[發(fā)明專利]一種高熔體強(qiáng)度聚苯乙烯的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410056877.2
• 申請(qǐng)日: 2014-02-19
• 公開（公告）號(hào): CN103804811A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 勵(lì)杭泉;王鵬;張晨;鄒威;杜中杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L25/06
• 分類號(hào): C08L25/06;C08L51/06;C08F257/02;C08F212/08;C08F212/36
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高熔體強(qiáng)度聚苯乙烯的制備方法，屬于聚苯乙烯技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚苯乙烯是由單體苯乙烯經(jīng)本體聚合制得，是世界上第三大塑料品種。聚苯乙烯是無(wú)色，無(wú)味，無(wú)臭，表面光滑，透明度高，吸水性小，抗水性強(qiáng)，導(dǎo)熱系數(shù)和熱容量低。聚苯乙烯是聚合樹脂中應(yīng)用最廣的一種，因其具有上述優(yōu)點(diǎn)，聚苯乙烯的薄膜、薄片、泡沫塑料均有著廣泛的應(yīng)用。

聚苯乙烯泡沫塑料是擠壓出的連續(xù)性閉孔發(fā)泡的硬質(zhì)泡沫塑料板，是一種具有高抗壓、低吸水率、防潮、不透氣、質(zhì)輕、耐腐蝕、超抗老化、導(dǎo)熱系數(shù)低等優(yōu)異性能的環(huán)保型保溫材料。因此被廣泛應(yīng)用于墻體保溫、平面混凝土屋頂及鋼結(jié)構(gòu)屋頂?shù)谋亍⒌蜏貎?chǔ)藏地面、泊車平臺(tái)、機(jī)場(chǎng)跑道、高速公路等領(lǐng)域的防潮保溫和控制地面凍脹，是目前建筑業(yè)界比較常用的隔熱、防潮材料。

普通聚苯乙烯制作的泡沫板材在加工成型的過(guò)程中容易出現(xiàn)一些問(wèn)題，如氣泡大小不均一、氣泡容易破裂、發(fā)泡倍率低等。高熔體強(qiáng)度聚苯乙烯比傳統(tǒng)的聚苯乙烯可以更好的保持發(fā)泡過(guò)程中注入的氣體，氣泡不易破裂，有利于改善發(fā)泡性能和固化定型。較高的熔體強(qiáng)度使其能夠獲得比普通聚苯乙烯板材更低的密度、更好的機(jī)械性能和綜合性能。尤其對(duì)于回收料的再次成型，由于部分老化導(dǎo)致回收料的熔體強(qiáng)度大幅度降低，無(wú)法保證再次成型的制品質(zhì)量。本發(fā)明提供的方法工藝簡(jiǎn)單，可以有效提高回收料的發(fā)泡質(zhì)量。

本發(fā)明通過(guò)原位混合聚苯乙烯交聯(lián)型聚合物和聚苯乙烯線型分子，由于聚苯乙烯交聯(lián)型聚合物的引入使得加工過(guò)程中聚合物熔體的強(qiáng)度大幅提高，同時(shí)增加了聚苯乙烯塑料的機(jī)械性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種能夠廣泛應(yīng)用于制造保溫、防潮、支撐等結(jié)構(gòu)部件的高熔體強(qiáng)度聚苯乙烯的制備方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明高熔體強(qiáng)度聚苯乙烯是以聚苯乙烯的直鏈分子和交聯(lián)后的聚苯乙烯分子混合構(gòu)成，其中第一組分是聚苯乙烯線形聚合物粒料；第二組分是聚苯乙烯交聯(lián)聚合物，其中所述的聚苯乙烯線形聚合物粒料所占的含量為62-90wt%，聚苯乙烯微交聯(lián)聚合物所占的含量為10-38wt%。其中聚苯乙烯微交聯(lián)聚合物由苯乙烯單體與交聯(lián)劑和引發(fā)劑分散混合在第一組份聚苯乙烯顆粒料中，在一定溫度下在第一組份聚苯乙烯顆粒料表面引發(fā)聚合和交聯(lián)。

其中反應(yīng)溫度為50℃-100℃。

所述的聚合引發(fā)劑選自偶氮二異丁腈（AIBN）、過(guò)氧化二苯甲酰（BPO）的一種或其混合物。引發(fā)劑的添加量為單體的1-5wt%。

所述的交聯(lián)劑選自過(guò)氧化二異丙苯（DCP）、二乙烯基苯（DVB）的一種或其混合物。交聯(lián)劑的添加量為苯乙烯單體和聚苯乙烯總量的1-5wt%。

其制備方法是將苯乙烯單體、引發(fā)劑、交聯(lián)劑于室溫下混合，搖勻后加入線型聚苯乙烯顆粒料中，并迅速攪拌均勻后于50℃-100℃在聚合和交聯(lián)。

本發(fā)明高熔體強(qiáng)度聚苯乙烯是以聚苯乙烯的直鏈分子和交聯(lián)后的聚苯乙烯分子混合構(gòu)成，通過(guò)在聚苯乙烯顆粒料中混合加入苯乙烯單體，在一定溫度下在聚苯乙烯粒料與苯乙烯單體的液固表面引發(fā)聚合和交聯(lián)。

所制備的聚合物可以實(shí)現(xiàn)熔體強(qiáng)度的大幅提高，從而有效改善聚合物的成型工藝，尤其對(duì)于回收料的成型加工有重要改善，如制備聚苯乙烯泡沫板材。本發(fā)明所研制的高熔體強(qiáng)度聚苯乙烯，能夠保證同時(shí)具有良好的機(jī)械性能和加工性能，能夠廣泛的應(yīng)用于建筑外墻保溫和風(fēng)電葉片等領(lǐng)域。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明高熔體強(qiáng)度聚苯乙烯聚合物是以聚苯乙烯的直鏈分子和交聯(lián)后的聚苯乙烯分子混合構(gòu)成，第一組分是聚苯乙烯線形聚合物；第二組分是聚苯乙烯交聯(lián)聚合物，由苯乙烯單體與交聯(lián)劑分散混合在聚苯乙烯顆粒料中，在一定溫度下在粒料表面引發(fā)聚合和交聯(lián)。其中，苯乙烯單體中要添加引發(fā)劑。

實(shí)施例1

將1.5Kg苯乙烯單體，30g偶氮二異丁腈（AIBN），230g二乙烯基苯（DVB）與室溫下混合，搖勻后加入10.0Kg的線型聚苯乙烯顆粒料中，并迅速攪拌均勻?qū)⑶膀?qū)體漿料加入反應(yīng)器中，與60℃下反應(yīng)至少3小時(shí)。產(chǎn)品的凝膠含量為11.7%。

實(shí)施例2：

將2.0Kg苯乙烯單體，50g過(guò)氧化二苯甲酰（BPO），360g過(guò)氧化二異丙苯（DCP）與室溫下混合，搖勻后加入10.0Kg的線型聚苯乙烯顆粒料中，并迅速攪拌均勻?qū)⑶膀?qū)體漿料加入反應(yīng)器中，與90℃下反應(yīng)至少3小時(shí)。產(chǎn)品的凝膠含量為17.2%。

實(shí)施例3：