本发明属于阻燃发泡材料技术开发及应用领域，特别涉及一种阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料及其制备方法和应用。
背景技术：
环氧发泡材料具有较好的热稳定性、力学性能、绝缘性能、隔热性能以及轻质等优点，已经广泛应用在汽车、电子灌封、飞机制件、船体外壳等领域。然而传统发泡方法制备的环氧树脂基泡沫材料泡孔尺寸较大、泡孔数量较少，从而使得发泡材料的力学性能降低；另一方面，由于环氧树脂本身易燃，其制备的发泡材料更易燃烧，这限制了环氧发泡材料的应用。聚氯乙烯(pvc)树脂具有难燃，便宜等优点，是一种应用广泛和种类很多的树脂。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术中环氧发泡材料易燃、泡孔尺度大和冲击韧性差的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种阻燃型环氧/聚氯乙烯(ep/pvc)复合发泡材料。
本发明另一目的在于提供一种上述阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料的制备方法。
本发明再一目的在于提供一种上述阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料的应用。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料，该复合发泡材料包含以下按重量份数计的组分：环氧树脂100份，固化剂60～90份，无机粒子3～10份，化学发泡剂0.05～5份，聚氯乙烯10～30份。
该复合发泡材料的泡孔尺寸小于100μm，阻燃等级达到v-0级。
所述环氧树脂为液体树脂，是双酚a型环氧树脂和阻燃型环氧树脂的混合物，其中阻燃型环氧树脂为三聚氰胺环氧树脂、酚醛型环氧树脂和溴化环氧树脂中的任一种，阻燃型环氧树脂在复合发泡材料中质量含量不高于10％。
所述无机粒子为纳米蒙脱土、三氧化二锑和氧化锌中一种以上。
所述聚氯乙烯为粉状树脂。
所述化学发泡剂为碳酸氢钠、4,4-氧代双苯磺酰肼、偶氮二甲酰胺或n,n’-二亚硝基五次甲基四胺。
所述固化剂为羧酸酐。
上述的一种阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料的制备方法，包括以下具体步骤：将环氧树脂和聚氯乙烯在150～200℃下以1000～1500转/分钟的转速混合均匀，然后加入固化剂和无机粒子在60～100℃预固化，最后加入发泡剂搅拌1～3min,在90～160℃发泡成型2～4h；然后升高温度至180～200℃后处理2h，冷却后脱模即可得到阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料。
上述的一种阻燃型环氧/聚氯乙烯复合发泡材料在吸声隔热领域中的应用。
所述吸声隔热领域包括建筑的隔热保温层、输油管的保温材料或浮力材料。
本发明的工作原理：聚氯乙烯本身是一种难燃的树脂，将其均匀分散到环氧树脂中，能够赋予复合材料较好的阻燃性，其与一定量的阻燃性环氧树脂和无机粒子复配，能够使得材料的阻燃等级达到v-0级；另一方面，微米级的pvc树脂能够起到成核剂的效果，改善泡孔质量；此外，由于软质pvc具有优良的柔韧性，因而使得复合发泡材料的冲击韧性大幅提高。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
本发明无需添加其他阻燃剂，就能使得材料具有很好的阻燃性，因而可以克服大量阻燃剂的加入而大幅降低材料力学性能的缺点，改善环氧树脂的冲击韧性，而且能够大幅降低材料的成本；此外，pcv树脂可以调控泡孔结构，使得复合材料的泡孔尺寸达到微孔级别。
附图说明
图1为实施例1所得阻燃型环氧/聚氯乙烯(ep/pvc)复合发泡材料复合发泡材料的泡孔结构图，其中(a)为实施例1所制备的发泡材料的低倍泡孔结构图(200倍)，(b)为实施例1所制备的发泡材料的高倍泡孔结构图(1000倍)。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
取环氧组合物(双酚a环氧树脂90重量份，溴化环氧树脂10重量份)和聚氯乙烯20重量份在160℃搅拌分散均匀，冷却到80℃，加入羧酸酐固化剂80重量份，纳米蒙脱土5重量份，三氧化二锑5重量份，预固化6h后，加入n,n’-二亚硝基五次甲基四胺2重量份，在110℃下发泡，经过4h后，提升烘箱温度至180℃，保温4h后自然冷却至室温脱模得到ep/pvc复合发泡材料。
采用显微镜观察ep/pvc复合发泡材料的泡孔结构，实验结果：泡孔结构如图1所示，(a)(b)为不同的放大倍数。
通过改变聚氯乙烯的重量份数可以得到不同性能的复合发泡材料，结果如表1所示。
实施例2：
取环氧组合物(双酚a环氧树脂90重量份，酚醛环氧树脂10重量份)和聚氯乙烯30重量份在180℃搅拌分散均匀，冷却到80℃，加入羧酸酐固化剂90重量份，纳米蒙脱土3重量份，氧化锌5重量份，预固化5h后，加入碳酸氢钠4重量份，在150℃下发泡，经过2h后，提升烘箱温度至180℃，保温4h后自然冷却至室温脱模得到ep/pvc复合发泡材料。
经测试，本实施例制备的发泡材料的泡孔直径为70μm，阻燃等级为v-0级，冲击强度为4.1kj/m2。
实施例3：
取环氧组合物(双酚a环氧树脂95重量份，三聚氰胺环氧树脂5重量份)和聚氯乙烯15重量份在180℃搅拌分散均匀，冷却到80℃，加入羧酸酐固化剂85重量份，纳米蒙脱土5重量份，预固化5h后，加入偶氮二甲酰胺2重量份，在180℃下发泡，经过4h后，自然冷却至室温脱模得到ep/pvc复合发泡材料。
经测试，本实施例制备复合发泡材料的泡孔直径为50μm，阻燃等级为v-0级，冲击强度为3.5kj/m2。
实施例4：
取环氧组合物(双酚a环氧树脂90重量份，三聚氰胺环氧树脂10重量份)和聚氯乙烯10重量份在180℃搅拌分散均匀，冷却到80℃，加入羧酸酐固化剂85重量份，纳米蒙脱土5重量份，三氧化二锑5重量份，预固化6h后，加入偶氮二甲酰胺2重量份，在180℃下发泡，经过4h后，自然冷却至室温脱模得到ep/pvc复合发泡材料。
经测试，本实施例制备复合发泡材料的泡孔直径为60μm，阻燃等级为v-0级，冲击强度为3.2kj/m2。
表1为材料冲击性能及阻燃性能表
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。