一種改性聚苯板及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種改性聚苯板的制備方法，包括：將預(yù)發(fā)的聚苯乙烯顆粒與覆膜料和固化劑混合后攤平，所述覆膜料包括酚醛樹脂、化學(xué)發(fā)泡劑、乳化劑和無機(jī)阻燃劑；利用蒸汽對所述攤平的混合物進(jìn)行翻吹，然后壓制成板材，得到改性聚苯板。本發(fā)明還提供了一種用于改性聚苯板連續(xù)化生產(chǎn)的裝置。本發(fā)明還提供了一種上述技術(shù)方案公開的方法制備得到的聚苯板。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的制備方法得到的改性聚苯板的壓縮強(qiáng)度、拉拔強(qiáng)度和氧指數(shù)均高于間歇式生產(chǎn)方式制備得到的產(chǎn)品和普通連續(xù)化生產(chǎn)方式制備得到的產(chǎn)品，導(dǎo)熱系數(shù)和吸水率均低于間歇式生產(chǎn)方式制備得到的產(chǎn)品和普通連續(xù)化方式制備得到的產(chǎn)品。
【專利說明】一種改性聚苯板及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工建材領(lǐng)域，具體涉及一種改性聚苯板及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚苯板全稱聚苯乙烯泡沫板，又名泡沫板或EPS板，是由含有揮發(fā)性液體發(fā)泡劑 的可發(fā)性聚苯乙烯珠粒經(jīng)加熱預(yù)發(fā)后在模具中加熱成型的具有細(xì)微閉孔結(jié)構(gòu)的白色泡沫， 可以用于建筑墻體、屋面保溫、復(fù)合保溫板材的保溫層；用于車輛、船舶制冷設(shè)備和冷藏庫 的隔熱材料；用于裝潢雕刻各種模型或者用作防水層的保護(hù)層。
[0003] 熱固性改性聚苯板憑借其優(yōu)良的阻燃性能，燃燒不熔融無滴落，保溫效果好以及 施工簡便等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于外墻保溫領(lǐng)域。目前，熱固性改性聚苯板現(xiàn)在有間歇式生 產(chǎn)和連續(xù)化生產(chǎn)兩種方式：間歇式生產(chǎn)的產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度較高，吸水率低，阻燃效果良好，具 有優(yōu)良的保溫性能，但是由于這種生產(chǎn)方式模發(fā)之后還需要熟化切割，生產(chǎn)效率低，而且產(chǎn) 品性能不穩(wěn)定。連續(xù)化生產(chǎn)的產(chǎn)品用樹脂作為粘結(jié)劑取代聚苯乙烯顆粒自身的粘接制作成 板材，此生產(chǎn)方式雖然提高了生產(chǎn)效率，但是制成的板材由于顆粒之間粘接不夠密實(shí)，存在 吸水率高，易透水等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種聚苯板及其制備方法，本發(fā)明制備得到的聚苯板吸水 率低、不易透水。
[0005] 本發(fā)明提供了一種改性聚苯板的制備方法，包括：
[0006] 將預(yù)發(fā)的聚苯乙烯顆粒與覆膜料和固化劑混合后攤平，所述覆膜料包括酚醛樹 月旨、化學(xué)發(fā)泡劑、乳化劑和無機(jī)阻燃劑；
[0007] 利用蒸汽對所述攤平的混合物進(jìn)行翻吹，然后壓制成板材，得到改性聚苯板。
[0008] 優(yōu)選的，所述蒸汽的壓力為0· OIMPa?0· 07MPa。
[0009] 優(yōu)選的，所述預(yù)發(fā)的聚苯乙烯顆粒的密度為l〇kg/m3?20kg/m3。
[0010] 優(yōu)選的，所述覆膜料包括：100?200質(zhì)量份的酚醛樹脂、2?10質(zhì)量份的化學(xué)發(fā) 泡劑、1?10質(zhì)量份的乳化劑和10?100質(zhì)量份的無機(jī)阻燃劑。
[0011] 優(yōu)選的，所述酚醛樹脂為25°c粘度為100?6000Pa. S的液態(tài)甲階酚醛樹脂；
[0012] 所述化學(xué)發(fā)泡劑為碳酸鈣、碳酸氫鈉、碳酸鎂、碳酸鋅中的一種或多種；
[0013] 所述乳化劑為吐溫、蓖麻油聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉、有機(jī)硅泡沫穩(wěn)定劑中 的一種或多種；
[0014] 所述無機(jī)阻燃料為氫氧化鎂、氫氧化鋁、二氧化硅、十溴二苯醚、MCA中的一種或多 種。
[0015] 優(yōu)選的，所述固化劑為硫酸、磷酸、對甲苯磺酸中的一種或多種。
[0016] 優(yōu)選的，所述壓制的溫度為50°C?90°C，所述壓制的時間為5min?15min。
[0017] 本發(fā)明還提供了一種用于改性聚苯板連續(xù)化生產(chǎn)的裝置，包括：
[0018] 混料裝置；
[0019] 與所述混料裝置的出料口相連通的攤平裝置；
[0020] 與所述攤平裝置的出料口相連的壓制成型裝置；
[0021] 設(shè)置在所述攤平裝置和壓制成型裝置的連接通路上的蒸汽管路，所述蒸汽管路用 于對經(jīng)過攤平裝置攤平的產(chǎn)品進(jìn)行翻吹。
[0022] 優(yōu)選的，所述混料裝置為螺旋攪拌器。
[0023] 本發(fā)明還提供了一種上述技術(shù)方案所述的方法制備得到的改性聚苯板。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明首先將預(yù)發(fā)的聚苯乙烯顆粒與覆膜料和固化劑混合后攤 平，利用蒸汽對所述攤平的混合物進(jìn)行翻吹，然后壓制成板材，得到改性聚苯板。本發(fā)明公 開的制備方法是一種連續(xù)化生產(chǎn)過程，將物料攤平后壓制前利用蒸汽進(jìn)行翻吹，能夠改善 聚苯乙烯的粘結(jié)效果，提高得到的聚苯板的壓縮強(qiáng)度和拉拔強(qiáng)度，降低其吸水率，使得板材 更為致密，改善其導(dǎo)熱性能。另外，本發(fā)明制備得到的聚苯板均勻程度較好，質(zhì)量穩(wěn)定。實(shí) 驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的制備方法得到的改性聚苯板的壓縮強(qiáng)度、拉拔強(qiáng)度和氧指數(shù)均 高于間歇式生產(chǎn)方式制備得到的產(chǎn)品和普通連續(xù)化生產(chǎn)方式制備得到的產(chǎn)品，導(dǎo)熱系數(shù)和 吸水率均低于間歇式生產(chǎn)方式制備得到的產(chǎn)品和普通連續(xù)化方式制備得到的產(chǎn)品。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1為本發(fā)明提供的用于改性聚苯板連續(xù)化生產(chǎn)的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 本發(fā)明提供了一種改性聚苯板的制備方法，包括：
[0027] 將預(yù)發(fā)的聚苯乙烯顆粒與覆膜料和固化劑混合后攤平，所述覆膜料包括酚醛樹 月旨、化學(xué)發(fā)泡劑、乳化劑和無機(jī)阻燃劑；
[0028] 利用蒸汽對所述攤平的混合物進(jìn)行翻吹，然后壓制成板材，得到改性聚苯板。
[0029] 本發(fā)明公開的制備方法是一種連續(xù)化生產(chǎn)過程，將物料攤平后壓制前利用蒸汽進(jìn) 行翻吹，能夠改善聚苯乙烯的粘結(jié)效果，提高得到的聚苯板的壓縮強(qiáng)度和拉拔強(qiáng)度，降低其 吸水率，使得板材更為致密，改善其導(dǎo)熱性能。
[0030] 本發(fā)明以可發(fā)性聚苯乙烯顆粒為原料，首先將其預(yù)發(fā)。本發(fā)明對所述可發(fā)性聚苯 乙烯沒有特殊限制，對其預(yù)發(fā)方法也沒有任何限制。所述預(yù)發(fā)后的聚苯乙烯的顆粒密度優(yōu) 選為 10kg/m3 ?20kg/m3。
[0031] 本發(fā)明以覆膜料為原料，所述覆膜料包括酚醛樹脂、化學(xué)發(fā)泡劑、乳化劑和無機(jī)阻 燃劑。
[0032] 所述覆膜料中，所述酚醛樹脂優(yōu)選為25°C粘度為100?6000Pa. s的液態(tài)甲階酚醛 樹脂，其粘度更優(yōu)選為200?4000Pa. s，其含量優(yōu)選為100?200質(zhì)量份，更優(yōu)選為120? 180質(zhì)量份。
[0033] 所述覆膜料中，所述化學(xué)發(fā)泡劑優(yōu)選為碳酸鈣、碳酸氫鈉、碳酸鎂、碳酸鋅中的一 種或多種；當(dāng)化學(xué)發(fā)泡劑為多種時，本發(fā)明對其比例沒有特殊限制。所述化學(xué)發(fā)泡劑的粒 徑優(yōu)選為300?5000目，更優(yōu)選為350?1500目，其含量優(yōu)選為2?10質(zhì)量份，更優(yōu)選為 3?8質(zhì)量份。
[0034] 所述覆膜料中，所述乳化劑優(yōu)選為吐溫、蓖麻油聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉、 有機(jī)硅泡沫穩(wěn)定劑中的一種或多種；當(dāng)其為多種時，本發(fā)明對其比例沒有特殊限制。所述乳 化劑的含量優(yōu)選為1?10質(zhì)量份，更優(yōu)選為2?8質(zhì)量份。
[0035] 所述覆膜料中，所述無機(jī)阻燃劑優(yōu)選為氫氧化鎂、氫氧化鋁、二氧化硅、十溴二苯 醚、MCA中的一種或多種；當(dāng)其為多種時，本發(fā)明對其比例沒有特殊限制。所述無機(jī)阻燃劑 的粒徑優(yōu)選為300?5000目，更優(yōu)選為350?1500目；所述無機(jī)阻燃劑的含量優(yōu)選為10? 100質(zhì)量份，更優(yōu)選為20?80質(zhì)量份。
[0036] 本發(fā)明以固化劑為原料，所述固化劑優(yōu)選為硫酸、磷酸、對甲苯磺酸中的一種或多 種；當(dāng)其為多種時，本發(fā)明對其比例沒有特殊限制。
[0037] 在本發(fā)明中，所述預(yù)發(fā)的聚苯乙烯顆粒、覆膜料和固化劑的質(zhì)量比優(yōu)選為100 : 100 ?350 :5 ?50,更優(yōu)選為 100 :150 ?300 :10 ?30。
[0038] 本發(fā)明首先將預(yù)發(fā)的聚苯乙烯顆粒與覆膜料和固化劑混合后攤平，得到具有一定 厚度的物料。本發(fā)明優(yōu)選將所述聚苯乙烯顆粒與覆膜料和固化劑攪拌混合，所述攪拌的轉(zhuǎn) 速為500r/min?1200r/min，更優(yōu)選為700r/min?1000r/min。本發(fā)明優(yōu)選在螺旋攪拌器 中將所述聚苯乙烯顆粒與覆膜料和固化劑攪拌混合，所述螺旋攪拌器攪拌軸的長度不低于 2m 〇
[0039] 充分混合后將物料進(jìn)行攤平，攤平的厚度優(yōu)選為目標(biāo)板材厚度的1. 2?1. 8倍。本 發(fā)明優(yōu)選在攤平機(jī)中對混合后的物料進(jìn)行攤平。
[0040] 攤平后將得到的物料用蒸汽進(jìn)行翻吹，所述蒸汽的壓力優(yōu)選為O.OIMPa? 0. 07MPa，更優(yōu)選為0. 02MPa?0. 05MPa。本發(fā)明對所述翻吹的溫度和時間沒有特殊限制，溫 度視蒸汽的溫度而定，時間視連續(xù)化生產(chǎn)過程中物料由攤平到壓制成型的時間而定。
[0041] 翻吹后將得到的物料進(jìn)行壓制成型，即可得到改性聚苯板。在本發(fā)明中，所述壓制 的溫度優(yōu)選為50°c?90°C，更優(yōu)選為60°C?80°C，壓制時間優(yōu)選為5min?15min，更優(yōu)選 為8min?12min。本發(fā)明優(yōu)選在雙履帶鏈板中進(jìn)行壓制，通過控制鏈板之間的距離即可得 到特定厚度的板材。
[0042] 本發(fā)明還提供了一種用于改性聚苯板連續(xù)化生產(chǎn)的裝置，包括：
[0043] 混料裝置；
[0044] 與所述混料裝置的出料口相連通的攤平裝置；
[0045] 與所述攤平裝置的出料口相連的壓制成型裝置；
[0046] 設(shè)置在所述攤平裝置和壓制成型裝置的連接通路上的蒸汽管路，所述蒸汽管路用 于對經(jīng)過攤平裝置攤平的產(chǎn)品進(jìn)行翻吹。
[0047] 參見圖1，圖1為本發(fā)明提供的用于改性聚苯板連續(xù)化生產(chǎn)的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖， 其中，1為混料裝置，2為攤平裝置，3為蒸汽管路，4為壓制成型裝置，5為預(yù)發(fā)的聚苯乙烯顆 粒儲倉，6為覆膜料進(jìn)口，7為固化劑進(jìn)口。
[0048] 預(yù)發(fā)的聚苯乙烯顆粒從儲倉5、覆膜料從進(jìn)口 6、固化劑從進(jìn)口 7進(jìn)入混料裝置1 進(jìn)行混合，混料裝置1可以為螺旋攪拌器或者其他混合裝置。
[0049] 預(yù)發(fā)的聚苯乙烯顆粒、覆膜料和固化劑在混料裝置1中充分混合后進(jìn)入攤平裝置 2進(jìn)行攤平，攤平裝置2可以為攤平機(jī)。
[0050] 經(jīng)過攤平的物料在進(jìn)入壓制成型裝置4之前，經(jīng)過蒸汽管路3中的蒸汽進(jìn)行翻吹。 蒸汽管路3設(shè)置在所述攤平裝置和壓制成型裝置的連接通路上，能夠?qū)崿F(xiàn)對攤平的物料進(jìn) 行翻吹即可。
[0051] 翻吹完畢后，物料進(jìn)入壓制成型裝置4中進(jìn)行壓制成型。所述壓制成型裝置4可 以為雙履帶鏈板。
[0052] 本發(fā)明還提供了一種上述技術(shù)方案公開的方法制備得到的聚苯板，其壓縮強(qiáng)度優(yōu) 選為0. 17?0. 22MPa，拉拔強(qiáng)度優(yōu)選為0. 16?0. 23MPa，氧指數(shù)優(yōu)選為31?37%，導(dǎo)熱系 數(shù)優(yōu)選為〇. 029?0. 031，吸水率優(yōu)選為3%?5%。
[0053] 本發(fā)明公開的制備方法是一種連續(xù)化生產(chǎn)過程，將物料攤平后壓制前利用蒸汽進(jìn) 行翻吹，能夠改善聚苯乙烯的粘結(jié)效果，提高得到的聚苯板的壓縮強(qiáng)度和拉拔強(qiáng)度，降低其 吸水率，使得板材更為致密，改善其導(dǎo)熱性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的制備方法得到 的改性聚苯板的壓縮強(qiáng)度、拉拔強(qiáng)度和氧指數(shù)均高于間歇式生產(chǎn)方式制備得到的產(chǎn)品和普 通連續(xù)化生產(chǎn)方式制備得到的產(chǎn)品，導(dǎo)熱系數(shù)和吸水率均低于間歇式生產(chǎn)方式制備得到的 產(chǎn)品和普通連續(xù)化方式制備得到的產(chǎn)品。
[0054] 以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的改性聚苯板及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0055] 實(shí)施例1
[0056] 配方（以下份數(shù)按質(zhì)量份計(jì)）：
[0057] 聚苯乙烯顆粒（預(yù)發(fā)為丨Okg/m3 ) 丨00份 酚醛樹脂（粘度200Pa.s) 150份 化學(xué)發(fā)泡劑（325目碳酸鈣) 5份 乳化劑（吐溫） 3份 無機(jī)阻燃劑（氫氧化鋁) 50份 固化劑（硫酸） 20份
[0058] 按照上述配方將聚苯乙烯顆粒、酚醛樹脂、化學(xué)發(fā)泡劑、乳化劑、無機(jī)阻燃劑和固 化劑加入螺旋攪拌器中，以800r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混合，混合好的顆粒料投入攤平機(jī)中攤 平，其厚度為6cm，之后通過0. 02MPa壓力的蒸汽翻吹后進(jìn)入4cm的雙履帶鏈板中，鏈板溫度 為74°C，8min后固化成型，經(jīng)過切割制得新型改性聚苯板。
[0059] 對所述改性聚苯板進(jìn)行測試，其性能指標(biāo)如表1所示：
[0060] 表1本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的聚苯板的性能指標(biāo)
[0061]

【權(quán)利要求】
1. 一種改性聚苯板的制備方法，包括： 將預(yù)發(fā)的聚苯乙烯顆粒與覆膜料和固化劑混合后攤平，所述覆膜料包括酚醛樹脂、化 學(xué)發(fā)泡劑、乳化劑和無機(jī)阻燃劑； 利用蒸汽對所述攤平的混合物進(jìn)行翻吹，然后壓制成板材，得到改性聚苯板。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述蒸汽的壓力為O.OIMPa? 0. 07MPa〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述預(yù)發(fā)的聚苯乙烯顆粒的密度為 10kg/m3 ?20kg/m3。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述覆膜料包括：100?200質(zhì)量份 的酚醛樹脂、2?10質(zhì)量份的化學(xué)發(fā)泡劑、1?10質(zhì)量份的乳化劑和10?100質(zhì)量份的無 機(jī)阻燃劑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述酚醛樹脂為25°C粘度為100? 6000Pa. s的液態(tài)甲階酚醛樹脂； 所述化學(xué)發(fā)泡劑為碳酸鈣、碳酸氫鈉、碳酸鎂、碳酸鋅中的一種或多種； 所述乳化劑為吐溫、蓖麻油聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉、有機(jī)硅泡沫穩(wěn)定劑中的一 種或多種； 所述無機(jī)阻燃料為氫氧化鎂、氫氧化鋁、二氧化硅、十溴二苯醚、MCA中的一種或多種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述固化劑為硫酸、磷酸、對甲苯磺 酸中的一種或多種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述壓制的溫度為50°C?90°C，所述 壓制的時間為5min?15min。
8. -種用于改性聚苯板連續(xù)化生產(chǎn)的裝置，其特征在于，包括： 混料裝置； 與所述混料裝置的出料口相連通的攤平裝置； 與所述攤平裝置的出料口相連的壓制成型裝置； 設(shè)置在所述攤平裝置和壓制成型裝置的連接通路上的蒸汽管路，所述蒸汽管路用于對 經(jīng)過攤平裝置攤平的產(chǎn)品進(jìn)行翻吹。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述混料裝置為螺旋攪拌器。
10. -種按照權(quán)利要求1?7任意一項(xiàng)所述的方法制備得到的改性聚苯板。
【文檔編號】C08L61/16GK104151730SQ201410418593
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】鄧剛, 彭綿廣, 喬林, 呂愛超 申請人:山東圣泉化工股份有限公司