[發明專利]一種聚苯乙烯阻燃泡沫材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201410400169.6
• 申請日: 2014-08-14
• 公開（公告）號: CN104151729A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 辛菲;錢立軍;楊溢鍇
• 申請（專利權）人: 北京工商大學
• 主分類號: C08L25/06
• 分類號: C08L25/06;C08L61/06;C08K3/04
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開磊

技術領域

本發明涉及聚苯乙烯阻燃材料領域，具體而言，涉及一種聚苯乙烯阻燃泡沫材料及其制備方法。

背景技術

聚苯乙烯易加工成型，并具有透明、廉價、剛性、絕緣、印刷性好等優點，可廣泛用于輕工市場，日用裝璜，照明指示和包裝等方面，在電氣方面更是良好的絕緣材料和隔熱保溫材料，可以制作各種儀表外殼、燈罩、光學化學儀器零件、透明薄膜、電容器介質層等。但是，由于聚苯乙烯本身的極限氧指數只有18％，在高溫情況下會降解釋放出乙烯單體、二聚物、苯以及低分子量烷基苯等可燃物質，屬于極易燃燒材料，限制了其的使用，為了改善它的燃燒性質，拓展應用范圍，需要賦予聚苯乙烯泡沫材料高效的阻燃特性。

目前公布的專利中美國專利局專利號US5270353中介紹了一種由間規苯乙烯基聚合物通過環氧樹脂粘結無機填料并用含硅或鈦元素化合物進行表面處理得到的阻燃聚苯乙烯泡沫；美國專利局專利號US5391603中介紹了一種以礦物質、玻纖、陶瓷、聚合物或碳一種或多種配合增強的芳香醚或極性改性芳香醚提高間規乙烯基芳香族熱塑性樹脂的阻燃性能的方法；在申請專利CN201410086595中介紹了一種以硅酸鹽與無機發泡劑、水、增韌劑、無機粘合劑和滲透固化劑混合形成的可發性聚苯乙烯表面涂覆阻燃膠；在申請專利CN201410056479中介紹了一種制備含膨脹石墨的阻燃可發泡聚苯乙烯粒子的方法；在申請專利CN201310665326中介紹了一種包含熱固性磷化酚醛樹脂以及固化劑的阻燃聚苯乙烯泡沫。但是，這些方法制備的阻燃聚苯乙烯泡沫涉及成分多，制備方法復雜，產品的阻燃性能不理想。

發明內容

本發明的目的在于提供一種聚苯乙烯阻燃泡沫材料及其制備方法，以解決上述的問題。

在本發明的實施例中提供了一種聚苯乙烯阻燃泡沫材料，由以下配比的原料制成：按重量百分比計，可發性聚苯乙烯顆粒30-85％，熱塑性酚醛樹脂5-40％，膨脹石墨10-50％。

優選地，按重量百分比計，所述可發性聚苯乙烯顆粒為40-60％，熱塑性酚醛樹脂10-30％，膨脹石墨20-30％。

優選地，所述可發性聚苯乙烯顆粒為45-50％。

優選地，按重量百分比計，所述可發性聚苯乙烯顆粒為50-55％，熱塑性酚醛樹脂20-30％，膨脹石墨20-30％。

優選地，所述可發性聚苯乙烯顆粒的粒徑為0.1-100mm。

更優選地，所述可發性聚苯乙烯顆粒的粒徑為1-50mm。

更優選地，所述可發性聚苯乙烯顆粒的粒徑為5-30mm。

優選地，所述熱塑性酚醛樹脂為溶解于有機溶劑呈現的液態狀；所述有機溶劑為甲醇、乙醇、丙酮、氯仿、四氫呋喃中的任一種或多種。

優選地，所述有機溶劑的添加量為所述熱塑性酚醛樹脂重量的5-10％。

本發明還提供了聚苯乙烯阻燃泡沫材料的制備方法，包括以下步驟：

(a)、將所述可發性聚苯乙烯顆粒預發泡和熟化；

(b)、將液態熱塑性酚醛樹脂與熟化好的可發性聚苯乙烯顆粒混勻，在50-70℃抽真空25-35min；

(c)、添加膨脹石墨并混勻，在50-70℃抽真空1-2h，然后發泡成型制得最終制品。

優選地，在所述步驟(a)中，所述預發泡的溫度為95℃-135℃，預發泡時間為0.5min-30min；然后室溫熟化1h-48h。

更優選地，室溫熟化10-24h。

優選地，室溫熟化5-10h。

本發明實施例提供的聚苯乙烯阻燃泡沫材料，由特定含量的可發性聚苯乙烯顆粒、熱塑性酚醛樹脂以及膨脹石墨制備而成，加入的膨脹石墨在受熱后能迅速增大其體積，隔絕了球粒間的相互接觸，而且膨脹石墨有很好的隔熱效果，能降低內部的熱傳遞，防止聚苯乙烯阻燃泡沫材料中球粒受熱降解，從而達到增強材料阻燃性能的作用；從而使各原料之間相互協同配合，得到的聚苯乙烯阻燃泡沫材料的極限氧指數數值均達到24％以上，阻燃性能好；本發明還提供了聚苯乙烯阻燃泡沫材料的制備方法，制備方法簡單易行，成本低，有效的提高了其阻燃性能，并且提高了聚苯乙烯阻燃泡沫材料中的殘炭量。

附圖說明

圖1示出了本發明實施例1制得的聚苯乙烯阻燃泡沫材料和聚苯乙烯泡沫材料的熱釋放速率圖。

具體實施方式

下面通過具體的實施例子并結合附圖對本發明做進一步的詳細描述。