[發(fā)明專利]聚苯乙烯泡沫板的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410532917.6
• 申請(qǐng)日: 2014-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN104292492B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江成真;沈劍;左興信
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東圣泉新材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C08J9/236
• 分類號(hào): C08J9/236;C08J9/224;C08L25/06
• 代理公司: 北京彭麗芳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11407
• 代理人: 汪永生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料，尤其涉及建筑節(jié)能材料，具體涉及聚苯乙烯泡沫板的制備方法。

背景技術(shù)

聚苯乙烯泡沫板――又名泡沫板、EPS板，是由含有揮發(fā)性液體發(fā)泡劑的可發(fā)性聚苯乙烯珠粒經(jīng)加熱預(yù)發(fā)后，在模具中加熱而成型的白色物體。具有低比重、耐水性能好，且隔熱、隔音性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn),主要用于建筑墻體，屋面保溫，復(fù)合板保溫，冷庫、空調(diào)、車輛、船舶的保溫隔熱，地板采暖，裝潢雕刻等用途非常廣泛。但是，聚苯乙烯泡沫塑料極易燃燒，燃燒產(chǎn)生大量濃煙，且容易燃燒時(shí)滴落，加速火災(zāi)蔓延，給消防安全帶來極大隱患。因此，改善聚苯乙烯泡沫塑料的可燃性，提高聚苯乙烯泡沫塑料的安全性，已成為業(yè)內(nèi)的研究熱點(diǎn)和重點(diǎn)。鑒于普通的聚苯乙烯泡沫板不具備阻燃功能以及含鹵阻燃劑阻燃聚苯乙烯材料在環(huán)保方面的弊端，開發(fā)一種環(huán)保、高效、新型的阻燃可發(fā)性聚苯乙烯勢(shì)在必行。

中國專利申請(qǐng)第201210106365.3號(hào)公開一種復(fù)合阻燃型可發(fā)性聚苯乙烯顆粒及其制備工藝，其采用膨脹石墨和磷化物(具體包括紅磷、聚磷酸銨、磷酸二甲苯酯)復(fù)合阻燃劑，在苯乙烯單體懸浮聚合之前加入到反應(yīng)釜中，最終制備高阻燃可發(fā)性聚苯乙烯顆粒。這種方法采用了復(fù)合阻燃劑并且復(fù)合阻燃劑的加入量較大，使得最終產(chǎn)品的力學(xué)性能有很大下降。

中國專利申請(qǐng)第201310014571.6號(hào)公開一種聚苯乙烯復(fù)合保溫材料及保溫板的制備方法，該方法制得的產(chǎn)品具有較高的阻燃性，但是加入的無機(jī)阻燃劑過多導(dǎo)致產(chǎn)品的導(dǎo)熱系數(shù)過高保溫效果明顯下降而且抗壓抗拉強(qiáng)度明顯下降。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上阻燃劑加入過多影響強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)，表觀密度過大影響產(chǎn)品的應(yīng)用，加入量過少則阻燃效果差氧指數(shù)達(dá)不到要求的技術(shù)難題，本發(fā)明提供了一種阻燃性好而且保溫性能優(yōu)越表觀密度低的聚苯乙烯復(fù)合保溫材料的制備方法。

根據(jù)本發(fā)明的的生產(chǎn)方法包括：(1)將可發(fā)性聚苯乙烯顆粒預(yù)發(fā)、熟化；(2)將熟化后的聚苯顆粒放入阻燃劑水溶液中浸漬，然后撈出，干燥；(3)將粘結(jié)樹脂與阻燃性無機(jī)材料粉末混合，充分?jǐn)嚢杈鶆颍?4)將前述所得物料混合，充分?jǐn)嚢杈鶆?，再加入固化劑，快速攪拌均勻?5)將物料轉(zhuǎn)入成型機(jī)中，蒸汽加熱成型，蒸汽的壓力為0.01～0.15MPa，通蒸汽加熱時(shí)間為5～20s，即得聚苯乙烯復(fù)合保溫板。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的一個(gè)重要特征是，采用兩個(gè)阻燃手段的結(jié)合。一種是以固體粉末形式引入阻燃性無機(jī)材料，另一種是用阻燃劑水溶液浸漬處理可發(fā)性聚苯顆粒。其中，第一種形式是將阻燃性無機(jī)材料粉末與其他物料按比例混合均勻，該阻燃性無機(jī)材料的例子包鋁、鎂、銻、鉬、鋅的氧化物、氫氧化物、硫酸鹽、磷酸鹽和硼酸鹽等，其他的阻燃劑包括珍珠巖粉、石墨粉、膠囊紅磷、磷酸鈉等，這些阻燃劑可以單獨(dú)使用，在需要時(shí)可以組合使用，以提高阻燃效果。在本發(fā)明的典型實(shí)施方式中，使用的阻燃性無機(jī)材料是氧化鎂、氫氧化鎂、氫氧化鋁、珍珠巖粉、石墨粉、膠囊紅磷、磷酸鈉中的一種或者多種。組合的例子包括氫氧化鋁或者氫氧化鎂與磷酸酯的組合，氫氧化鋁與硼酸鋅的組合。

本發(fā)明中，用于浸漬處理可發(fā)性聚苯顆粒的阻燃劑水溶液是用水溶性無機(jī)阻燃劑配制而成，該阻燃劑典型的例子有磷酸二氫銨、磷酸氫二胺、硼酸鈉、偏硼酸鈉。作為優(yōu)選，該阻燃劑與上述阻燃性無機(jī)材料不相同。使用時(shí)，將其配成質(zhì)量濃度是5-60％，優(yōu)選10％-30％的水溶液。所謂浸漬，是將聚苯顆粒置于阻燃劑水溶液中攪拌，使溶液充分潤(rùn)濕聚苯顆粒的表面。攪拌時(shí)間可以在2-30分鐘。優(yōu)選地，在攪拌后可以靜置晾干20-100分鐘，優(yōu)選靜置晾干40-80分鐘，例如60、80分鐘。

用于制備本發(fā)明產(chǎn)品的原料還包括可發(fā)性聚苯顆粒、粘結(jié)樹脂、固化劑和表面活性劑。

本發(fā)明中，引入粘結(jié)樹脂是為了將發(fā)泡后的聚苯乙烯顆粒粘結(jié)起來，賦予材料一定的機(jī)械強(qiáng)度，另一方面，使引入的無機(jī)阻燃劑與發(fā)泡材料緊密結(jié)合，很均勻地分布在發(fā)泡材料中。可以使用的粘結(jié)樹脂包括酚醛樹脂、鹵化樹脂、聚酯、鹵代烯烴樹脂(如過氯乙煅樹脂)、氨基樹脂(三聚氰胺樹脂、脲醛樹脂等)、呋喃樹脂、雜環(huán)樹脂(如聚酰胺-酰亞胺、聚酰亞胺等)，這些樹脂通常是含有預(yù)聚體的混合物，在熱作用下可以快速固化。其中優(yōu)選不易燃的酚醛樹脂、呋喃樹脂、和脲醛樹脂。

固化劑的種類按照粘結(jié)樹脂的類型確定，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易實(shí)現(xiàn)，為高分子領(lǐng)域常規(guī)選擇，如酚醛樹脂固化劑可以是甲基苯磺酸、硼酸、醋酸等；脲醛樹脂的固化劑可以是稀鹽酸、稀硫酸等。