(duì)照例1:可發(fā)性塑料泡沫材料對(duì)照樣1首先，加入水蒸氣使可發(fā)性聚苯乙烯顆粒(CL2500F;韓國(guó)SH化學(xué)品股份有限公司)第一次膨脹。接著，陳化可發(fā)性顆粒4小時(shí)。隨后，將可發(fā)性顆粒倒入大小為220mmx220mm的模具，干燥度為30kg/cm3。之后，再向模具中的顆粒加入水蒸氣，隨后干燥，制備出大小為220mmx220mmx60mm的可發(fā)性塑料泡沫材料。對(duì)照實(shí)例2:可發(fā)性塑料泡沫材料對(duì)照樣2首先，加入水蒸氣使可發(fā)性聚苯乙烯顆粒(CL2500F;韓國(guó)SH化學(xué)品股份有限公司)第一次膨脹。接著，陳化可發(fā)性顆粒4小時(shí)，使空氣替代顆粒中含有的發(fā)泡氣體，使顆粒具有恢復(fù)力。隨后，再次加入水蒸氣到陳化顆粒中使其進(jìn)一步膨脹，制備出可發(fā)性顆粒。將50Be，硅酸鈉均勻涂布到上述制備好的可發(fā)性顆粒表面。將經(jīng)涂布的可發(fā)性顆粒置入大小為220咖x220mmx80mm的模具中，在10(TC下熔融，隨后千燥，制成低密度泡沫材料。測(cè)試?yán)?:阻燃性能和耐熱性測(cè)試將按實(shí)例1-14制造的樣品和對(duì)照例制造的樣品置于通風(fēng)良好的房間內(nèi)48小時(shí)，在40士5。C條件下干燥120小時(shí)。隨后，測(cè)試樣品的阻燃性能和耐熱性、抗彎強(qiáng)度及耐水性、以檢測(cè)熔點(diǎn)及粘接性能。按照KSF2271的方法評(píng)估樣品的阻燃性能，測(cè)試結(jié)果如表1所示。通過(guò)差熱分沖斤法(DTA,differentialthermalanalysis)測(cè)定才羊品的耐熱性，該方法通過(guò)測(cè)定吸熱或放熱狀態(tài)、溫度變化時(shí)的重量變化以及熱重分析法(TG，thermogravimetry)確定樣品的熔化或降解。此外，為才企測(cè)樣品的耐熱性，還分別在30(TC和750。C的電爐里測(cè)定樣品的形狀變化，該結(jié)果如表2所示。為檢測(cè)粘接性能，根據(jù)KSM3808(可發(fā)性聚苯乙烯隔熱材料)的測(cè)試方法評(píng)估了各個(gè)樣品的抗彎強(qiáng)度，其結(jié)果如表3所示。此外，為評(píng)估樣品的耐水性，還采用在清水中浸水各個(gè)樣品24小時(shí)，隨后放置于室內(nèi)48小時(shí)，在40士5。C條件下干燥120小時(shí)，然后，根據(jù)KSF2271的方法評(píng)估經(jīng)浸水樣品的阻燃性能，結(jié)果如表1所示，以此來(lái)檢測(cè)樣品經(jīng)浸水后阻燃性能的變化。表1按照KSF2271測(cè)試方法測(cè)定的樣品及浸水后樣品的阻燃性能結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>如表1所示的結(jié)果，對(duì)照實(shí)施例1制造的樣品由于在測(cè)試初期完全被燒成灰分而無(wú)法進(jìn)行后續(xù)測(cè)定，對(duì)照實(shí)施例2制造的樣品雖然在阻燃性能表面測(cè)試中得到了相對(duì)較好的結(jié)果，但是經(jīng)過(guò)24小時(shí)的浸水后，卻由于樣品中的硅酸鹽大量溶解而導(dǎo)致其破裂，無(wú)法測(cè)定浸水后樣品的阻燃性能。從表l的結(jié)果可知，實(shí)施例1-14制造的樣品，即使浸水后，也能保持較好的阻燃性能，表明其耐水性明顯優(yōu)于對(duì)照例制造的樣品。表2根據(jù)TG/DSC測(cè)量法進(jìn)行的熱力性能試驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>如表2所示的結(jié)果，對(duì)照例1制造的樣品完全燒盡，僅剩余原始重量的3.28%(100-96.72=3.28)，降解了96.76%。此外，在300。C下的形狀變化測(cè)試中，已完全化為灰分。對(duì)照實(shí)施例2制造的樣品，剩余原始質(zhì)量的78.33%(100-21.67=78.33)，雖然與實(shí)施例制造的樣品相當(dāng)，但是在形狀變化測(cè)試中，加熱到300。C時(shí)，由于硅酸鹽膨脹而導(dǎo)致樣品變形，到750。C時(shí)，已經(jīng)破碎成片，完全變形。因此，根據(jù)表2的結(jié)果，表明實(shí)例1-14制造的樣品質(zhì)量損失相對(duì)較小，在形狀變化測(cè)試中，在加熱到300。C和750。C時(shí)，仍然能夠保持原形，可見(jiàn)，其耐熱性明顯優(yōu)于對(duì)照例制造的樣品。表3根據(jù)KSF2271測(cè)定的密度和抗彎強(qiáng)度<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>如表3所示的結(jié)果，對(duì)照例l制造的樣品，由于可發(fā)性塑料本身的熱結(jié)合使其具有較高的抗彎強(qiáng)度和比強(qiáng)度，但是實(shí)施例1-14制造的樣品及對(duì)照例2制造的樣品，其抗彎強(qiáng)度是由小于對(duì)照實(shí)施例1樣品的熱結(jié)合及硅酸鹽粘接來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但是實(shí)例1-14制造的樣品的抗彎強(qiáng)度和比強(qiáng)度都高于對(duì)照例2樣品50%。因此，從表3可以看出，實(shí)例1-14制造的樣品與對(duì)照實(shí)施例制造的樣品相比，有明顯優(yōu)異的粘接性能。本發(fā)明具有優(yōu)異耐水性及耐熱性的可發(fā)性塑料泡沫，通過(guò)本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員就能制造，該技術(shù)的簡(jiǎn)單改變或變形都包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。工業(yè)應(yīng)用性綜上所述，本發(fā)明提供的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料，具有優(yōu)異的耐熱性和耐用性。本發(fā)明可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料形成的耐火屏障，能夠作為耐火建筑的核心材料，因?yàn)樵撃突鹌琳显诎l(fā)生火災(zāi)時(shí)能夠阻止火焰蔓延。此外，該材料還具有優(yōu)異的耐水性，彈性及粘接性能，利于在實(shí)踐中的使用。此外，本發(fā)明提供的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料，顯著提高了屏障的吸聲性能，由于其表面的改性，還提高了該材料與其他材料的界面粘結(jié)，因此能夠以多種方式應(yīng)用，包括與薄片粘接，噴涂涂層材料。權(quán)利要求1.具有優(yōu)異耐熱性和耐用性的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料，通過(guò)以下方法制備制備塑料顆粒或塑料泡沫；用下列至少一種物質(zhì)之一對(duì)硅酸鹽進(jìn)行改性堿土金屬化合物、含有堿土金屬化合物的物質(zhì)、以及一種酸；將改性的硅酸鹽涂布到制備的塑料顆?；蛩芰吓菽希徊捎眉訜峒訅旱姆绞綄⒁驯煌坎嫉乃芰项w?；蛩芰吓菽廴诔尚?；干燥已成型的材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料，其特征在于其中所述的硅酸鹽選自下列至少一種物質(zhì)之一硅酸鈉、硅酸鉀以及硅酸鋁。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料，其特征在于其中所述的石咸土金屬化合物為MmXn，其中M為選自Be，Mg，Ca及Ba的石威土金屬，X為選自C1，0H，S0^及0，其中m和n分別為整數(shù)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料，其特征在于其中所述的含有堿土金屬化合物的物質(zhì)選自下列至少一種物質(zhì)之一水泥、礦渣水泥、鎂氧水泥、石膏、石灰以及高爐礦渣。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料，其特征在于所述硅酸鹽中還加入了下列至少一種物質(zhì)之一醇、醚、酮以及酯化合物。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料，其特征在于所述硅酸鹽中還加入了下列至少一種物質(zhì)之一助粘劑、耐熱性改善劑、延緩劑以及防水劑。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料，其特征在于其中所述的助粘劑選自下列至少一種物質(zhì)之一表面活性劑、硅烷偶聯(lián)劑、聚乙烯醇、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、纖維素粘合劑、炭黑、石墨、蒙脫土、膨潤(rùn)土、伊利石以及粘土。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料，其特征在于其中所述的耐熱性改善劑選自下列至少一種物質(zhì)之一銻化合物、氧化鋁、氫氧化鋁、硼砂、磷酸鹽、磷基阻燃劑、卣素基阻燃劑、熱固性樹(shù)脂、白云石、碳酸4丐、硅粉、氧化鈦、氧化鐵、釣礬石化合物、珍珠巖以及粉煤灰。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料，其特征在于其中所述的防水劑選自下列至少一種物質(zhì)硅基防水劑、氟基防水劑以及石蠟防水劑。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料，其特征在于其中所述的延緩劑選自下列至少一種物質(zhì)接氧基的碳(oxycarbon)、氟硅酸鹽、硼酸鹽、葡萄糖酸、糖類(lèi)以及檸檬酸。全文摘要本發(fā)明揭露了一種具有優(yōu)異耐熱性和耐用性的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料。所述的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料通過(guò)以下方法制備預(yù)制塑料顆?；蛩芰吓菽?；用下列物質(zhì)中的至少一種對(duì)硅酸鹽進(jìn)行改性堿土金屬化合物，一種含有堿土金屬化合物的物質(zhì)，以及酸；將改性的硅酸鹽涂布到預(yù)制好的塑料顆?；蛩芰吓菽希徊捎眉訜峒訅旱姆绞綄⒈煌坎妓芰项w?；蛩芰吓菽娜廴诔尚停桓稍镆殉尚偷牟牧?。同時(shí)，所述的可發(fā)性有機(jī)塑料泡沫材料還具備優(yōu)異的撞擊吸收性能，可成形性，優(yōu)異的吸聲和隔熱性能，優(yōu)異的阻燃性和耐熱性，且耐水性和耐用性也有所增強(qiáng)。文檔編號(hào)C08J9/22GK101360778SQ200780001728公開(kāi)日2009年2月4日申請(qǐng)日期2007年2月8日優(yōu)先權(quán)日2006年2月9日發(fā)明者尹鍾弦,李潤(rùn)植,白范圭申請(qǐng)人:慶東塞拉泰克有限公司