本发明公开了一种复合聚合物树脂发泡胶的制备方法，属于高分子材料
技术领域：
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背景技术：
：泡沫胶是一种橡胶。又称海绵橡胶。海绵状多孔结构的硫化橡胶。有开孔、闭孔、混合孔和微孔之分。可制成软橡胶或硬橡胶制品。质轻、柔软、有弹性、不易传热。具有防震、缓和冲击、绝热、隔音等作用。用合成橡胶制成的还具有耐油、耐老化、耐化学药品等特点。广泛用于汽车、飞机、化学、日用品等工业，用作保温、隔音、防震材料，以及制座垫、床垫、医疗机械、卫生用品、体育用品等。可由生橡胶中加起泡剂（如碳酸铵、尿素、偶氮二异丁腈等）或上浓缩的胶乳经搅拌鼓入空气，再经硫化而成。本胶适用于各种软质材料自粘和与硬质材料的互粘。如泡沫、海绵、皮革、PVC软材、KT板、塑料膜、软质纤维等与硬质材料：铁皮、铝板、有机板、玻璃、木材、石材、瓷砖等的互粘，适用于装饰及广告公司钢结构工程和办公用品黑板的使用。本胶的特点是：本胶是化工原料合成产物，采用无苯混合溶剂，属环保型产品，无特殊异味，表干快，贴得牢，耐水耐候性好等特点。但是传统泡沫胶还存在稳泡效果不佳和粘结强度不佳的问题，因此还需对其进行研究。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题是：针对传统泡沫胶稳泡效果不佳和粘结强度不佳的问题，提供了一种复合聚合物树脂发泡胶的制备方法。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：（1）按重量份数计，依次取8～10份辛烯基琥珀酸淀粉酯，4～8份天然大分子有机质，100～150份水，10～15份亚麻油，先将辛烯基琥珀酸淀粉酯、天然大分子有机质和水搅拌混合后，静置溶胀，再经加热搅拌溶解，得混合溶液，随后将亚麻油加入混合溶液中，高速搅拌，得乳化液；（2）按重量份数计，依次取60～80份（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺，30～50份聚乙二醇磷酸酯，4～8份助剂，恒温搅拌反应3～5h，得自制表面活性剂；（3）按重量份数计，依次取30～50份乳化液，8～10份自制表面活性剂，8～10份交联剂，15～20份阴离子聚丙烯酰胺分散液，10～15份聚氨酯预聚体，10～15份硅酸钠溶液，先将乳化液、自制表面活性剂和阴离子聚丙烯酰胺分散液搅拌混合，再加入交联剂，恒温搅拌反应30～45min后，再依次加入硅酸钠溶液和聚氨酯预聚体，搅拌混合后，静置发泡，即得复合聚合物树脂发泡胶。步骤（1）所述天然大分子有机质为聚乙烯醇和壳聚糖按质量比为1：3～1：10混合而成。步骤（2）所述助剂为对二氯苯和二茂铁按质量比为8：1～10：1混合而成。步骤（3）所述交联剂为质量分数为5～10%硝酸铬溶液。步骤（3）所述阴离子聚丙烯酰胺分散液配置过程为：按质量比为1：10～1：12将分子量为600～800万的阴离子聚丙烯酰胺和水加热搅拌混合后，超声分散，得阴离子聚丙烯酰胺分散液。步骤（3）所述聚氨酯预聚体制备过程为：按重量份数计，依次取20～30份聚乙二醇，0.03～0.06份辛酸亚锡，0.3～0.5份甲基硅油，40～50份多异氰酸酯，先将聚乙二醇，辛酸亚锡和甲基硅油搅拌混合后，再加入多异氰酸酯，继续搅拌反应，得聚氨酯预聚体；所述多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯中的任意一种。本发明的有益效果是：（1）本发明技术方案通过采用硝酸铬溶液作为交联剂，在制备过程中，使体系中阴离子聚丙烯酰胺和天然大分子有机质等大分子物质发生部分交联，三价铬离子交联体系具有较强的成胶强度，交联后胶体间内聚力增加，稳泡时间延长，使产品粘结强度得到有效提升，且交联体系具有良好的黏弹性，经高速剪切后黏度可自动恢复，但铬离子交联体系易造成产品起泡性能下降，因此本发明技术方案通过采用聚氨酯预聚体和水发泡，并辅以自制表面活性剂以弥补这一缺陷，自制表面活性剂具有双亲性，在水溶液体系中可自组装形成囊泡，在制备过程中，聚氨酯预聚体中异氰酸酯和水反应，可生成二氧化碳气体，而二氧化碳气体可与自制表面活性剂分子结构中的脒基团反应而带上电荷，由于同种电荷相互排斥作用，从而使自制表面活性剂形成的囊泡内部空腔体积增大，从而弥补铬离子的使用导致产品气泡性能下降这一缺陷；（2）本发明技术方案通过添加少量硅酸盐，在起泡过程中，部分异氰酸酯和水反应产生的二氧化碳溶解于水中，使体系pH发生变化，使硅酸根离子转变为原硅酸，原硅酸分子间逐渐脱水，最终形成多聚硅酸胶体，且生成的多聚硅酸胶体吸附于泡沫液膜表面，提高泡沫液膜强度，起到良好的稳泡和补强效果；（3）本发明技术方案通过以天然大分子有机质和改性淀粉作为壁材，以亚麻油作为芯材，将亚麻油包裹于内部，在使用过程中，若发泡胶体系受到挤压、拉伸等作用力时，包裹于内部的亚麻油得以释放，并渗透到挤压、拉伸等外部作用力形成的缺陷结构处，并在缺陷结构处重新干燥固化，从而实现对缺陷处的愈合和补强，避免产品在使用过程中因外力作用而失效，使产品的粘结强度可长期得以保持。具体实施方式按质量比为1：10～1：12将分子量为600～800万的阴离子聚丙烯酰胺和水混合倒入1号烧杯中，并将1号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为65～70℃，转速为400～600r/min条件下，恒温搅拌混合45～60min后，再将1号烧杯移入超声分散仪，于超声频率为55～60kHz条件下，超声分散30～60min，得阴离子聚丙烯酰胺分散液；按重量份数计，依次取20～30份聚乙二醇，0.03～0.06份辛酸亚锡，0.3～0.5份甲基硅油，40～50份多异氰酸酯，先将聚乙二醇，辛酸亚锡和甲基硅油加入2号烧杯中，用搅拌器以300～500r/min转速搅拌混合30～45min后，再向2号烧杯中加入多异氰酸酯，继续搅拌反应20～30min，得聚氨酯预聚体；按重量份数计，依次取8～10份辛烯基琥珀酸淀粉酯，4～8份天然大分子有机质，100～150份水，10～15份亚麻油，先将辛烯基琥珀酸淀粉酯、天然大分子有机质和水倒入3号烧杯，用玻璃棒搅拌混合10～15min后，于室温条件下静置溶胀2～4h，再于温度为65～75℃，转速为300～500r/min条件下，加热搅拌溶解2～4h，得混合溶液，随后将亚麻油加入所得混合溶液中，于转速为1500～2500r/min条件下，高速搅拌混合20～40min，得乳化液；按重量份数计，在三口烧瓶中依次加入60～80份（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺，30～50份聚乙二醇磷酸酯，4～8份助剂，再将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为35～40℃，转速为600～800r/min条件下，恒温搅拌反应3～5h后，出料，得自制表面活性剂；按重量份数计，依次取30～50份乳化液，8～10份自制表面活性剂，8～10份交联剂，15～20份阴离子聚丙烯酰胺分散液，10～15份聚氨酯预聚体，10～15份质量分数为10%硅酸钠溶液，先将乳化液、自制表面活性剂和阴离子聚丙烯酰胺分散液倒入反应釜中，以400～600r/min转速搅拌混合45～60min后，再向反应釜中加入交联剂，继续于温度为65～70℃，转速为300～500r/min条件下，恒温搅拌反应30～45min后，再向反应釜中依次加入质量分数为10%硅酸钠溶液和聚氨酯预聚体，于转速为200～300r/min条件下，搅拌混合30～50s后，于室温条件下静置发泡3～5min，出料，灌装，即得复合聚合物树脂发泡胶。所述天然大分子有机质为聚乙烯醇和壳聚糖按质量比为1：3～1：10混合而成。所述助剂为对二氯苯和二茂铁按质量比为8：1～10：1混合而成。所述交联剂为质量分数为5～10%硝酸铬溶液。实例1按质量比为1：12将分子量为800万的阴离子聚丙烯酰胺和水混合倒入1号烧杯中，并将1号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为70℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌混合60min后，再将1号烧杯移入超声分散仪，于超声频率为60kHz条件下，超声分散60min，得阴离子聚丙烯酰胺分散液；按重量份数计，依次取30份聚乙二醇，0.06份辛酸亚锡，0.5份甲基硅油，50份多异氰酸酯，先将聚乙二醇，辛酸亚锡和甲基硅油加入2号烧杯中，用搅拌器以500r/min转速搅拌混合45min后，再向2号烧杯中加入多异氰酸酯，继续搅拌反应30min，得聚氨酯预聚体；按重量份数计，依次取10份辛烯基琥珀酸淀粉酯，8份天然大分子有机质，150份水，15份亚麻油，先将辛烯基琥珀酸淀粉酯、天然大分子有机质和水倒入3号烧杯，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀4h，再于温度为75℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解4h，得混合溶液，随后将亚麻油加入所得混合溶液中，于转速为2500r/min条件下，高速搅拌混合40min，得乳化液；按重量份数计，在三口烧瓶中依次加入80份（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺，50份聚乙二醇磷酸酯，8份助剂，再将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为40℃，转速为800r/min条件下，恒温搅拌反应5h后，出料，得自制表面活性剂；按重量份数计，依次取50份乳化液，10份自制表面活性剂，10份交联剂，20份阴离子聚丙烯酰胺分散液，15份聚氨酯预聚体，15份质量分数为10%硅酸钠溶液，先将乳化液、自制表面活性剂和阴离子聚丙烯酰胺分散液倒入反应釜中，以600r/min转速搅拌混合60min后，再向反应釜中加入交联剂，继续于温度为70℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌反应45min后，再向反应釜中依次加入质量分数为10%硅酸钠溶液和聚氨酯预聚体，于转速为300r/min条件下，搅拌混合50s后，于室温条件下静置发泡5min，出料，灌装，即得复合聚合物树脂发泡胶。所述天然大分子有机质为聚乙烯醇和壳聚糖按质量比为1：10混合而成。所述助剂为对二氯苯和二茂铁按质量比为10：1混合而成。所述交联剂为质量分数为10%硝酸铬溶液。实例2按质量比为1：12将分子量为800万的阴离子聚丙烯酰胺和水混合倒入1号烧杯中，并将1号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为70℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌混合60min后，再将1号烧杯移入超声分散仪，于超声频率为60kHz条件下，超声分散60min，得阴离子聚丙烯酰胺分散液；按重量份数计，依次取30份聚乙二醇，0.06份辛酸亚锡，0.5份甲基硅油，50份多异氰酸酯，先将聚乙二醇，辛酸亚锡和甲基硅油加入2号烧杯中，用搅拌器以500r/min转速搅拌混合45min后，再向2号烧杯中加入多异氰酸酯，继续搅拌反应30min，得聚氨酯预聚体；按重量份数计，依次取10份辛烯基琥珀酸淀粉酯，8份天然大分子有机质，150份水，15份亚麻油，先将辛烯基琥珀酸淀粉酯、天然大分子有机质和水倒入3号烧杯，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀4h，再于温度为75℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解4h，得混合溶液，随后将亚麻油加入所得混合溶液中，于转速为2500r/min条件下，高速搅拌混合40min，得乳化液；按重量份数计，在三口烧瓶中依次加入80份（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺，50份聚乙二醇磷酸酯，8份助剂，再将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为40℃，转速为800r/min条件下，恒温搅拌反应5h后，出料，得自制表面活性剂；按重量份数计，依次取50份乳化液，10份自制表面活性剂，10份交联剂，20份阴离子聚丙烯酰胺分散液，15份聚氨酯预聚体，15份质量分数为10%硅酸钠溶液，先将乳化液、自制表面活性剂和阴离子聚丙烯酰胺分散液倒入反应釜中，以600r/min转速搅拌混合60min后，再向反应釜中加入交联剂，继续于温度为70℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌反应45min后，再向反应釜中依次加入质量分数为10%硅酸钠溶液和聚氨酯预聚体，于转速为300r/min条件下，搅拌混合50s后，于室温条件下静置发泡5min，出料，灌装，即得复合聚合物树脂发泡胶。所述天然大分子有机质为聚乙烯醇和壳聚糖按质量比为1：10混合而成。所述助剂为对二氯苯和二茂铁按质量比为10：1混合而成。所述交联剂为质量分数为10%硝酸钙溶液。实例3按质量比为1：12将分子量为800万的阴离子聚丙烯酰胺和水混合倒入1号烧杯中，并将1号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为70℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌混合60min后，再将1号烧杯移入超声分散仪，于超声频率为60kHz条件下，超声分散60min，得阴离子聚丙烯酰胺分散液；按重量份数计，依次取30份聚乙二醇，0.06份辛酸亚锡，0.5份甲基硅油，50份多异氰酸酯，先将聚乙二醇，辛酸亚锡和甲基硅油加入2号烧杯中，用搅拌器以500r/min转速搅拌混合45min后，再向2号烧杯中加入多异氰酸酯，继续搅拌反应30min，得聚氨酯预聚体；按重量份数计，依次取10份辛烯基琥珀酸淀粉酯，8份天然大分子有机质，150份水，15份亚麻油，先将辛烯基琥珀酸淀粉酯、天然大分子有机质和水倒入3号烧杯，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀4h，再于温度为75℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解4h，得混合溶液，随后将亚麻油加入所得混合溶液中，于转速为2500r/min条件下，高速搅拌混合40min，得乳化液；按重量份数计，依次取50份乳化液，10份十二烷基苯磺酸钠，10份交联剂，20份阴离子聚丙烯酰胺分散液，15份聚氨酯预聚体，15份质量分数为10%硅酸钠溶液，先将乳化液、十二烷基苯磺酸钠和阴离子聚丙烯酰胺分散液倒入反应釜中，以600r/min转速搅拌混合60min后，再向反应釜中加入交联剂，继续于温度为70℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌反应45min后，再向反应釜中依次加入质量分数为10%硅酸钠溶液和聚氨酯预聚体，于转速为300r/min条件下，搅拌混合50s后，于室温条件下静置发泡5min，出料，灌装，即得复合聚合物树脂发泡胶。所述天然大分子有机质为聚乙烯醇和壳聚糖按质量比为1：10混合而成。所述助剂为对二氯苯和二茂铁按质量比为10：1混合而成。所述交联剂为质量分数为10%硝酸铬溶液。实例4按质量比为1：12将分子量为800万的阴离子聚丙烯酰胺和水混合倒入1号烧杯中，并将1号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为70℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌混合60min后，再将1号烧杯移入超声分散仪，于超声频率为60kHz条件下，超声分散60min，得阴离子聚丙烯酰胺分散液；按重量份数计，依次取30份聚乙二醇，0.06份辛酸亚锡，0.5份甲基硅油，50份多异氰酸酯，先将聚乙二醇，辛酸亚锡和甲基硅油加入2号烧杯中，用搅拌器以500r/min转速搅拌混合45min后，再向2号烧杯中加入多异氰酸酯，继续搅拌反应30min，得聚氨酯预聚体；按重量份数计，依次取10份辛烯基琥珀酸淀粉酯，8份天然大分子有机质，150份水，15份亚麻油，先将辛烯基琥珀酸淀粉酯、天然大分子有机质和水倒入3号烧杯，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀4h，再于温度为75℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解4h，得混合溶液，随后将亚麻油加入所得混合溶液中，于转速为2500r/min条件下，高速搅拌混合40min，得乳化液；按重量份数计，在三口烧瓶中依次加入80份（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺，50份聚乙二醇磷酸酯，8份助剂，再将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为40℃，转速为800r/min条件下，恒温搅拌反应5h后，出料，得自制表面活性剂；按重量份数计，依次取50份乳化液，10份自制表面活性剂，10份交联剂，20份阴离子聚丙烯酰胺分散液，15份聚氨酯预聚体，先将乳化液、自制表面活性剂和阴离子聚丙烯酰胺分散液倒入反应釜中，以600r/min转速搅拌混合60min后，再向反应釜中加入交联剂，继续于温度为70℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌反应45min后，再向反应釜中加入聚氨酯预聚体，于转速为300r/min条件下，搅拌混合50s后，于室温条件下静置发泡5min，出料，灌装，即得复合聚合物树脂发泡胶。所述天然大分子有机质为聚乙烯醇和壳聚糖按质量比为1：10混合而成。所述助剂为对二氯苯和二茂铁按质量比为10：1混合而成。所述交联剂为质量分数为10%硝酸铬溶液。实例5按质量比为1：12将分子量为800万的阴离子聚丙烯酰胺和水混合倒入1号烧杯中，并将1号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为70℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌混合60min后，再将1号烧杯移入超声分散仪，于超声频率为60kHz条件下，超声分散60min，得阴离子聚丙烯酰胺分散液；按重量份数计，依次取30份聚乙二醇，0.06份辛酸亚锡，0.5份甲基硅油，50份多异氰酸酯，先将聚乙二醇，辛酸亚锡和甲基硅油加入2号烧杯中，用搅拌器以500r/min转速搅拌混合45min后，再向2号烧杯中加入多异氰酸酯，继续搅拌反应30min，得聚氨酯预聚体；按重量份数计，在三口烧瓶中依次加入80份（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺，50份聚乙二醇磷酸酯，8份助剂，再将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为40℃，转速为800r/min条件下，恒温搅拌反应5h后，出料，得自制表面活性剂；按重量份数计，依次取10份自制表面活性剂，10份交联剂，20份阴离子聚丙烯酰胺分散液，15份聚氨酯预聚体，15份质量分数为10%硅酸钠溶液，先将自制表面活性剂和阴离子聚丙烯酰胺分散液倒入反应釜中，以600r/min转速搅拌混合60min后，再向反应釜中加入交联剂，继续于温度为70℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌反应45min后，再向反应釜中依次加入质量分数为10%硅酸钠溶液和聚氨酯预聚体，于转速为300r/min条件下，搅拌混合50s后，于室温条件下静置发泡5min，出料，灌装，即得复合聚合物树脂发泡胶。所述天然大分子有机质为聚乙烯醇和壳聚糖按质量比为1：10混合而成。所述助剂为对二氯苯和二茂铁按质量比为10：1混合而成。所述交联剂为质量分数为10%硝酸铬溶液。实例6按质量比为1：12将分子量为800万的阴离子聚丙烯酰胺和水混合倒入1号烧杯中，并将1号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为70℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌混合60min后，再将1号烧杯移入超声分散仪，于超声频率为60kHz条件下，超声分散60min，得阴离子聚丙烯酰胺分散液；按重量份数计，依次取10份辛烯基琥珀酸淀粉酯，8份天然大分子有机质，150份水，15份亚麻油，先将辛烯基琥珀酸淀粉酯、天然大分子有机质和水倒入3号烧杯，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀4h，再于温度为75℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解4h，得混合溶液，随后将亚麻油加入所得混合溶液中，于转速为2500r/min条件下，高速搅拌混合40min，得乳化液；按重量份数计，在三口烧瓶中依次加入80份（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺，50份聚乙二醇磷酸酯，8份助剂，再将三口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为40℃，转速为800r/min条件下，恒温搅拌反应5h后，出料，得自制表面活性剂；按重量份数计，依次取50份乳化液，10份自制表面活性剂，10份交联剂，20份阴离子聚丙烯酰胺分散液，15份质量分数为10%硅酸钠溶液，先将乳化液、自制表面活性剂和阴离子聚丙烯酰胺分散液倒入反应釜中，以600r/min转速搅拌混合60min后，再向反应釜中加入交联剂，继续于温度为70℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌反应45min后，再向反应釜中加入质量分数为10%硅酸钠溶液，于转速为300r/min条件下，搅拌混合50s后，于室温条件下静置发泡5min，出料，灌装，即得复合聚合物树脂发泡胶。所述天然大分子有机质为聚乙烯醇和壳聚糖按质量比为1：10混合而成。所述助剂为对二氯苯和二茂铁按质量比为10：1混合而成。所述交联剂为质量分数为10%硝酸铬溶液。对比例：浙江某新材料有限公司生产的发泡胶。将实例1至6所得发泡胶和对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：粘结强度：用拉拔块与聚氨酯板材粘结，在固化15分钟后，测试其粘结强度；并检测其贮存效果。具体检测结果如表1所示：表1检测内容实例1实例1实例1实例1实例1实例1对比例粘结强度/kPa950780750810790800580贮存稳定性不分层轻微分层有分层有分层轻微分层轻微分层严重分层由表1检测结果可知，本发明所得复合聚合物树脂发泡胶具有优异的粘结强度，而且由于其具有优异的稳泡性能，所以贮存时不出现分层现象。当前第1页1 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