一種高阻燃聚苯乙烯保溫泡沫材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高阻燃聚苯乙烯保溫泡沫材料，由下列重量份的原料制成：聚苯乙烯100、可膨脹石墨3-4、紅磷7-9、偶氮二甲酰胺4-6、鈦白粉10-15、活性炭粉2-5、三氧化二銻3-5、云母粉5-7、防焦劑CTP1-2、氧化鋅3-4、硬酸酸鈣2-3、氯化石蠟8-10、改性填料6-8；本發(fā)明添加了紅磷、可膨脹石墨等阻燃劑，使聚苯乙烯泡沫有優(yōu)異阻燃效果，遇明火不因燃，還賦予聚苯乙烯泡沫材料優(yōu)良的力學性能，以及較好的保溫隔熱性能，并同時保持了聚苯乙烯泡沫材料的質(zhì)輕、吸水率低等優(yōu)點。
【專利說明】一種高阻燃聚苯乙烯保溫泡沬材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種泡沫材料，特別是一種高阻燃聚苯乙烯保溫泡沫材料。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)泡聚苯乙烯樹脂，是20世紀40年代初由德國巴斯夫公司首先發(fā)明的一種具有出色的低密度和絕熱性能的泡沫材料。發(fā)泡聚苯乙烯樹脂的用途非常廣泛，由于其具有高強度、質(zhì)量輕、極佳的保溫絕熱性能和高吸收能量能力，可以用作各種儀表、貴重物品、精密儀器、蔬菜水果和水產(chǎn)品等的包裝材料；而因為其具有熱傳導(dǎo)率低、吸水性小、電絕緣性好、隔音、防潮以及成型工藝簡單等優(yōu)良特性，而被廣泛應(yīng)用在道路橋梁的路基鋪設(shè)和房屋建筑以及漁業(yè)捕撈和冷藏行業(yè)的保溫材料等方面。其中，作為一種優(yōu)良的建筑材料，發(fā)泡聚苯乙烯樹脂主要用于建筑物的屋面和墻體，其作為外保溫復(fù)合墻體具有十分良好的節(jié)能效果；而作為保溫屋面適用于住宅、工廠、平式和柏油屋面，可以起到隔音、擋水蒸汽、密封和保溫隔熱等作用。作為建筑用保溫材料，首要考慮的幾個性能指標是低的熱導(dǎo)率，高的阻燃能力，較好的粘接性能和較好的自身強度。
[0003]發(fā)泡聚苯乙烯樹脂的結(jié)構(gòu)特點是比表面積很大，且材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)為泡孔狀，并且泡孔之間為泡壁、支柱或者聚苯乙烯薄膜，其材料內(nèi)部大部分體積為空氣所占有，當其著火后非常容易發(fā)生火焰擴散。因此，發(fā)泡聚苯乙烯樹脂制品的阻燃要比其他普通樹脂材料困難很多。而且，發(fā)泡聚苯乙烯樹脂燃燒時會產(chǎn)生橙色火焰，發(fā)出苯乙烯的氣味，并伴隨大量黑煙，毒性很大。
[0004]阻燃發(fā)泡材料因其具有質(zhì)輕、阻燃等性能，被廣泛用于各種需要防火的場合。但現(xiàn)有阻燃發(fā)泡材料，其阻燃性能仍不是太理想，無法滿足某些防火要求較高的場合，在使用上還是受到一些局限。`
[0005]可膨脹石墨是一類典型的物理膨脹型阻燃劑，與普通阻燃劑相比，達到相同阻燃效果，可膨脹石墨用量遠小于普通阻燃劑，也高于化學膨脹性阻燃劑，多用于改善聚氨酯、聚乙烯樹脂的阻燃效果。專利CN101892713A報道了使用可膨脹石墨與納米氫氧化鋁聚苯乙烯樹脂共混擠出，在擠塑發(fā)泡階段添加水滑石粉制備難燃級聚苯乙烯擠塑板。
[0006]膠囊紅磷，是一類無毒、抑煙、阻燃、熱穩(wěn)定性好、分散性能高的高效非鹵阻燃劑，其來源廣、不揮發(fā)、廉價與高阻燃的優(yōu)點，已經(jīng)發(fā)展成為一種高度重視的阻燃劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種添加可膨脹石墨、紅磷等阻燃劑的高阻燃聚苯乙烯保溫泡沫材料。
[0008]為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實施:
一種高阻燃聚苯乙烯保溫泡沫材料，由下列重量份的原料制成:聚苯乙烯100、可膨脹石墨3-4、紅憐7-9、偶氣二甲酸胺4-6、欽白粉10-15、活性炭粉2-5、二氧化二鋪3_5、z?母粉5-7、防焦劑CTP1-2、氧化鋅3-4、硬酸酸鈣2-3、氯化石蠟8_10、改性填料6_8 ；所述改性填料通過以下方法制備:稱取下列重量份的原料:凹凸棒土 110-120、粘土10-12、秸桿灰燼50-55、醇酯十二 3-4、抗壞血酸2_3、硅烷偶聯(lián)劑KH550 1_2、納米碳粉1-2、碳酸氫鈉2-3、檸檬酸三丁酯2-3、亞硒酸鈉4-5、烏賊骨粉5_6、二甲基硅油3_4 ;制備方法是將凹凸棒土、粘土放入煅燒爐中，在560-600°C下煅燒4-5小時，取出，與秸桿灰燼、碳酸氫鈉、烏賊骨粉混合，研磨至得到300-400目粉末，然后，再加入硅烷偶聯(lián)劑KH550、納米碳粉混合，繼續(xù)研磨，至充分分散，再加入其它剩余成分，繼續(xù)研磨30-45分鐘后，在1500-1800轉(zhuǎn)/分下攪拌15-30分鐘，即得改性填料。
[0009]本發(fā)明所述高阻燃聚苯乙烯保溫泡沫材料，由以下具體步驟制備而成:
(1)將除改性填料、偶氮二甲酰胺之外的其它各物料混合，升溫至100-120°C，混煉8-12分鐘；
(2)將混煉好的物料加入改性填料、偶氮二甲酰胺在90-100°C進行二次混煉6-10分
鐘；
(3)將二次混煉好的物料開片、出片，送入成型設(shè)備中進行預(yù)成型，成型壓力為4-6MPa，15-20秒后取出；
(4)將片料加到預(yù)熱的模具中，于平板硫化機上140-160°C溫度下加壓至6-7MPa，保壓6-12min，去壓發(fā)泡，冷卻至常溫即得。
[0010]本發(fā)明添加了紅磷、可膨脹石墨等阻燃劑，使聚苯乙烯泡沫有優(yōu)異阻燃效果，遇明火不因燃，還賦予聚苯乙烯泡沫材料優(yōu)良的力學性能，以及較好的保溫隔熱性能，并同時保持了聚苯乙烯泡沫材料的質(zhì)輕、吸水率低等優(yōu)點。
具體實施方案
[0011]下面通過具體實例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0012]一種高阻燃聚苯乙烯保溫泡沫材料，由下列重量份(公斤)的原料制成:聚苯乙烯100、可膨脹石墨3、紅磷7、偶氮二甲酰胺4、鈦白粉10、活性炭粉2、三氧化二銻3、云母粉5、防焦劑CTP1、氧化鋅3、硬酸酸鈣2、氯化石蠟8、改性填料6 ；
所述改性填料通過以下方法制備:稱取下列重量份(公斤)的原料:凹凸棒土 110、粘土10、秸桿灰燼50、醇酯十二 3、抗壞血酸2、硅烷偶聯(lián)劑KH550 1、納米碳粉1、碳酸氫鈉2、檸檬酸三丁酯2、亞硒酸鈉4、烏賊骨粉5、二甲基硅油3 ;制備方法是將凹凸棒土、粘土放入煅燒爐中，在560-600°C下煅燒4-5小時，取出，與秸桿灰燼、碳酸氫鈉、烏賊骨粉混合，研磨至得到300-400目粉末，然后，再加入硅烷偶聯(lián)劑KH550、納米碳粉混合，繼續(xù)研磨，至充分分散，再加入其它剩余成分，繼續(xù)研磨30-45分鐘后，在1500-1800轉(zhuǎn)/分下攪拌15-30分鐘，即得改性填料。
[0013]本發(fā)明所述高阻燃聚苯乙烯保溫泡沫材料，由以下具體步驟制備而成:
(1)將除改性填料、偶氮二甲酰胺之外的其它各物料混合，升溫至100-120°C，混煉8-12分鐘；
(2)將混煉好的物料加入改性填料、偶氮二甲酰胺在90-100°C進行二次混煉6-10分
鐘；
(3)將二次混煉好的物料開片、 出片，送入成型設(shè)備中進行預(yù)成型，成型壓力為4-6MPa，15-20秒后取出；(4)將片料加到預(yù)熱的模具中，于平板硫化機上140-160°C溫度下加壓至6-7MPa，保壓6-12min，去壓發(fā)泡，冷卻至常溫即得。
[0014]所得的材料各功能參數(shù)如下:硬度(邵氏C，° ) 35.5、 斷裂伸長率(％) 181、拉伸強度(MPa) 1.59、沖擊回彈率(％) 38.0、壓縮形變(％) 34.0。
【權(quán)利要求】
1.一種高阻燃聚苯乙烯保溫泡沫材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:聚苯乙烯100、可膨脹石墨3-4、紅磷7-9、偶氮二甲酰胺4-6、鈦白粉10-15、活性炭粉2_5、三氧化二銻3-5、云母粉5-7、防焦劑CTP1-2、氧化鋅3-4、硬酸酸鈣2_3、氯化石蠟8_10、改性填料 6-8 ； 所述改性填料通過以下方法制備:稱取下列重量份的原料:凹凸棒土 110-120、粘土10-12、秸桿灰燼50-55、醇酯十二 3-4、抗壞血酸2_3、硅烷偶聯(lián)劑KH550 1_2、納米碳粉1-2、碳酸氫鈉2-3、檸檬酸三丁酯2-3、亞硒酸鈉4-5、烏賊骨粉5_6、二甲基硅油3_4 ;制備方法是將凹凸棒土、粘土放入煅燒爐中，在560-600°C下煅燒4-5小時，取出，與秸桿灰燼、碳酸氫鈉、烏賊骨粉混合，研磨至得到300-400目粉末，然后，再加入硅烷偶聯(lián)劑KH550、納米碳粉混合，繼續(xù)研磨，至充分分散，再加入其它剩余成分，繼續(xù)研磨30-45分鐘后，在1500-1800轉(zhuǎn)/分下攪拌15-30分鐘`，即得改性填料。
【文檔編號】C08K5/02GK103613872SQ201310515040
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】吳杰芳 申請人:安徽精一機械設(shè)備有限公司