本發(fā)明屬于防火保溫板技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料及其制備方法以及一種防火保溫板及其制備方法。

背景技術(shù)：

建筑節(jié)能保溫材料是建筑節(jié)能的核心關(guān)鍵，節(jié)能減排是維持我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。可發(fā)性聚苯乙烯是我國(guó)市場(chǎng)最重要的保溫材料?？砂l(fā)性聚苯乙烯簡(jiǎn)稱eps，可制成不同密度、不同形狀的泡沫制品，廣泛用于建筑、保溫、包裝等領(lǐng)域。eps板是采用懸浮聚合制備聚苯乙烯珠粒后，經(jīng)過(guò)發(fā)泡劑發(fā)泡、熟化、成型等工藝而制備的保溫板材。eps板是一種優(yōu)良的建筑保溫材料，具有質(zhì)輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、防水、抗壓強(qiáng)度和韌性好、易成型分割、保溫隔熱性能好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于外墻保溫系統(tǒng)。住建部制定的《“十二五”建筑節(jié)能專項(xiàng)規(guī)劃》提出城鎮(zhèn)新建建筑執(zhí)行不低于65％的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步推動(dòng)了eps板在外墻外保溫系統(tǒng)的應(yīng)用。

然而有機(jī)高分子材料本身易燃、防火性能差，未經(jīng)阻燃或阻燃不合要求的eps板易燃燒，用于建筑外墻外保溫系統(tǒng)具有較大的安全隱患。近年來(lái)火災(zāi)頻發(fā)，開(kāi)發(fā)高效阻燃eps板材已成為建筑節(jié)能保溫材料領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。

目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上所用的eps板多采用含鹵有機(jī)阻燃劑來(lái)提高其阻燃性能。雖然該系阻燃劑具有高效、適用范圍廣、原料充足等優(yōu)點(diǎn)，但鹵素(包括溴系與氯系)阻燃劑的使用降低被阻燃基材的抗紫外線穩(wěn)定性，燃燒時(shí)生成較多的煙、腐蝕性氣體和有毒氣體，且該有機(jī)阻燃劑隨著時(shí)間的延長(zhǎng)存在著遷移甚至從基材中滲出等問(wèn)題，其阻燃性能的長(zhǎng)期穩(wěn)定性有待考察。西歐、北美和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)陸續(xù)禁止鹵系阻燃劑的使用，無(wú)鹵阻燃是今后阻燃要求的必然趨勢(shì)。

目前，常規(guī)添加無(wú)鹵阻燃劑提高eps的阻燃性能的方法多集中在物理共混或包覆的方法。采用涂覆工藝將無(wú)鹵阻燃劑涂覆在eps珠?；蚺蛎浐蟮闹榱Ｉ显倌Ｋ艹尚偷玫綇?fù)合板材。由于模塑成型工藝將無(wú)鹵阻燃劑填充在聚苯乙烯珠粒間的粘結(jié)層，并且無(wú)鹵阻燃劑極易團(tuán)聚，降低了聚苯乙烯珠粒間的熔結(jié)性，使eps板材的力學(xué)性能大大降低，更嚴(yán)重的是位于粘結(jié)層的納米阻燃劑隨時(shí)間的延長(zhǎng)易從基體材料中滲出甚至外漏，嚴(yán)重降低了eps板材長(zhǎng)期使用的安全性，使eps板材失去阻燃防火意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料及其制備方法以及一種防火保溫板及其制備方法，以本發(fā)明提供的無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料制備的防火保溫板具有良好的力學(xué)性能以及防火保溫性能。

本發(fā)明提供了一種無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

a)將引發(fā)劑、苯乙烯以及經(jīng)過(guò)表面改性的無(wú)鹵納米阻燃劑混合，得到單體油相溶液；

b)將分散劑的水溶液和單體油相溶液混合攪拌，進(jìn)行懸浮聚合反應(yīng)，得到復(fù)合珠粒；

c)將所述復(fù)合珠粒與發(fā)泡劑混合，加溫加壓，得到無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料。

優(yōu)選的，所述經(jīng)過(guò)表面改性的無(wú)鹵納米阻燃劑的表面改性方法為化學(xué)改性法，所述化學(xué)改性法的改性劑選自硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈉、聚乙二醇1000、聚乙二醇2000、聚乙二醇5000、聚乙二醇10000、油酸鈉、月硅酸鈉、聚乙烯醇和十二烷基苯磺酸鈉中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述無(wú)鹵納米阻燃劑選自硅系阻燃劑、磷系阻燃劑和金屬氫氧化物阻燃劑中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述引發(fā)劑選自過(guò)氧化物和氮氧化合物中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述分散劑選自十二烷基苯磺酸鈉、活性磷酸鈣和羥乙基纖維素中的一種或多種；所述發(fā)泡劑選自低沸點(diǎn)的烷烴，優(yōu)選為丁烷、戊烷、己烷等，更優(yōu)選為戊烷。

優(yōu)選的，所述引發(fā)劑用量為苯乙烯質(zhì)量的0.45％～0.65％；所述經(jīng)過(guò)表面改性的無(wú)鹵納米阻燃劑用量為苯乙烯質(zhì)量的2％～35％；所述分散劑用量為苯乙烯質(zhì)量的5％～15％。

優(yōu)選的，所述懸浮聚合反應(yīng)的條件為：在1～2小時(shí)內(nèi)升溫至85～95℃，恒溫4～8小時(shí)。

本發(fā)明還提供了一種如上述制備方法制備得到的無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料。

本發(fā)明還提供了一種防火保溫板，由如上述制備方法制備得到的無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料制備得到。

本發(fā)明還提供了一種防火保溫板的制備方法，包括以下步驟：

將如上述制備方法制備得到的無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料依次進(jìn)行預(yù)發(fā)泡、熟化以及模壓成型得到防火保溫板。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：a)將引發(fā)劑、苯乙烯以及經(jīng)過(guò)表面改性的無(wú)鹵納米阻燃劑混合，得到單體油相溶液；b)將分散劑的水溶液和單體油相溶液混合攪拌，進(jìn)行懸浮聚合反應(yīng)，得到復(fù)合珠粒；c)將所述復(fù)合珠粒與發(fā)泡劑混合，加溫加壓，得到無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料。本發(fā)明以經(jīng)過(guò)表面改性的無(wú)鹵納米阻燃劑以及苯乙烯為原料采用原位懸浮聚合的方法制備無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料，納米無(wú)機(jī)粒子阻燃劑均勻包裹在聚苯乙烯珠粒內(nèi)部，有效防止其團(tuán)聚，避免物理共混的包覆工藝添加阻燃劑，在保障eps板材力學(xué)性能的基礎(chǔ)上更保障了eps保溫板防火性能的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。所述無(wú)鹵阻燃聚苯乙烯防火板的制備方法，是基于現(xiàn)有聚苯乙烯制備工藝，聚合、預(yù)發(fā)泡、模制等步驟均使用常規(guī)設(shè)備，成本較低，方法簡(jiǎn)便，適合工業(yè)化生產(chǎn)需要。

結(jié)果表明，所制備的無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料能夠較好地將無(wú)鹵納米阻燃劑包裹在珠粒內(nèi)部，將其預(yù)發(fā)泡、熟化和模壓成型得到的防火保溫板在其原有力學(xué)性能的基礎(chǔ)上其阻燃性能有所提高。

附圖說(shuō)明

圖1為阻燃前后eps的熱分解曲線。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

a)將引發(fā)劑、苯乙烯以及經(jīng)過(guò)表面改性的無(wú)鹵納米阻燃劑混合，得到單體油相溶液；

b)將分散劑的水溶液和單體油相溶液混合攪拌，進(jìn)行懸浮聚合反應(yīng)，得到復(fù)合珠粒；

c)將所述復(fù)合珠粒與發(fā)泡劑混合，加溫加壓，得到無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料。

本發(fā)明首先將引發(fā)劑、苯乙烯以及經(jīng)過(guò)表面改性的無(wú)鹵納米阻燃劑混合，得到單體油相溶液。

其中，所述經(jīng)過(guò)表面改性的無(wú)鹵納米阻燃劑指對(duì)無(wú)鹵納米阻燃劑進(jìn)行處理，改善無(wú)鹵納米阻燃劑的表面浸潤(rùn)性，防止顆粒團(tuán)聚，增強(qiáng)其與苯乙烯單體的相容性。在本發(fā)明中，所述表面改性方法為化學(xué)改性法，優(yōu)選為濕法化學(xué)改性。

所述濕法化學(xué)改性的具體方法為：

將無(wú)鹵納米阻燃劑漿料在55～95℃的條件下加熱攪拌，加入改性劑混合，進(jìn)行表面改性0.2～5小時(shí)，接著過(guò)濾洗滌，在80～120℃的條件下干燥后過(guò)篩，得到經(jīng)過(guò)表面改性的無(wú)鹵納米阻燃劑。

其中，所述無(wú)鹵納米阻燃劑漿料中無(wú)鹵納米阻燃劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％～10％，優(yōu)選為5％～8％，更優(yōu)選為6％～7％。所述攪拌的轉(zhuǎn)速為3000～8000r/min，優(yōu)選為4000～7000r/min，更優(yōu)選為5000～6000r/min。

在本發(fā)明中，所述無(wú)鹵納米阻燃劑的粒徑為納米級(jí)，所述無(wú)鹵納米阻燃劑選自有機(jī)無(wú)鹵納米阻燃劑和無(wú)機(jī)無(wú)鹵納米阻燃劑中的一種或多種。優(yōu)選為硅系阻燃劑、磷系阻燃劑和金屬氫氧化物阻燃劑中的一種或多種，所述硅系阻燃劑優(yōu)選為有機(jī)硅系阻燃劑或無(wú)機(jī)硅系阻燃劑，更優(yōu)選為甲基硅氧烷、苯基硅氧烷和乙烯基硅氧烷中的一種或多種。所述磷系阻燃劑優(yōu)選為磷酸三苯酯、磷酸三乙酯、磷酸三(丁氧基乙基)酯、磷酸三丁酯和聚磷酸銨中的一種或多種。所述金屬氫氧化物阻燃劑優(yōu)選為氫氧化鋁和/或氫氧化鎂。

所述化學(xué)改性法的改性劑選自硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈉、油酸鈉、月硅酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十四烷基苯磺酸鈉、硅烷偶聯(lián)劑kh570、硅烷偶聯(lián)劑kh550、硅烷偶聯(lián)劑kh171、聚乙二醇1000、聚乙二醇2000、聚乙二醇5000、聚乙二醇10000和聚乙烯醇的一種或多種。

所述改性劑的添加量(以所述無(wú)鹵納米阻燃劑的干重為基準(zhǔn))為3％～15％，優(yōu)選為4％～12％，更優(yōu)選為5％～10％。

所述加熱的溫度優(yōu)選為60～80℃，更優(yōu)選為65～75℃；所述表面改性的時(shí)間優(yōu)選為0.5～4小時(shí)，更優(yōu)選為1～3小時(shí)。

在本發(fā)明中，過(guò)篩所用篩網(wǎng)的目數(shù)為500～1000目，優(yōu)選為800目。

得到經(jīng)過(guò)表面改性的無(wú)鹵納米阻燃劑后，將所述引發(fā)劑、苯乙烯以及經(jīng)過(guò)表面改性的無(wú)鹵納米阻燃劑混合，得到單體油相溶液。

所述經(jīng)過(guò)表面改性的無(wú)鹵納米阻燃劑用量為苯乙烯質(zhì)量的2％～35％，優(yōu)選為12％～25％，更優(yōu)選為15％～20％。

其中，所述引發(fā)劑優(yōu)選為過(guò)氧化物和氮氧化合物中的一種或多種，更優(yōu)選為過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化月桂酰和偶氮二異丁腈中的一種或多種，所述引發(fā)劑用量為苯乙烯單體質(zhì)量的0.45％～0.65％，優(yōu)選為0.5％～0.6％，更優(yōu)選為0.52％～0.57％。

得到單體油相溶液后，將分散劑的水溶液和單體油相溶液混合攪拌，進(jìn)行懸浮聚合反應(yīng)，得到反應(yīng)物。

優(yōu)選的，具體方法為：

將水和分散劑混合，得到分散劑水溶液；

將單體油相溶液加入到分散劑的水溶液中，混合攪拌，進(jìn)行懸浮聚合反應(yīng)，得到反應(yīng)物。

所述分散劑選自十二烷基苯磺酸鈉、活性磷酸鈣和羥乙基纖維素中的一種或多種，所述分散劑用量為苯乙烯質(zhì)量的5％～15％，優(yōu)選為8％～12％，更優(yōu)選為9％～11％。所述分散劑水溶液的質(zhì)量濃度為0.05％～0.3％，優(yōu)選為0.1％～0.2％，更優(yōu)選為0.14％～0.17％。

所述懸浮聚合反應(yīng)中，控制水油比為(1～4):1，優(yōu)選(1.5～3):1，更優(yōu)選(2～2.5):1，所述懸浮聚合中的水油比是指上述懸浮聚合反應(yīng)體系中水和單體苯乙烯的體積比。

混合攪拌后，進(jìn)行懸浮聚合反應(yīng)，所述懸浮聚合反應(yīng)的條件為：1～2小時(shí)內(nèi)升溫至85℃～95℃，優(yōu)選90±1℃，恒溫4～8小時(shí)。

反應(yīng)結(jié)束后，得到復(fù)合珠粒，將所述復(fù)合珠粒與發(fā)泡劑混合，加溫加壓，得到無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料。

所述發(fā)泡劑選自低沸點(diǎn)的烷烴，優(yōu)選為丁烷、戊烷或己烷，更優(yōu)選為戊烷，所述發(fā)泡劑用量為所述復(fù)合珠粒質(zhì)量的4％～15％，優(yōu)選為6％～13％，更優(yōu)選為8％～10％。

加溫加壓的溫度優(yōu)選為120～130℃，加溫加壓的壓力優(yōu)選為0.4mpa～1.0mpa，優(yōu)選為0.6mpa～0.8mpa，加溫加壓的時(shí)間優(yōu)選為2～4小時(shí)，更優(yōu)選為2.5～3.5小時(shí)。

反應(yīng)結(jié)束后降溫出料，將產(chǎn)物進(jìn)行洗滌干燥，得到無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料。

本發(fā)明還提供了一種采用上述制備方法制備得到的無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料。

本發(fā)明還提供了一種防火保溫板，由上述制備方法制備得到的無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料制備得到。

本發(fā)明還提供了一種防火保溫板的制備方法，包括以下步驟：

將由上述制備方法制備得到的無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料依次進(jìn)行預(yù)發(fā)泡、熟化以及模壓成型得到防火保溫板。

其中，所述預(yù)發(fā)泡優(yōu)選在預(yù)發(fā)機(jī)中進(jìn)行，預(yù)發(fā)泡的溫度優(yōu)選為70～80℃，預(yù)發(fā)泡的壓力優(yōu)選為0.3～0.5mpa。

預(yù)發(fā)泡后進(jìn)行熟化，所述熟化在15～30℃條件下熟化12～24小時(shí)。

接著進(jìn)行模壓成型，所述模壓成型在95～110℃的蒸汽條件下加壓至0.08～0.15mpa進(jìn)行模壓成型，冷卻脫模后切割，得到防火保溫板。

本發(fā)明將無(wú)鹵納米阻燃劑和苯乙烯采用原位懸浮聚合的方法制備以無(wú)鹵納米阻燃劑為核、以聚苯乙烯為殼的可發(fā)性無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料。無(wú)鹵納米阻燃劑均勻包裹在聚苯乙烯珠粒內(nèi)，有效防止其遷移滲出，提高阻燃效率。由于無(wú)鹵阻燃劑以微米級(jí)均勻分散于聚苯乙烯顆粒中，使得無(wú)鹵阻燃劑的利用率高，阻燃效率高，阻燃劑不易析出；采用可發(fā)性無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料模壓成型制備新型eps防火保溫板，無(wú)鹵納米阻燃劑被包裹在聚苯乙烯珠粒內(nèi)而不是在珠粒的界面粘結(jié)處，在保障eps板材力學(xué)性能的基礎(chǔ)上更保障了eps保溫板防火性能的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。所述無(wú)鹵阻燃可發(fā)性聚苯乙烯制備方法，是基于現(xiàn)有聚苯乙烯制備工藝，聚合、預(yù)發(fā)泡、模制等步驟均使用常規(guī)設(shè)備，成本較低，方法簡(jiǎn)便，適合工業(yè)化生產(chǎn)需要。

為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料及其制備方法以及一種防火保溫板及其制備方法進(jìn)行說(shuō)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的限制。

實(shí)施例1

配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.5％的納米氫氧化鎂漿料，加入至乳化機(jī)中，加熱到70℃，調(diào)整乳化機(jī)轉(zhuǎn)速為5500r/min，加入7％的改性劑(以納米氫氧鎂粉體的干重為基準(zhǔn))，控制反應(yīng)時(shí)間1.5h，過(guò)濾洗滌，在110℃干燥24h，過(guò)800目篩，得到經(jīng)過(guò)表面改性的無(wú)鹵納米阻燃劑。所選改性劑為硬脂酸鈉。

實(shí)施例2

配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7％的納米氫氧化鎂漿料，加入至乳化機(jī)中，加熱到70℃，調(diào)整乳化機(jī)轉(zhuǎn)速為5500r/min，加入8％的改性劑(以納米氫氧鎂粉體的干重為基準(zhǔn))，控制反應(yīng)時(shí)間2h，過(guò)濾洗滌，在110℃干燥24h，過(guò)800目篩，得到經(jīng)過(guò)表面改性的無(wú)鹵納米阻燃劑。所選改性劑為聚乙烯醇。

實(shí)施例3

配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7％的納米氫氧化鎂漿料，加入至乳化機(jī)中，加熱到70℃，調(diào)整乳化機(jī)轉(zhuǎn)速為5500r/min，加入9％的改性劑(以納米氫氧鎂粉體的干重為基準(zhǔn))，控制反應(yīng)時(shí)間2h，過(guò)濾洗滌，在110℃干燥24h，過(guò)800目篩，得到經(jīng)過(guò)表面改性的無(wú)鹵納米阻燃劑。所選改性劑為硅烷偶聯(lián)劑kh550。

實(shí)施例4

稱取1.8kg去離子水，加入到5l反應(yīng)釜中，開(kāi)啟攪拌器，轉(zhuǎn)速400r/min；然后依次加入3.5g活性磷酸鈣、0.02g十二烷基苯磺酸鈉，得到分散劑的水溶液；

在1kg苯乙烯單體中，加入100g實(shí)施例1所制改性氫氧化鎂(10wt％，基于苯乙烯計(jì))，并加入過(guò)氧化苯甲酰5.0g、過(guò)氧化二異丙苯5.0g和過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯1.2g，超聲10分鐘，使其完全溶解，制成含阻燃劑的苯乙烯預(yù)混液。將該苯乙烯預(yù)混液加入到分散劑的水溶液中，攪拌均勻后升溫，1.5小時(shí)內(nèi)升溫至90℃，恒溫6小時(shí)；加入90g發(fā)泡劑戊烷，升溫至125℃，恒溫3小時(shí)，控制壓力在0.8mpa；反應(yīng)結(jié)束后降溫至40℃出料，洗滌，干燥，得到無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料。

實(shí)施例5

稱取1.8kg去離子水，加入到5l反應(yīng)釜中，開(kāi)啟攪拌器，轉(zhuǎn)速400r/min；然后依次加入3.5g羥乙基纖維素、0.025g十二烷基苯磺酸鈉得到分散劑的水溶液；

在1kg苯乙烯單體中，加入200g實(shí)施例1所得改性納米氫氧化鎂(20wt％，基于苯乙烯計(jì))，并加入過(guò)氧化苯甲酰5.0g、過(guò)氧化二異丙苯5.0g和過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯1.2g，超聲10分鐘，使其完全溶解，制成含阻燃劑的苯乙烯預(yù)混液。將該苯乙烯預(yù)混液加入到分散劑的水溶液中，攪拌均勻后升溫，2小時(shí)內(nèi)升溫至90℃，恒溫7小時(shí)；加入60g發(fā)泡劑戊烷，升溫至125℃，恒溫4小時(shí)，控制壓力在0.8mpa；反應(yīng)結(jié)束后降溫至40℃出料，洗滌，干燥，得到無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料。

實(shí)施例6

稱取1.8kg去離子水，加入到5l反應(yīng)釜中，開(kāi)啟攪拌器，轉(zhuǎn)速400r/min；然后依次加入3.5g活性磷酸鈣、0.02g十二烷基苯磺酸鈉，得到分散劑的水溶液；

在1kg苯乙烯單體中，加入100g實(shí)施例2所制改性氫氧化鎂(10wt％，基于苯乙烯計(jì))，并加入過(guò)氧化苯甲酰5.0g、過(guò)氧化二異丙苯5.0g和過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯1.2g，超聲10分鐘，使其完全溶解，制成含阻燃劑的苯乙烯預(yù)混液。將該苯乙烯預(yù)混液加入到分散劑的水溶液中，攪拌均勻后升溫，1.5小時(shí)內(nèi)升溫至90℃，恒溫6小時(shí)；加入80g發(fā)泡劑戊烷，升溫至125℃，恒溫3小時(shí)，控制壓力在0.8mpa；反應(yīng)結(jié)束后降溫至40℃出料，洗滌，干燥，得到無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料。

實(shí)施例7

稱取1.8kg去離子水，加入到5l反應(yīng)釜中，開(kāi)啟攪拌器，轉(zhuǎn)速400r/min；然后依次加入3.5g羥乙基纖維素、0.025g十二烷基苯磺酸鈉得到分散劑的水溶液；

在1kg苯乙烯單體中，加入200g實(shí)施例2所得改性納米氫氧化鎂(20wt％，基于苯乙烯計(jì))，并加入過(guò)氧化苯甲酰5.0g、過(guò)氧化二異丙苯5.0g和過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯1.2g，超聲10分鐘，使其完全溶解，制成含阻燃劑的苯乙烯預(yù)混液。將該苯乙烯預(yù)混液加入到分散劑的水溶液中，攪拌均勻后升溫，2小時(shí)內(nèi)升溫至90℃，恒溫7小時(shí)；加入70g發(fā)泡劑戊烷，升溫至125℃，恒溫4小時(shí)，控制壓力在0.8mpa；反應(yīng)結(jié)束后降溫至40℃出料，洗滌，干燥，得到無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料。

實(shí)施例8

稱取1.8kg去離子水，加入到5l反應(yīng)釜中，開(kāi)啟攪拌器，轉(zhuǎn)速400r/min；然后依次加入3.5g活性磷酸鈣、0.02g十二烷基苯磺酸鈉，得到分散劑的水溶液；

在1kg苯乙烯單體中，加入100g實(shí)施例1所制改性氫氧化鎂(10wt％，基于苯乙烯計(jì))，并加入16g偶氮二異丁腈，超聲10分鐘，使其完全溶解，制成含阻燃劑的苯乙烯預(yù)混液。將該苯乙烯預(yù)混液加入到分散劑的水溶液中，攪拌均勻后升溫，1.5小時(shí)內(nèi)升溫至90℃，恒溫6小時(shí)；加入90g發(fā)泡劑戊烷，升溫至125℃，恒溫3小時(shí)，控制壓力在0.8mpa；反應(yīng)結(jié)束后降溫至40℃出料，洗滌，干燥，得到無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料。

實(shí)施例9

稱取1.8kg去離子水，加入到5l反應(yīng)釜中，開(kāi)啟攪拌器，轉(zhuǎn)速400r/min；然后依次加入3.5g羥乙基纖維素、0.025g十二烷基苯磺酸鈉得到分散劑的水溶液；

在1kg苯乙烯單體中，加入200g實(shí)施例2所得改性納米氫氧化鎂(20wt％，基于苯乙烯計(jì))，并加入16g偶氮二異丁腈，超聲10分鐘，使其完全溶解，制成含阻燃劑的苯乙烯預(yù)混液。將該苯乙烯預(yù)混液加入到分散劑的水溶液中，攪拌均勻后升溫，2小時(shí)內(nèi)升溫至90℃，恒溫7小時(shí)；加入70g發(fā)泡劑戊烷，升溫至125℃，恒溫4小時(shí)，控制壓力在0.8mpa；反應(yīng)結(jié)束后降溫至40℃出料，洗滌，干燥，得到無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料。

實(shí)施例10

將實(shí)施例4制備的無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料進(jìn)行預(yù)發(fā)泡，預(yù)發(fā)泡工藝為在0.4mpa、75℃的預(yù)發(fā)機(jī)內(nèi)進(jìn)行，然后室溫下熟化24h后，在105℃蒸汽下加壓至0.1mpa進(jìn)行模壓成型，并冷卻脫模后切割得到新型無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯防火保溫板，標(biāo)記為eps-1。

將上述防火保溫板進(jìn)行熱分解測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)圖1，圖1為阻燃前后eps的熱分解曲線。

對(duì)比例1

純eps制備：稱取1.8kg去離子水，加入到5l反應(yīng)釜中，開(kāi)啟攪拌器，轉(zhuǎn)速400r/min；然后依次加入3.5g活性磷酸鈣、0.02g十二烷基苯磺酸鈉，得到分散劑的水溶液；

在1kg苯乙烯單體中，加入過(guò)氧化苯甲酰5.0g、過(guò)氧化二異丙苯5.0g和過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯1.2g，超聲10分鐘，使其完全溶解，制成含阻燃劑的苯乙烯預(yù)混液。將該苯乙烯預(yù)混液加入到分散劑的水溶液中，攪拌均勻后升溫，1.5小時(shí)內(nèi)升溫至90℃，恒溫6小時(shí)；加入90g發(fā)泡劑戊烷，升溫至125℃，恒溫3小時(shí)，控制壓力在0.8mpa；反應(yīng)結(jié)束后降溫至40℃出料，洗滌，干燥，得到無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料。

將制備的無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料進(jìn)行預(yù)發(fā)泡，預(yù)發(fā)泡工藝為在0.4mpa、75℃的預(yù)發(fā)機(jī)內(nèi)進(jìn)行，然后室溫下熟化24h后，在105℃蒸汽下加壓至0.1mpa進(jìn)行模壓成型，并冷卻脫模后切割得到新型無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯防火保溫板，標(biāo)記為純eps。

對(duì)上述純eps進(jìn)行熱分解測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)圖1，圖1為阻燃前后eps的熱分解曲線。

由圖1可知，eps在氮?dú)鈿夥罩械臒岱纸夥磻?yīng)較簡(jiǎn)單，純eps的tg曲線基本是一條平滑曲線，只有1個(gè)明顯的臺(tái)階，在350～480℃內(nèi)出現(xiàn)明顯的熱失重區(qū)。而含有無(wú)機(jī)阻燃劑氫氧化鎂的eps-1的熱分解過(guò)程有所不同，譜圖中出現(xiàn)了雙臺(tái)階轉(zhuǎn)變區(qū)，約在130～280℃和350～480℃區(qū)域，第一個(gè)熱失重區(qū)是由于氫氧化鎂本身脫水形成了氧化鎂而損失的小分子水的質(zhì)量，氫氧化鎂的熱分解能夠提高eps制品的阻燃性能。第二個(gè)熱失重去是聚合物基體本身的熱分解。

實(shí)施例11

將實(shí)施例5制備的無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料進(jìn)行預(yù)發(fā)泡，預(yù)發(fā)泡工藝為在0.45mpa、80℃的預(yù)發(fā)機(jī)內(nèi)進(jìn)行，然后室溫下熟化24h后，在105℃蒸汽下加壓至0.1mpa進(jìn)行模壓成型，并冷卻脫模后切割得到新型無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯防火保溫板，標(biāo)記為eps-2。

實(shí)施例12

將實(shí)施例6制備的無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料進(jìn)行預(yù)發(fā)泡，預(yù)發(fā)泡工藝為在0.4mpa、75℃的預(yù)發(fā)機(jī)內(nèi)進(jìn)行，然后室溫下熟化24h后，在105℃蒸汽下加壓至0.1mpa進(jìn)行模壓成型，并冷卻脫模后切割得到新型無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯防火保溫板，標(biāo)記為eps-3。

實(shí)施例13

將實(shí)施例6制備的無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料進(jìn)行預(yù)發(fā)泡，預(yù)發(fā)泡工藝為在0.45mpa、80℃的預(yù)發(fā)機(jī)內(nèi)進(jìn)行，然后室溫下熟化24h后，在105℃蒸汽下加壓至0.1mpa進(jìn)行模壓成型，并冷卻脫模后切割得到新型無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯防火保溫板，標(biāo)記為eps-4。

實(shí)施例14

將實(shí)施例8制備的無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料進(jìn)行預(yù)發(fā)泡，預(yù)發(fā)泡工藝為在0.4mpa、75℃的預(yù)發(fā)機(jī)內(nèi)進(jìn)行，然后室溫下熟化24h后，在105℃蒸汽下加壓至0.1mpa進(jìn)行模壓成型，并冷卻脫模后切割得到新型無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯防火保溫板，標(biāo)記為eps-5。

實(shí)施例15

將實(shí)施例9制備的無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯復(fù)合材料進(jìn)行預(yù)發(fā)泡，預(yù)發(fā)泡工藝為在0.45mpa、80℃的預(yù)發(fā)機(jī)內(nèi)進(jìn)行，然后室溫下熟化24h后，在105℃蒸汽下加壓至0.1mpa進(jìn)行模壓成型，并冷卻脫模后切割得到新型無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯防火保溫板，標(biāo)記為eps-6。

實(shí)施例16

將實(shí)施例7～10制備的無(wú)鹵納米阻燃劑/聚苯乙烯防火保溫板進(jìn)行性能測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1實(shí)施例中無(wú)鹵阻燃聚苯乙烯防火保溫板的主要性能

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。