本發(fā)明涉及發(fā)泡材料，具體為一種發(fā)泡材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、聚合物發(fā)泡材料可以理解為以聚合物為基體氣體為填料的復(fù)合材料，通過發(fā)泡過程實(shí)現(xiàn)聚合物輕量化，降低材料的成本，提升性價比，同時通過泡孔結(jié)構(gòu)設(shè)計賦予發(fā)泡材料特定的性能。聚合物泡沫材料具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如低密度、高比強(qiáng)度、隔音隔熱、減震和高抗沖擊性等。其優(yōu)異的性能使得其廣泛應(yīng)用于包裝材料、汽車零部件、航空航天、吸聲隔熱和建筑工程材料等領(lǐng)域。
2、聚合物發(fā)泡材料的制備方法主要分為化學(xué)發(fā)泡法和物理發(fā)泡法。化學(xué)發(fā)泡法在制備微孔材料過程中會涉及一些化學(xué)試劑和小分子化合物的使用，這些化學(xué)試劑以及殘留的小分子可能會危害環(huán)境和人類健康。物理發(fā)泡法是直接以氣體、低沸點(diǎn)的液體或膨脹微球等作為發(fā)泡劑，在一定的溫度和壓力下將聚合物與氣體混合均勻，然后通過控制溫度和壓力的變化引起相分離從而得到聚合物泡沫材料，但是效果不佳。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種發(fā)泡材料，按重量份計，包括以下原料：30-65份四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚共聚物(pfa)、20-32份聚丙烯(pp)、25-43份聚偏氟乙烯(pvdf)、10-20份聚全氟乙丙烯(fep)、8-15份聚乙烯(pe)、6-12份聚碳酸酯(pc)、2-6份絕緣增韌劑、1-4份添加劑。
2、優(yōu)選地，所述添加劑包括鄰苯二甲酸二辛脂、偏苯三酸三辛酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、脂肪酸酯中的一種或多種。
3、優(yōu)選地，絕緣增韌劑的制備方法，包括以下步驟：
4、s1:將30-50g蒙脫石加入ph為3-4的乙酸溶液中，在40-60℃攪拌處理10-30min，離心，加入15-75g十八烷基三甲基氯化銨，攪拌均勻，在40-60℃攪拌處理20-30min，靜置，將懸浮液加入去離子水洗滌3-5次，在60-70℃下干燥10-14h，研磨，過100-300目篩，得到有機(jī)改性蒙脫石；
5、s2:通過有機(jī)改性蒙脫石與乙醇水溶液10g:100ml混合，在60-80℃下攪拌并超聲處理2-4h，得到有機(jī)改性蒙脫石懸浮液；將5-10gkh550在乙醇水溶液中，預(yù)水解得到水解硅烷偶聯(lián)劑，將水解硅烷偶聯(lián)劑加入有機(jī)改性蒙脫石懸浮液中，攪拌處理10-20min，在60-70℃下干燥12-36h，研磨，過100-300目篩，得到絕緣增韌劑。
6、一種發(fā)泡材料的制備方法，包括以下步驟：
7、步驟(1)：將30-65份四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚共聚物(pfa)、20-32份聚丙烯(pp)、25-43份聚偏氟乙烯(pvdf)、10-20份聚全氟乙丙烯(fep)、8-15份聚乙烯(pe)、6-12份聚碳酸酯(pc)混合，干燥，得到干燥共混物；
8、步驟(2)將步驟(1)制備的干燥共混物、2-6份絕緣增韌劑、1-4份添加劑在密煉機(jī)中混合均勻，得到混合料；
9、步驟(3)在高溫高壓下，將混合料經(jīng)平板硫化機(jī)壓實(shí)成型到1-2cm厚度，冷卻到室溫后裁剪成樣品；
10、步驟(4)將樣品轉(zhuǎn)移到壓力容器中，隨后將該壓力容器密閉，通過超臨界流體泵將超臨界流體泵入高壓釜中以排空高壓釜內(nèi)的空氣，然后控制10-20mpa、200-230℃/1h的飽和條件來維持發(fā)泡過程中的壓力和溫度，飽和過程后，高壓釜壓力迅速釋放至大氣，冷卻至室溫得到發(fā)泡材料。
11、優(yōu)選地，所述步驟(1)中，干燥條件：干燥溫度為60-100℃、干燥時間為4-8h。
12、優(yōu)選地，所述步驟(2)中密煉機(jī)混合參數(shù)：溫度160-240℃，轉(zhuǎn)速25-65rpm，混合時間10-35min。
13、優(yōu)選地，所述步驟(3)中平板硫化機(jī)的高溫高壓為：溫度150-250℃，壓力10-20mpa。
14、本發(fā)明還提供發(fā)泡材料絕緣材料，作為纜線材料的應(yīng)用。
15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
16、1.本發(fā)明中通過添加絕緣增韌劑與四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚共聚物、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚全氟乙丙烯聚乙烯、聚碳酸酯共混，得到的復(fù)合材料具有高絕緣效果，且具有良好的機(jī)械性能和保溫性能，將超臨界流體作為物理發(fā)泡劑制備含氟聚合物復(fù)合微孔發(fā)泡材料符合綠色環(huán)保的理念。
17、2.本發(fā)明制備的絕緣增韌材料添加的季銨鹽通過陽離子置換反應(yīng)進(jìn)入蒙脫石片層，增加蒙脫石片層間距，同時，有機(jī)處理蒙脫石表面吸附了硅烷偶聯(lián)劑分子，進(jìn)一步增強(qiáng)了蒙脫石的相容性，改變納米復(fù)合材料的復(fù)合界面結(jié)構(gòu)，絕緣增韌劑在發(fā)泡材料中，吸引自由電荷分布在表面形成彌散雙電層，顯著改善空間電荷聚集復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)，抑制載流子躍遷，從而提高整體絕緣性能，對于kh550表面改性的有機(jī)改性蒙脫石，kh550的親聚丙烯基團(tuán)會與聚丙烯分子鏈纏結(jié)，形成更緊密的拉伸層，放大蒙脫石的改性效果，提高發(fā)泡材料整體的絕緣性。
1.一種發(fā)泡材料，其特征在于，按重量份計，包括以下原料：30-65份四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚共聚物(pfa)、20-32份聚丙烯(pp)、25-43份聚偏氟乙烯(pvdf)、10-20份聚全氟乙丙烯(fep)、8-15份聚乙烯(pe)、6-12份聚碳酸酯(pc)、2-6份絕緣增韌劑、1-4份添加劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)泡材料，其特征在于，所述添加劑包括鄰苯二甲酸二辛脂、偏苯三酸三辛酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、脂肪酸酯中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)泡材料，其特征在于，所述絕緣增韌劑的制備方法，包括以下步驟：
4.一種發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
5.據(jù)權(quán)利要求4所述發(fā)泡材料，其特征在于，所述步驟(1)中，干燥條件：干燥溫度為60-100℃、干燥時間為4-8h。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述發(fā)泡材料，其特征在于，所述步驟(2)中，密煉機(jī)混合參數(shù)：溫度160-240℃，轉(zhuǎn)速25-65rpm，混合時間10-35min。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述發(fā)泡材料，其特征在于，所述步驟(3)中平板硫化機(jī)的高溫高壓為：溫度150-250℃，壓力10-20mpa。
8.一種如權(quán)利要求1所述的發(fā)泡材料，作為保溫材料的應(yīng)用。