[發(fā)明專利]采用CO2發(fā)泡的擠塑聚苯乙烯泡沫板的制備方法和制備裝置

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• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109501192A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設計）人: 徐明良
• 申請（專利權）人: 浙江金佳塑料機械有限公司
• 主分類號: B29C48/025
• 分類號: B29C48/025;B29C48/07;B29C48/25;C08J9/12;C08L25/06;C08L25/12;B29L7/00;B29K25/00
• 代理公司: 舟山固浚專利事務所(普通合伙) 33106
• 代理人: 王堅強

本發(fā)明公開了一種采用CO2發(fā)泡的擠塑聚苯乙烯泡沫板的制備方法：將聚苯乙烯原料、成核劑及發(fā)泡助劑混合后加入到擠出發(fā)泡機組，注入CO2發(fā)泡劑后中進行發(fā)泡；所述CO2發(fā)泡劑的注入方向沿螺桿的徑向由內向外。本發(fā)明改變傳統(tǒng)的由外向內加壓來實現CO2發(fā)泡劑注入的方式，改為由內向外注入，CO2發(fā)泡劑在向外逃逸的過程中自動完成了與PS熔體的共混，提高了CO2在PS熔體中的混合度，使CO2能很好的滿足作為發(fā)泡劑的工藝要求，為制備厚板、低密度板提供了技術前提。本發(fā)明還公開一種基于上述方法的制備裝置。

本發(fā)明涉及螺桿擠出機技術領域，具體涉及到一種采用CO2發(fā)泡的擠塑聚苯乙烯泡沫板的制備方法和制備裝置。

背景技術

XPS泡沫行業(yè)從上世紀九十年代末期起步，是一個新興行業(yè)，使用HCFC-22/142b作為發(fā)泡劑。在中國，XPS泡沫基本是作為建筑保溫材料使用，主要應用于房屋保溫、鋪設高速鐵路、冷庫保溫、高原鐵路路基、機場跑道隔熱層以及野外移動通訊機房、通風管道，與其它材料復合后作為保溫裝飾（裝修）材料等。

XPS泡沫行業(yè)作為中國HCFCs消費行業(yè)之一，被列入我國提交的工商制冷空調行業(yè)、房間空調器行業(yè)、聚氨酯泡沫行業(yè)、擠出聚苯乙烯泡沫行業(yè)等四個消費行業(yè)的第二階段HCFCs淘汰管理計劃中，其特點是擁有為數眾多的中小企業(yè)，分布廣泛。出于其技術水平、資金狀況和管理能力的限制，以及對替代品安全性使用的要求，使得在XPS泡沫行業(yè)實施HCFCs淘汰面臨很多困難。

XPS行業(yè)可供選擇的替代技術已經在聯合國環(huán)境署（UNEP）發(fā)布的泡沫行業(yè)報告中經過多次評估，最新的進展也編入了UNEP的年度更新資料中。XPS泡沫行業(yè)HCFCs發(fā)泡技術的主要替代技術是CO2/酒精/第三組分發(fā)泡劑組合發(fā)泡技術，即以CO2為主要發(fā)泡劑，輔以酒精和ODP值為0、GWP值較低的第三組分發(fā)泡劑為輔助發(fā)泡劑進行XPS發(fā)泡板材的制備。CO2的沸點非常低，為-78.5℃，常溫下的蒸汽壓高達6448kPa，且CO2的相對分子量低，擴散速度非常快，在擠出發(fā)泡過程中，為了遏制其在擠出機機筒和機頭內的預發(fā)泡，系統(tǒng)的工作壓力要高于采用HCFCs作為發(fā)泡劑的工作壓力。此外，CO2與PS的相容性差，與HCFCs相比在PS熔體中的溶解度較低，也需要通過提升系統(tǒng)工作壓力或者調整原料配方來提高其在PS中的溶解度。

綜合上述，采用CO2為主發(fā)泡劑進行XPS發(fā)泡板材的制備，存在如下問題：

（1）現有的螺桿擠出機共混效果不理想，無法使CO2更好的分散在PS熔體里，難以滿足CO2作為發(fā)泡劑的工藝要求；

（2）制備厚度大于60mm的板材有一定困難；

（3）產品密度高使用CO2生產出來的XPS板材的密度要高于使用HCFCs發(fā)泡的產品，導致產品的成本升高。

發(fā)明內容

為了克服以CO2為主發(fā)泡劑進行XPS發(fā)泡板材制備的上述缺陷，提高發(fā)泡過程中CO2與PS熔體的共混效果、提高CO2的溶解度，本發(fā)明提供了一種采用CO2發(fā)泡的擠塑聚苯乙烯泡沫板的制備方法和制備裝置。

本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種采用CO2發(fā)泡的擠塑聚苯乙烯泡沫板的制備方法：將聚苯乙烯原料、成核劑及發(fā)泡助劑混合后加入到擠出發(fā)泡機組，注入CO2發(fā)泡劑后中進行發(fā)泡；所述CO2發(fā)泡劑沿螺桿的徑向由內向外擴散。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明改變傳統(tǒng)的由外向內加壓來實現CO2發(fā)泡劑注入的方式，改為由內向外注入，CO2發(fā)泡劑在向外逃逸的過程中自動完成了與PS熔體的共混，提高了CO2在PS熔體中的混合度，使CO2能很好的滿足作為發(fā)泡劑的工藝要求，為制備厚板、低密度板提供了技術前提。

優(yōu)選的：所述聚苯乙烯原料為聚苯乙烯共混苯乙烯-丙烯腈共聚物。

優(yōu)選的：所述成核劑是指碳酸鹽類成核劑。