[發明專利]一種石墨烯改性阻燃聚苯乙烯顆粒及其擠出切粒方法

在審

• 申請號: 201710433348.3
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN109021414A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 郭鑫齊;許鵬
• 申請（專利權）人: 南京法寧格節能科技股份有限公司
• 主分類號: C08L25/06
• 分類號: C08L25/06;C08K13/02;C08K3/04;C08J9/14;B29C47/92
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 康瀟

本發明一種石墨烯改性阻燃聚苯乙烯顆粒及其擠出切粒方法，屬于石墨烯改性阻燃聚苯乙烯顆粒工業化生產方法技術領域；所要解決的技術問題為：提高生產效率，實現石墨烯改性阻燃聚苯乙烯顆粒的工業化生產；采用的技術方案為：一種石墨烯改性阻燃聚苯乙烯顆粒，由以下原料混合制備而成：聚苯乙烯，石墨烯，增塑劑，抗氧化劑，聚苯乙烯樹脂，阻燃劑，發泡劑，分散劑；一種石墨烯改性阻燃聚苯乙烯顆粒的擠出切粒方法，第一步，備料：按重量份準備各原料；第二步，制備石墨烯母粒：第三步，利用雙螺桿擠出機和水下切粒系統制備石墨烯改性阻燃聚苯乙烯顆粒：本發明用于制備石墨烯改性阻燃聚苯乙烯顆粒，生產效率高、綠色環保，節約資源。

技術領域

本發明屬于石墨烯改性阻燃聚苯乙烯顆粒工業化生產方法技術領域，具體涉 及一種石墨烯改性阻燃聚苯乙烯顆粒的擠出切粒方法。

背景技術

可發性聚苯乙烯制品具有持久的保溫隔熱、緩沖、抗震、耐腐蝕、抗老化以 及一定的防火性能，首次在德國塑料貿易交易會上展示，已有60多年的發展歷 史?？砂l性聚苯乙烯材料正向著低能耗、高性能的方向發展。目前市面上新一代 高性能的可發性聚苯乙烯材料由德國巴斯德最先發明，他們再可發性聚苯乙烯中 加入了石墨單質。石墨單質本身是良好的導熱體，但是由于石墨單質具有良好的 紅外反射能力，有效地阻止了由輻射引起的熱傳導。由它制成的保溫板導熱系數 可以低至0.03W/(m·k)，比普通白色保溫板保溫效果提高15％-20％。在同樣的 保溫效果前提下，保溫材料所占用的建筑面積更小。石墨烯是單層的石墨，于 2004年首次被英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛 夫用微機械剝離法成功制備。石墨烯幾乎是完全透明的，只吸收2.3％的光。另 外，它非常致密，即使是最小的氣體分子(氦氣)也無法穿透。石墨烯材料加入 到可發性聚苯乙烯中同樣能起到降低導熱系數的作用，效果優于石墨。但眾所周 知石墨烯的代價昂貴，且添加石墨烯材料制作聚苯乙烯顆粒的工藝也不完善，所 以制約了石墨烯阻燃聚苯乙烯顆粒的工業化生產。

發明內容

本發明克服現有技術存在的不足，所要解決的技術問題為：提高生產效率， 實現石墨烯改性阻燃聚苯乙烯顆粒的工業化生產。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種石墨烯改性阻燃聚 苯乙烯顆粒，由以下原料按重量份混合制備而成：

聚苯乙烯：80-120份，石墨烯1-3份，增塑劑2-6份，抗氧化劑1-3份，聚 苯乙烯樹脂70-90份，阻燃劑2-5份，發泡劑3-10份，分散劑1-3份。

優選的，所述原料的重量份為：

聚苯乙烯：98份，石墨烯1份，增塑劑2份，抗氧化劑1份，聚苯乙烯樹 脂80份，阻燃劑3份，發泡劑6份，分散劑1份。

優選的，所述聚苯乙烯的熔融指數范圍為3-10g/10min，所述石墨烯為10000 目的石墨烯粉料。

進一步優選的，所述聚苯乙烯的熔融指數為6g/10min。

優選的，所述聚苯乙烯樹脂為回收聚苯乙烯樹脂；所述阻燃劑為新型無HBCD 高分子阻燃劑；所述發泡劑為正戊烷和異戊烷的混合物，正戊烷和異戊烷的體積 比為1:1。

一種石墨烯改性阻燃聚苯乙烯顆粒的擠出切粒方法，按以下步驟進行：

第一步，備料：按重量份準備各原料；

第二步，制備石墨烯母粒：將準備好的聚苯乙烯、石墨烯、抗氧化劑和一半 量的增塑劑通過高混機進行預混合，混合好的物料添加到雙螺桿擠出機進行混煉， 雙螺桿擠出機機筒加熱裝置各區域工作溫度控制在150℃-180℃，混合好的熔體 經水下切粒干燥，即得到石墨烯母粒；

第三步，制備石墨烯改性阻燃聚苯乙烯顆粒：