[發明專利]一種納米材料改性的阻燃增韌再生聚苯乙烯復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710555898.2
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107286555B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 陳東進
• 申請（專利權）人: 六安英科實業有限公司
• 主分類號: C08L51/00
• 分類號: C08L51/00;C08K9/12;C08K9/04;C08K3/04;C08K3/34;C08F257/02;C08F212/08;C08F112/08;C08F8/50;C08F8/36
• 代理公司: 東莞市神州眾達專利商標事務所(普通合伙) 44251
• 代理人: 陳世洪

1.一種納米材料改性的阻燃增韌再生聚苯乙烯復合材料，其特征在于：所述納米材料改性的阻燃增韌再生聚苯乙烯復合材料包括再生聚苯乙烯粒子和納米材料，所述納米材料為吸附石墨烯的凹凸棒土，所述再生聚苯乙烯粒子的原料為廢舊聚苯乙烯發泡材料經等離子活化處理后經檸檬烯蒸汽處理得到；

所述納米材料改性的阻燃增韌再生聚苯乙烯復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將廢舊聚苯乙烯發泡材料去除表面的雜質后，切碎至聚苯乙烯顆粒的粒徑至0.2-0.5cm³，轉移置于密封環境中，接通等離子體電源，產生等離子體處理，得到等離子體預處理的廢舊聚苯乙烯發泡材料；

(2)將步驟(1)制備的等離子體預處理的廢舊聚苯乙烯發泡材料置于蒸汽室中，在室溫下，通入含助劑的檸檬烯蒸汽，得到透明聚苯乙烯溶體，再將透明聚苯乙烯溶體經濃硫酸改性，得到磺化再生聚苯乙烯粒子；

(3)將步驟(2)制備的磺化再生聚苯乙烯粒子加入到含納米材料的氯化鈣水溶液中，滴加苯乙烯單體，攪拌均勻，再加入引發劑，加熱至130-140℃攪拌，取出，烘干，得到納米材料改性的阻燃增韌再生聚苯乙烯復合材料。

2.根據權利要求1所述的納米材料改性的阻燃增韌再生聚苯乙烯復合材料，其特征在于，所述再生聚苯乙烯粒子還經過濃硫酸磺化預處理。

3.一種納米材料改性的阻燃增韌再生聚苯乙烯復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將廢舊聚苯乙烯發泡材料去除表面的雜質后，切碎至聚苯乙烯顆粒的粒徑至0.2-0.5cm³，轉移置于密封環境中，接通等離子體電源，產生等離子體處理，得到等離子體預處理的廢舊聚苯乙烯發泡材料；

(2)將步驟(1)制備的等離子體預處理的廢舊聚苯乙烯發泡材料置于蒸汽室中，在室溫下，通入含助劑的檸檬烯蒸汽，得到透明聚苯乙烯溶體，再將透明聚苯乙烯溶體經濃硫酸改性，得到磺化再生聚苯乙烯粒子；

(3)將步驟(2)制備的磺化再生聚苯乙烯粒子加入到含納米材料的氯化鈣水溶液中，滴加苯乙烯單體，攪拌均勻，再加入引發劑，加熱至130-140℃攪拌，取出，烘干，得到納米材料改性的阻燃增韌再生聚苯乙烯復合材料；

所述步驟(3)中，含納米材料的氯化鈣水溶液中納米材料為吸附石墨烯的凹凸棒土，納米材料的質量分數為5-10％，氯化鈣的質量分數為30-40％。

4.根據權利要求3所述的納米材料改性的阻燃增韌再生聚苯乙烯復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中，密封環境的濕度為15-20％，溫度為25-30℃。

5.根據權利要求3所述的納米材料改性的阻燃增韌再生聚苯乙烯復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中，等離子體電源的電壓為4800-6000V，等離子體處理的時間為1-5min。

6.根據權利要求3所述的納米材料改性的阻燃增韌再生聚苯乙烯復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中，含助劑的檸檬烯蒸汽中檸檬烯的質量分數為15-20％，助劑為聚乙烯醇。

7.根據權利要求3所述的納米材料改性的阻燃增韌再生聚苯乙烯復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中，蒸汽處理的時間為10-30min。

8.根據權利要求3所述的納米材料改性的阻燃增韌再生聚苯乙烯復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中，凹凸棒土的表面經十六烷基三甲基溴化銨改性處理。

9.根據權利要求3所述的納米材料改性的阻燃增韌再生聚苯乙烯復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中，磺化再生聚苯乙烯粒子與苯乙烯單體的質量比為100:5-10。