[發(fā)明專利]復(fù)合石墨阻燃性聚苯乙烯珠粒及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210436099.4
• 申請日: 2022-04-25
• 公開（公告）號: CN114656675A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸敏山;沈德新;王凱;袁迎春;滿鑫;王猛
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧麗天新材料有限公司
• 主分類號: C08J9/20
• 分類號: C08J9/20;C08J3/24;C08K5/06;C08K3/04;C08K9/04
• 代理公司: 唐山永和專利商標(biāo)事務(wù)所 13103
• 代理人: 張皓清

本發(fā)明公開了一種復(fù)合石墨阻燃性聚苯乙烯珠粒及其制備方法，涉及聚苯乙烯珠粒的制備技術(shù)領(lǐng)域。本方法通過在反應(yīng)釜內(nèi)加入籠型聚倍半硅氧烷（POSS）作為交聯(lián)，POSS通過共聚、接枝或共混等方式與聚合物基體進行復(fù)合，使復(fù)合材料具有顯著的延遲燃燒特性，同時輔以甲基八溴醚，提高了聚苯乙烯珠粒阻燃性；本發(fā)明提供的復(fù)合石墨中以鈦酸酯偶聯(lián)劑或PVP作為石墨復(fù)合體系的改性劑，改變石墨和炭黑的表面活性，使復(fù)合石墨與苯乙烯單體均勻融和形成高分散性的液滴，進而保證了聚苯乙烯珠粒產(chǎn)品的均一性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚苯乙烯珠粒的制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合石墨阻燃性聚苯乙烯珠粒及其制備方法。

背景技術(shù)

聚苯乙烯發(fā)泡材料根據(jù)成型方式不同分為模塑聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）和擠塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)。EPS和XPS都具有閉孔蜂窩結(jié)構(gòu)，這種閉孔率較高的結(jié)構(gòu)使板材具有極低的吸水性和熱導(dǎo)系數(shù),較高的抗壓性和抗老化性。聚苯乙烯板中以石墨聚苯乙烯保溫板居多，石墨聚苯乙烯保溫板主要應(yīng)用在建筑保溫結(jié)構(gòu)中，其防火阻燃性達不到國家建筑材料的防火要求，石墨聚苯乙烯塑料阻燃性能的提高成為亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種復(fù)合石墨阻燃性聚苯乙烯珠粒的制備方法，提高阻燃性能。

為實現(xiàn)此技術(shù)目的，本發(fā)明采用如下方案：

復(fù)合石墨阻燃性聚苯乙烯珠粒的制備方法，按如下步驟進行：

S1、將30重量份苯乙烯單體加入預(yù)混釜中，開啟常溫攪拌，之后將加入4～7重量份復(fù)合石墨預(yù)混釜中，得到復(fù)合石墨預(yù)混液；

復(fù)合石墨由石墨、石墨化炭黑和改性劑組成，石墨：石墨化炭黑：改性劑的質(zhì)量百分比為40～60%：39～58%：1～2%；

S2、將90～150重量份純水加入反應(yīng)釜中，開啟攪拌，在常溫下，分別加入0.5～0.8重量份聚甲基丙烯酸鈉，0.1～0.15重量份助分散劑和0.001～0.002重量份乳化劑，攪拌10分鐘，加入pH調(diào)節(jié)劑使反應(yīng)釜溶液的pH值處于8～9之間；pH調(diào)節(jié)劑為無機堿性物質(zhì)，優(yōu)選使用氫氧化鈉。

S3、將反應(yīng)釜升溫到30～40℃，加入70重量份苯乙烯單體，攪拌，形成苯乙烯懸浮體系；

S4、將S1中的復(fù)合石墨預(yù)混液打入反應(yīng)釜中，并繼續(xù)攪拌，形成石墨苯乙烯懸浮體系，此時，石墨和苯乙烯單體形成0.1～0.5mm的液滴；

S5、將反應(yīng)釜升溫到50～60℃，加入0.3～0.6重量份聚乙烯蠟，再加入0.5～0.8重量份甲基八溴醚、0.4～0.8重量份引發(fā)劑和0.5~0.8重量份籠型聚倍半硅氧烷作為交聯(lián)劑，繼續(xù)攪拌均勻；

S6、將反應(yīng)釜內(nèi)溫度升高至85℃～95℃，升溫速率為0.8～1.0℃/ min；

S7、在85℃～95℃下低溫反應(yīng)3～5h，根據(jù)粒子成長速度添加成長劑，成長劑添加總量控制在0.1～0.3重量份；

S8、低溫反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)釜封蓋并加入發(fā)泡劑6～9重量份；將反應(yīng)釜內(nèi)溫度升高至120℃~130℃，升溫速率1.0℃/min～1.2℃/min，高溫反應(yīng)恒溫時間2～4h，反應(yīng)結(jié)束；

S9、降溫出料，溫度降至40℃～50℃時出料，得到可發(fā)性聚苯乙烯珠粒。

進一步的，S1中改性劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑或聚乙烯吡咯烷酮（PVP）。

進一步的，S2中助分散劑為無水硫酸鈉，乳化劑為十八烷基苯磺酸鈉。

進一步的，S5中引發(fā)劑為過氧化二乙基己酸叔丁酯、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化異壬酸叔丁酯、過氧化二異丙苯中任意一種或兩種以上。

進一步的，S7中成長劑為碳酸氫鈉。

進一步的，S8中發(fā)泡劑為氟碳化合物。

根據(jù)上述復(fù)合石墨阻燃性聚苯乙烯珠粒的制備方法得到的聚苯乙烯珠粒。