【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子化合物制备，具体涉及一种耐疲劳低密度阻燃海绵及其制备方法。
技术介绍
1、海绵是一种多孔材料，具有良好的吸水性，广泛应用于日常生活当中。常用的海绵由木纤维素纤维或发泡塑料聚合物制成。还有三类其他材料制成的合成海绵，分别为低密度聚醚（不吸水海绵）、聚乙烯醇（高吸水材料，无明显气孔）和聚酯。
2、根据密度范围的不同可以将海绵分为高密度海绵、中密度海绵及低密度海绵。低密度海绵常用于与高密度、中密度海绵配合，用于吸收和漫反射噪音，由于其密度较低，内部孔洞较大，内部空气更多，遇火则燃烧，较高密度海绵和中密度海绵而言低密度海绵更加易燃。同时，海绵的密度降低，耐疲劳能力会偏弱 ，伸长率和撕裂强度性能方面会有所损失。
3、为了是海绵具备较好的阻燃性能，现有的阻燃海绵大多直接向泡沫基体中直接添加阻燃剂，由于阻燃剂与海绵基体的相容性较差，会进一步影响海绵的力学性能。
4、中国专利cn 113444218 a公开了一种阻燃海绵制备方法，通过添加无卤阻燃剂，以及在海绵内设置阻燃芯，当海绵本体被严重烧灼时阻燃芯中被tpu包裹的水系阻燃液由于tpu层的破损而流出起到一定效果的阻燃灭火，能够有效防止火情扩撒。其缺点在于，该种方法影响海绵的力学性能。
5、中国专利cn 112225941 a公开一种阻燃抗菌聚氨酯海绵及其制备方法，通过在聚氨酯海绵表面涂覆复合涂层，达到阻燃的效果，制备方法简单，不会破会海绵整体的力学性能，其缺点在于：长期使用后涂层易被破坏，一旦涂层被破坏，立即丧失阻燃效果。p>
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种耐疲劳低密度阻燃海绵，该海绵具有高阻燃性能，整体拉伸强度高，耐疲劳性高，使用寿命久，力学性能优异。
2、本专利技术的技术方案为：一种耐疲劳低密度阻燃海绵，由组分a、组分b和组分c组成；
3、组分a包括如下质量分数的组成成分：聚醚多元醇80～100份、聚合物多元醇20～60份和助剂10～30份；
4、组分b包括如下质量份数的组成成分：纳米石墨烯5～30份、对苯二甲酰氯50～80份和对苯二胺50～80份；
5、组分c包括如下质量分数的组成成分：10～30份聚醚醚酮和5～10份纳米碳酸钙；
6、控制温度在30～40℃，将a组分和c组分充分搅拌混合，倒入组分b，搅拌均匀后倒入60～80℃的模具中进行模塑发泡，脱模后，熟化，制得耐疲劳低密度阻燃海绵。
7、本专利技术采用的聚醚多元醇的分子量为4000～6000，官能度为2～4，伯羟基含量为70～80％。
8、聚合物多元醇为采用固含量为42～55％聚合物多元醇。
9、本专利技术的助剂按照重量百分数计，包括15～40％催化剂、5～25％交联剂、20～50％发泡剂和5～25％泡沫稳定剂。
10、本专利技术催化剂采用异辛酸铅、二丁基锡二月桂酸酯、n,n,n',n'-四乙基甲二胺、n,n,n',n'-四甲基丙胺中的一种或多种。
11、交联剂采用过氧化二异丙苯或者二叔丁基过氧化物。
12、发泡剂采用聚氧乙烯醚和聚氧丙烯醚。
13、泡沫稳定剂采用dc5357。
14、本专利技术组分b中对苯二甲酰氯和对苯二胺通过聚合反应生成的聚合物，在溶液中在剪切力作用下极易形成各向异性态织构，具备高强和搞得弹性模量，同时具有高耐热性，将组分b在溶剂中溶解与组分a混合，改善海绵发泡材料的阻燃效果和材料本身的力学性能。
15、纳米石墨烯的载电能力高，添加纳米石墨烯，改善材料的导电性，具有更好的耐用性和强度以及更低的重量密度。
16、本专利技术聚醚醚酮是一种线性芳香族热塑性高分子材料，由苯环分子链连接着酮和醚官能团的单元所组成。聚醚醚酮具有热固性塑料的耐热性、化学稳定性和热塑性塑料的成型加工性。同时聚醚醚酮分子结构中含有氧原子、氟原子和硫原子等元素，分子结构中含有大量的醚键和酮键，这些键能够吸收热量并在高温下分解，使得聚醚醚酮有很好的阻燃性，在通常的环境下很难燃烧，即使是燃烧，发烟量及有害气体的释放量也是很低的，甚至低于聚四氟乙烯等低发烟量的聚合物。
17、本专利技术将纳米碳酸钙在溶剂中溶解，与聚醚醚酮溶液混合添加至海绵发泡材料中，与海绵发泡基础材料一同混合发泡成型，成型后的海绵不仅具备优良的阻燃性，同时力学性能得到提升，耐疲劳，耐老化性能高，尤其是高温老化性能大幅提高。解决海绵材料遇火时的融滴问题,降低了燃烧时的产烟量。
18、优选的，组分a、组分b和组分c的重量比为100:10～50:5～20。
19、优选的，耐疲劳低密度阻燃海绵还包括3d阻燃织物骨架；所述的3d阻燃织物骨架设置于海绵本体内部。
20、优选的， 3d阻燃织物骨架为蜂窝状织物结构，蜂窝状织物结构上设置若干镂空。
21、本专利技术的3d阻燃织物骨架由芳纶、碳纤维和氨纶纤维的混纺纱在三维立体织机上织造而成。
22、本专利技术还提供一种权利要求1所述的耐疲劳低密度阻燃海绵的制备方法，包括如下步骤：
23、1）组分a的制备：按比例加入聚醚多元醇、聚合物多元醇和助剂，搅拌，制得组分a；
24、2）组分b的制备：将对苯二甲酰氯、对苯二胺与六甲基磷酰三胺溶液混合，加热到80～100℃，持续搅拌1～1.5h，向混合液中加入纳米石墨烯，继续搅拌，最后加入氢氧化钙反应，过滤后的滤饼在80～90℃，在溶剂中搅拌溶解，得到组分b；
25、3）组分c的制备：将聚醚醚酮进行改性处理，改性后的聚醚醚酮加入氯仿中后超声分散，搅拌20～30分钟，加入纳米碳酸钙和氯化铵溶液，高温搅拌，得到组分c；
26、4）海绵本体制备：控制温度在30～40℃，将a组分和c组分搅拌混合，充分搅拌均匀后，倒入组分b，继续搅拌，搅拌均匀后得到海绵发泡原料，将海绵发泡原料倒入60～80℃的模具中进行模塑发泡，脱模后，熟化，制得耐疲劳低密度阻燃海绵。
27、优选的，步骤2）中，溶剂采用二甲基乙酰胺，搅拌转速为800-1000rpm。
28、优选的，步骤3）中，聚醚醚酮进行改性处理的具体步骤如下：将聚醚醚酮粉末倒入硫酸和硝酸的混合溶液中，超声分散，过滤，干燥后加入二异氰酸酯中反应，得到改性后的聚醚醚酮。
29、优选的，步骤4）中首先在模具中置入3d阻燃织物骨架，再将海绵发泡原料倒入模具中进行模塑发泡。
30、进一步地，3d阻燃织物骨架与发泡后的海绵体的体积比为0.5-2:100。
31、本专利技术的有益效果为：
32、1）本专利技术加入组分b和组分c，无需添加阻燃剂，使得制备的海绵具有非常好的热稳定性，热分解温度达到421℃，有效提高了海绵在低密度时的阻燃效果，发烟量及有害气体的释放量也较低，所得到的产品具有更高的市场竞争力。
33、2）本专利技术加入组分b和组分c，在实现阻燃效果的同时，整体提高海本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐疲劳低密度阻燃海绵，其特征在于：由组分A、组分B和组分C组成；
2.根据权利要求1所述的一种耐疲劳低密度阻燃海绵，其特征在于：组分A、组分B和组分C的重量比为100:10～50:5～20。
3.根据权利要求1所述的一种耐疲劳低密度阻燃海绵，其特征在于：所述的助剂按照重量百分数计，包括15～40％催化剂、5～25％交联剂、20～50％发泡剂和5～25％泡沫稳定剂。
4.根据权利要求1所述的一种耐疲劳低密度阻燃海绵，其特征在于：所述的耐疲劳低密度阻燃海绵还包括3D阻燃织物骨架；所述的3D阻燃织物骨架设置于海绵本体内部。
5.根据权利要求4所述的一种耐疲劳低密度阻燃海绵，其特征在于：所述的3D阻燃织物骨架为蜂窝状织物结构，蜂窝状织物结构上设置若干镂空。
6.一种权利要求1所述的耐疲劳低密度阻燃海绵的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
7.根据权利要求5所述的耐疲劳低密度阻燃海绵的制备方法，其特征在于：步骤2）中，溶剂采用二甲基乙酰胺，搅拌转速为800-1000rpm。
8.根据权利要求5所述
9.根据权利要求5所述的耐疲劳低密度阻燃海绵的制备方法，其特征在于：所述的步骤4）中首先在模具中置入3D阻燃织物骨架，再将海绵发泡原料倒入模具中进行模塑发泡。
10.根据权利要求9所述的耐疲劳低密度阻燃海绵的制备方法，其特征在于：所述3D阻燃织物骨架与发泡后的海绵体的体积比为0.5-2:100。
...【技术特征摘要】
1.一种耐疲劳低密度阻燃海绵，其特征在于：由组分a、组分b和组分c组成；
2.根据权利要求1所述的一种耐疲劳低密度阻燃海绵，其特征在于：组分a、组分b和组分c的重量比为100:10～50:5～20。
3.根据权利要求1所述的一种耐疲劳低密度阻燃海绵，其特征在于：所述的助剂按照重量百分数计，包括15～40％催化剂、5～25％交联剂、20～50％发泡剂和5～25％泡沫稳定剂。
4.根据权利要求1所述的一种耐疲劳低密度阻燃海绵，其特征在于：所述的耐疲劳低密度阻燃海绵还包括3d阻燃织物骨架；所述的3d阻燃织物骨架设置于海绵本体内部。
5.根据权利要求4所述的一种耐疲劳低密度阻燃海绵，其特征在于：所述的3d阻燃织物骨架为蜂窝状织物结构，蜂窝状织物结构上设置若干镂空。
6.一种权利要求1所述的耐疲劳低密度...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋海军，
申请(专利权)人：南通丰盛纺织品有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。