[發(fā)明專利]一種阻燃聚苯乙烯材料及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010910860.4
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN111978587A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭其周;趙高林
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽祥欣新材料科技有限公司
• 主分類號: C08J9/224
• 分類號: C08J9/224;C08J9/228;C08J9/16;C08J9/14;C08F112/08;C08F2/20;C08F2/44;C08K9/00;C08K3/04;C08K5/523;C08L25/06;C08L61/06;C08K7/26
• 代理公司: 蕪湖思誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34138
• 代理人: 楊濤

1.一種阻燃聚苯乙烯材料的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

(1)水相溶液配制：取100重量份去離子水加入反應(yīng)釜中，量取5重量份濃度為4wt％的聚乙烯醇水溶液、1重量份活性磷酸鈣和0.6重量份濃度為0.2wt％的十二烷基苯磺酸鈉水溶液加入到反應(yīng)釜中，加熱至50℃充分溶解，再向反應(yīng)釜中加入4～6重量份膨脹石墨粉充分混勻；

(2)油相溶液配制：將苯乙烯：磷酸三苯酯按重量比10:1加入到混合容器中，加入磷酸三苯酯與過氧化苯甲酰并攪拌至完全溶解于苯乙烯中，得混合液即為混合油相；所述過氧化苯甲酰的加入量為混合液的1.2～1.5％；所述磷酸三苯酯的加入量為混合液的3～10wt％；

(3)300rpm持續(xù)攪拌下，按水油比4～5:1將混合油相加入到水相中，調(diào)整反應(yīng)溫度調(diào)至90℃，待升溫至90℃后，保溫5～8h，待反應(yīng)體系中出現(xiàn)小的顆粒，顆粒為球狀，直至體系中小顆粒變硬后，關(guān)閉加熱器，繼續(xù)攪拌，冷水降溫至40℃以下時可停止攪拌，將珠粒倒入篩子中，用自來水沖洗干凈后，放在通風口處干燥即得阻燃PS珠粒；

(4)在高壓釜中，加入分散劑、表面活性劑和阻燃PS珠粒，將聚合釜封閉后從進樣口加入戊烷，升溫至90℃，壓力0.8MPa，反應(yīng)2～3h，降溫至40℃后放氣降壓至常壓，將產(chǎn)品洗滌，室溫干燥，得阻燃EPS珠粒；

(5)將阻燃EPS珠粒進行預發(fā)泡、熟化后包覆SiO₂氣凝膠/酚醛樹脂得包覆發(fā)泡顆粒，將包覆發(fā)泡顆粒模壓成型即得阻燃聚苯乙烯材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種阻燃聚苯乙烯材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(5)的具體步驟為：

(a)取一定量的阻燃EPS珠粒，通入100℃的蒸汽進行預發(fā)泡，蒸汽壓0.4MPa，通氣時間30-60s；

(b)將預發(fā)泡的EPS顆粒置于50℃烘箱中約2h，烘干后取出，在室溫下敞開放置4至8h得熟化的EPS顆粒；

(c)按質(zhì)量比1:9～15將SiO₂氣凝膠粉末與質(zhì)量分數(shù)90wt％的酚醛樹脂混合，攪拌3-5min，攪拌速率大于100r/min，得阻燃液；

(d)將阻燃液與熟化的EPS顆?；旌?，在電動攪拌機上500rpm，攪拌5min，使酚醛樹脂包覆液均勻的涂覆在EPS顆粒表面，加入熟化EPS顆粒20wt％的固化劑繼續(xù)攪拌2min后取出得包覆發(fā)泡顆粒；

(e)將包覆發(fā)泡顆粒倒入模具中，將模具放置在平板硫化機中模壓成型、陳化即得阻燃聚苯乙烯材料，所述硫化機上下板溫度控制在102-106℃，成型壓力7.5Mpa，時間3min。

3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的一種阻燃聚苯乙烯材料的制備方法，其特征在于：所述阻燃液與熟化的EPS顆粒的質(zhì)量比為3～5:10。

4.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的一種阻燃聚苯乙烯材料的制備方法，其特征在于：所述SiO₂氣凝膠粉末的平均粒徑在0.1～1mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述阻燃聚苯乙烯材料的制備方法，其特征在于，所述膨脹石墨粉的粒徑為500nm～500μm。

6.一種非發(fā)泡型阻燃聚苯乙烯材料的制備方法，其特征在于：以權(quán)利要求1中制備的阻燃PS珠粒為原料，采用熔融擠出法進行制備。