[發明專利]一種聚苯乙烯泡沫保溫材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410467972.1
• 申請日: 2014-09-15
• 公開（公告）號: CN104292680B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 劉蕊蕊;杜雅純;劉崴崴
• 申請（專利權）人: 劉崴崴
• 主分類號: C08L25/06
• 分類號: C08L25/06;C08K3/04;C08J9/14;C08J9/16
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技術領域

本發明屬于聚苯乙烯泡沫的生產領域，涉及一種聚苯乙烯泡沫保溫材料及其制備方法，具體是使用灰黑色含有石墨粒子的可膨化聚苯乙烯粒子和白色未用石墨改性的可膨化聚苯乙烯粒子混合制備而成低導熱系數的聚苯乙烯泡沫保溫材料。

背景技術

膨化聚苯乙烯顆粒(EPS)是一種價格低廉的泡沫，廣泛應用包裝、保溫等許多領域。其中一個重要應用領域就是建筑物的隔熱。

普通的膨化聚苯乙烯材料的導熱系數在0.038-0.044W/m·K之間，導熱系數較高，保溫效果不好，尤其是當密度低于30kg/m³時，隨著密度的降低，導熱系數上升很快。

CN1254356A公布了含有石墨粒子的可膨化苯乙烯聚合物的制備方法，大大降低了EPS的導熱系數，這種灰黑色的聚苯乙烯顆粒膨化模塑后，導熱系數可以達到0.033-0.035W/m·K。但是由于這種EPS是采用石墨原位聚合的方法制備，工藝復雜，成本很高。

隨著社會的發展，人們對建筑物的能耗和綠色環保要求越來越高，對建筑物的保溫性能提出了新的挑戰。而決定建筑物保溫性能的關鍵就是保溫材料的導熱系數。灰黑色含有石墨粒子的EPS可將導熱系數降低至0.033W/m·K，然而由于聚苯乙烯材料本身導熱系數的限制，人們始終沒有找到一種方法能使EPS的導熱系數進一步降低。誠然，對于EPS，已經把導熱系數降低到0.033W/m·K之后，再想降低0.001W/m·K的導熱系數都很困難。

發明內容

本發明的目的是提供一種聚苯乙烯泡沫保溫材料及其制備方法，具體是使用灰黑色含有石墨粒子的可膨化聚苯乙烯粒子和沒有經過石墨改性的白色可膨化聚苯乙烯混合制備而成低導熱系數的聚苯乙烯泡沫保溫材料。

本發明把含有石墨粒子的可膨化苯乙烯聚合物和沒有經過石墨改性的白色可膨化聚苯乙烯混合后膨化模塑，不僅降低了材料的成本，更出人意料的是，這種灰黑色和白色顆粒相間的泡沫材料的導熱系數不僅沒有上升，反而進一步降低，取得了意想不到的積極的技術效果。

本發明的一種聚苯乙烯泡沫保溫材料由灰黑色石墨改性可膨化聚苯乙烯與沒有經過石墨改性的白色可膨化聚苯乙烯混合發泡制得，所述聚苯乙烯泡沫保溫材料的導熱系數很低，在0.029～0.031W/m·K之間。

作為優選的技術方案：

如上所述的一種聚苯乙烯泡沫保溫材料，所述灰黑色石墨改性可膨化聚苯乙烯與沒有經過石墨改性的白色可膨化聚苯乙烯的重量比例是1∶99至99∶1。

如上所述的一種聚苯乙烯泡沫保溫材料，所述灰黑色石墨改性可膨化聚苯乙烯與沒有經過石墨改性的白色可膨化聚苯乙烯的重量比例優選為15∶85至80∶20。

如上所述的一種聚苯乙烯泡沫保溫材料，所述聚苯乙烯泡沫保溫材料的密度為10～45kg/m³。

本發明提供了一種聚苯乙烯泡沫保溫材料的制備方法，將灰黑色石墨改性可膨化聚苯乙烯與沒有經過石墨改性的白色可膨化聚苯乙烯混合均勻，然后模塑，制得聚苯乙烯泡沫保溫材料。

如上所述的一種聚苯乙烯泡沫保溫材料的制備方法，所述模塑具體為：

(1)使用70-140℃的蒸汽加熱進行預發泡；

(2)0-50℃的溫度條件下通風熟化；

(3)然后放在模具里使用70-140℃的蒸汽進行成型并冷卻；

(4)脫模，得到成型的聚苯乙烯泡沫保溫材料。

如上所述的一種聚苯乙烯泡沫保溫材料的制備方法，所述灰黑色石墨改性可膨化聚苯乙烯，為使用石墨進行改性的可膨化聚苯乙烯，其石墨含量為3～15wt％；所述灰黑色石墨改性可膨化聚苯乙烯含有3～13wt％的環戊烷發泡劑并經石墨改性的聚苯乙烯，發泡后，泡沫的導熱系數是0.033-0.035W/m·K之間；

所述沒有經過石墨改性的白色可膨化聚苯乙烯含有3～13wt％的環戊烷發泡劑的聚苯乙烯，發泡后，泡沫的導熱系數是0.038-0.041W/m·K之間。

如上所述的一種聚苯乙烯泡沫保溫材料的制備方法，所述通風熟化的時間為4-10h。

本發明還提供了另一種聚苯乙烯泡沫保溫材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將灰黑色石墨改性可膨化聚苯乙烯用70-140℃的蒸汽加熱進行預發泡；將沒有經過石墨改性的白色可膨化聚苯乙烯用70-140℃的蒸汽加熱進行預發泡；

(2)然后將兩種預發泡的泡沫混合均勻，再在0-50℃的溫度條件下通風熟化；或者先分別在0-50℃的溫度條件下通風熟化，再混合均勻；