專利名稱：一種高阻燃低煙密度聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及保溫材料制備領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種高阻燃低煙密度聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚苯乙烯泡沫材料是通過加熱可發(fā)性聚苯乙烯母粒，形成硬質(zhì)閉孔結(jié)構(gòu)的泡沫珠粒，經(jīng)老化干燥后熱蒸汽模壓或擠塑成型，形成各類聚苯乙烯泡沫材料。聚苯乙烯泡沫材料，具有低比重、耐水性能好，且隔熱、隔音性能優(yōu)異等優(yōu)點，已經(jīng)廣泛應(yīng)用節(jié)能建材、包裝材料、制冷等行業(yè)。但是，聚苯乙烯泡沫作為一種聚合物材料，其最大的缺點在于易燃不防火、且燃燒時放出難聞的有毒濃煙，對公共安全及生命財產(chǎn)構(gòu)成巨大威脅。因此，具有高阻燃性及低煙密度的聚苯乙烯泡沫材料研制與開發(fā)一直是主要的研究與開發(fā)熱點。阻燃聚苯乙烯制造技術(shù)通常是在苯乙烯單體聚合過程中引入阻燃劑，或通過聚苯乙烯樹脂與阻燃劑共混得到阻燃聚苯乙烯母粒(譚智勇，廣東化工，2001 (1) :27-29. Kienzle etal. U. S. Patent et al. No. 4281067,1981 ；Bohen et al. U. S. Patent. No. 4923916. 1990.中國專利，丁友江等No. CN101892713A)。然而，阻燃劑的加入容易對聚苯乙烯的分子量及產(chǎn)品的物理性能產(chǎn)生不利影響，影響產(chǎn)品最終應(yīng)用性能。另一種阻燃聚苯泡沫是采用聚苯母粒表面涂覆阻燃劑或其他功能組份，以得到阻燃型產(chǎn)品。在專利No. 1906236A中，在預(yù)發(fā)聚苯乙烯泡沫顆粒表面裹覆乙酸乙酯樹脂基功能層，即保持了聚苯乙烯基料本身固有性能，又通過泡沫顆粒表面粘附層添加包括阻燃劑在內(nèi)的各種功能組份。這種工藝路線的缺陷是涂覆層聚合物與基料聚苯乙烯的相容性及物性匹配將影響產(chǎn)品機(jī)械性能及耐候性能，因此，涂層的樹脂類型、添加劑類型及用量需要認(rèn)真篩選。盡管如此，這種表面涂覆型聚苯乙烯泡沫，以泡沫顆粒表面黏結(jié)樹脂為基體，設(shè)計功能化復(fù)合涂層材料，為聚苯乙烯功能化設(shè)計提供了很好的工藝選擇路線。酚醛樹脂為一種多功能的合成塑料，也是與各種各樣的有機(jī)和無機(jī)填料相容好的粘結(jié)劑，其本身也可以通過添加發(fā)泡劑熱發(fā)泡制備酚醛發(fā)泡材料。酚醛發(fā)泡塑料能在150°C下長期使用，遠(yuǎn)高于聚苯乙烯的使用溫度，并具有高的隔熱性能、難燃性、遇火炭化、離火自熄、煙密度低(< 3%=等優(yōu)異性能，是一類重要阻燃抑煙材料，但酚醛樹脂泡沫機(jī)械性能差、易粉化等弊端，造成加工性能差，限制了在建筑保溫材料中大規(guī)模應(yīng)用?？膳蛎浭且活惖湫偷奈锢砼蛎浶妥枞紕c普通阻燃劑相比，達(dá)到相同阻燃效果，可膨脹石墨用量遠(yuǎn)小于普通阻燃劑，也高于化學(xué)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。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，如用膠囊紅磷與聚乙烯樹脂，可以大幅改善樹脂阻燃效果(劉亞青等，華北工學(xué)院學(xué)報，23 (3)，141-143)。本發(fā)明針對聚苯乙烯泡沫保溫材料應(yīng)用技術(shù)中的上述問題，試圖利用酚醛樹脂與無機(jī)填料及聚苯乙烯良好相容性及其低發(fā)煙特性，并耦合可膨脹性石墨與膠囊紅磷協(xié)同阻燃機(jī)制，開發(fā)出酚醛樹脂酚醛基協(xié)同阻燃型復(fù)合涂料，用作聚苯乙烯泡沫顆粒表面包裹涂層材料，用于制備高效阻燃抑煙的聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料，以解決聚苯乙烯泡沫保溫材料的易燃、融滴、高發(fā)煙等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種高阻燃低煙密度聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料。本發(fā)明的再一目的在于提供了一種高阻燃低煙密度聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料的制備方法。根據(jù)本發(fā)明的高阻燃低煙密度聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料，所述復(fù)合隔熱保溫材料包括聚苯乙烯泡沫顆?；虾头稚⒂凶枞脊δ芙M份的聚合物基涂料，其中，所述分散有阻燃功能組份的聚合物基涂料包含酚醛樹脂、可膨脹石墨；或所述分散有阻燃功能組份的酚醛基有機(jī)-無機(jī)復(fù)合涂料包含酚醛樹脂、可膨脹石墨和膠囊紅磷；所述聚苯乙烯泡沫顆粒的基料(其密度為16g/L)和聚合物基涂料之間的質(zhì)量比為 1 1. 3 2. 2。在所述分散有阻燃功能組份的聚合物基涂料中，還包含酚醛份固化劑、發(fā)泡劑和表面活性劑，基于100重量份的酚醛樹脂，含8 10份發(fā)泡劑、5 15份可膨脹石墨、8 12酚醛份固化劑和3 5份表面活性劑。根據(jù)本發(fā)明所述的高阻燃低煙密度聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料，其中，所述酚醛樹脂為甲階酚醛樹脂；所述固化劑為對甲基苯磺酸與磷酸水溶液復(fù)合固化劑，其中各組份質(zhì)量百分比為對甲基苯磺酸30 56% ；磷酸33 40% ；水11% 30% ；所述發(fā)泡劑為正戊烷；所述表面活性劑為硅酮DC-193。此外，本發(fā)明還提供了一種高阻燃低煙密度聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料的制備方法，所述方法包括以下步驟1)分散有阻燃功能組份的聚合物基涂料的制備以100份酚醛樹脂為基料，攪拌下分別5 15份可膨脹石墨，攪拌至分散均勻，得到分散有阻燃功能組份的聚合物基涂料；或以100份酚醛樹脂為基料，攪拌下分別加入5 15份可膨脹石墨與膠囊紅磷，攪拌至分散均勻，得到分散有阻燃功能組份的聚合物基涂料，其中可膨脹石墨和膠囊紅磷的質(zhì)量比為0. 5 1 1 ；2)聚苯乙烯復(fù)合泡沫顆粒的制備取預(yù)發(fā)泡的聚苯乙烯泡沫顆粒作為基料，然后加入步驟1)所制備的分散有阻燃功能組份的聚合物基涂料，其中，聚苯乙烯泡沫顆粒的基料和聚合物基涂料的質(zhì)量比為1 1.3 2. 2，攪拌至涂覆均勻，得到包裹型復(fù)合聚苯乙烯泡沫顆粒料，然后模壓成型，得到高阻燃低煙密度聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料。根據(jù)本發(fā)明的高阻燃低煙密度聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料的制備方法，其中，所述步驟幻中模壓成型包括以下步驟將得到包裹型復(fù)合聚苯乙烯泡沫顆粒料加入到蒸汽熱壓模具中，封模，通入高壓水蒸汽至0. 04 0. 06MPa,并保壓30 4 后，卸壓，冷卻后，開模，出料。在所述步驟1)中，基于100重量份的酚醛樹脂，加入8 12份固化劑及8 10份發(fā)泡劑和3 5 份表面活性劑，所述酚醛樹脂為甲階酚醛樹脂，所述固化劑為對甲基苯磺酸與磷酸水溶液復(fù)合固化劑，其中各組份質(zhì)量百分比為對甲基苯磺酸30 56% ；磷酸33 40% ；水11% 30% ；所述發(fā)泡劑為正戊烷，所述表面活性劑為硅酮DC-193 ；所述步驟1)中可膨脹石墨和膠囊紅磷的質(zhì)量比為0. 5 1 1 ；所述步驟幻中聚苯乙烯泡沫顆粒的密度為16g/L。所述步驟1)中攪拌的轉(zhuǎn)速為1200 1600rpm，加入固化劑后，持續(xù)攪拌時間為 20 40s ；所述步驟2)中機(jī)械攪拌的轉(zhuǎn)速為750 900rpm。根據(jù)本發(fā)明的一實施例，其具體的制備過程包括以下步驟1)酚醛基阻燃功能涂料的制備以100份得甲階性酚醛樹脂為基料，機(jī)械攪拌下， 分別加入3 5份表面活性劑，8 10份發(fā)泡劑、5 15份可膨脹石墨或可膨脹石墨和膠囊紅磷；并繼續(xù)攪拌至分散均勻；之后，加入8 12份固化劑并攪拌一定時間，得到阻燃酚醛基涂料，用于包裹涂覆聚苯泡沫顆粒；2)包裹型聚苯乙烯復(fù)合泡沫顆粒及包覆工藝量取IOL預(yù)發(fā)泡的聚苯乙烯泡沫顆粒作為基料；稱取步驟1)所制備的酚醛基阻燃涂料150 345g，加入到上述聚苯乙烯泡沫顆粒中，機(jī)械攪拌至涂覆均勻，之后放入包裝袋封存，用于模壓成型；3)聚苯乙烯復(fù)合泡沫顆粒的熱蒸汽模壓成型工藝將步驟2、中所制備得到包裹型復(fù)合聚苯乙烯泡沫顆粒料加入到蒸汽熱壓模具中，之后封模，之后通入高壓水蒸汽，升壓至一定壓力后，并保壓30 4 后，卸壓，冷卻后，開模，出料。本發(fā)明將酚醛樹脂與可膨脹性石墨的阻燃作用相結(jié)合，起到了協(xié)同阻燃的作用， 其中，更優(yōu)選的加入膠囊紅磷，開發(fā)酚醛基協(xié)同阻燃型涂料，作為聚苯乙烯泡沫顆粒表面包裹涂層材料，開發(fā)高效阻燃抑煙的聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料。本發(fā)明中通過在聚苯乙烯泡沫顆粒材料的表面涂覆分散有阻燃功能組份的酚醛基涂料，解決了常規(guī)聚苯乙烯泡沫材料的易燃、融滴及發(fā)煙問題，所用涂料是酚醛樹脂和可膨脹石墨或可膨脹石墨和膠囊紅磷，其中，酚醛樹脂與可膨脹石墨或可膨脹石墨和膠囊紅磷的混合物的相容性好，所得的涂料分散均勻穩(wěn)定，長期放置不分層；低發(fā)煙性酚醛及可膨脹石墨固化后形成的復(fù)合涂層遇火后迅速形成物理隔離層，膠囊紅磷經(jīng)聚合反應(yīng)在石墨層上形成化學(xué)屏障層，阻隔了火焰蔓延，并屏蔽了聚苯乙烯融滴及發(fā)煙顆粒的溢出成煙。所得聚苯乙烯泡沫復(fù)合材料遇明火不引燃；強(qiáng)火燃燒后總質(zhì)量損失不到35%，煙密度低達(dá)1. 99，其遠(yuǎn)優(yōu)于燃燒等級為B2、B1 級聚苯乙烯保溫材料的燃燒性能。此外，為了解決上述問題，獲得良好的阻燃效果，在制備該復(fù)合材料的過程中，需要嚴(yán)格控制聚苯乙烯泡沫顆粒材料和聚合物基涂料之間的質(zhì)量比例范圍在1 1. 3 2. 2 之間，涂料用量低于這個范圍，所得聚苯乙烯復(fù)合材料燃燒性能變差(如對比實施例1)，高于這個比例，盡管燃燒性能好，但過多酚醛涂料快速固化成塊，降低了壓板成型工藝的操作性，也大大提高了成本。因此，本發(fā)明的優(yōu)點在于1)本發(fā)明的提供的酚醛基復(fù)合阻燃涂料及其用于制備聚苯乙烯泡沫復(fù)合材料的工藝，有效解決了常規(guī)聚苯乙烯泡沫材料的易燃、融滴及高發(fā)煙問題，其遠(yuǎn)優(yōu)于燃燒等級為 B2、B1級聚苯乙烯保溫材料的燃燒性能；2)酚醛基復(fù)合阻燃涂料所選用的酚醛樹脂與可膨脹石墨、膠囊紅磷等無機(jī)組份之間相容性好，所得的涂料分散均勻穩(wěn)定，長期放置不分層；且與聚苯乙烯泡沫顆粒兼容性好，不影響復(fù)合材料的其他應(yīng)用性能；3)本發(fā)明所提供的聚苯乙烯泡沫復(fù)合材料的工藝路線，除了增加泡沫顆粒簡單包裹復(fù)合工藝之外，未改變常規(guī)聚苯乙烯泡沫材料的成型加工工藝路線，易于與目前聚苯乙烯泡沫材料的發(fā)泡、成型加工工藝相兼容，便于技術(shù)的應(yīng)用與推廣。


圖1為聚苯乙烯泡沫復(fù)合材料的熱釋放速率-時間曲線；圖2為聚苯乙烯泡沫復(fù)合材料的質(zhì)量損失-時間曲線。
具體實施例方式以下實施例中，燃燒性能參數(shù)按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2408-2008,GB/T 826-2007,GB/ T 14402-2007，GB/T 16172-2007 及 GBT 8627-2007 中規(guī)定的方法進(jìn)行。實施例1以100份得甲階性酚醛樹脂為基料，1400rpm轉(zhuǎn)速機(jī)械攪拌下，分別加入4份硅酮 DC-193表面活性劑，8份正戊烷發(fā)泡劑、10份可膨脹石墨(125目)；并繼續(xù)攪拌至分散均勻；之后，加入8份固化劑并攪拌均勻，得到阻燃酚醛基涂料備用；量取IOL預(yù)發(fā)泡沫粒子， 在SOOrpm的轉(zhuǎn)速的機(jī)械攪拌下，加入^Sg上述阻燃酚醛涂料，之后持續(xù)攪拌至涂覆均勻， 其中聚苯乙烯泡沫顆粒的基料和酚醛聚合物基涂料的質(zhì)量比為1 1.7。所得的混合料轉(zhuǎn)入到熱壓模具中，關(guān)模，通入熱蒸汽，升壓至0.05MPa，并保壓40s后，卸壓。冷卻15min后， 開模，出料。所得的聚苯乙烯復(fù)合材料，標(biāo)記為S-2，其阻燃抑煙性能、隔熱性能見1 3與附圖1 2。實施例2以100份得甲階性酚醛樹脂為基料，1600rpm轉(zhuǎn)速機(jī)械攪拌下，分別加入5份硅酮DC-193表面活性劑，10份正戊烷發(fā)泡劑、5份可膨脹石墨(125目)；并繼續(xù)攪拌至分散均勻；之后，加入10份固化劑并攪拌均勻，得到阻燃酚醛基涂料備用；量取IOL預(yù)發(fā)泡沫粒子，在900rpm的轉(zhuǎn)速的機(jī)械攪拌下，加入204g上述阻燃酚醛涂料，之后持續(xù)攪拌至涂覆均勻，其中聚苯乙烯泡沫顆粒的基料和酚醛聚合物基涂料的質(zhì)量比為1 1.3。所得的混合料轉(zhuǎn)入到熱壓模具中，關(guān)模，通入熱蒸汽，升壓至0.06MPa，并保壓4 后，卸壓。冷卻15min 后，開模，出料。所得的聚苯乙烯復(fù)合材料，標(biāo)記為S-3，其阻燃抑煙性能、隔熱性能見1 3 與附圖1 2。實施例3以100份得甲階性酚醛樹脂為基料，1600rpm轉(zhuǎn)速機(jī)械攪拌下，分別加入3份硅酮DC-193表面活性劑，10份正戊烷發(fā)泡劑、15份可膨脹石墨(125目)；并繼續(xù)攪拌至分散均勻；之后，加入10份固化劑并攪拌均勻，得到阻燃酚醛基涂料備用；量取IOL預(yù)發(fā)泡沫粒子，在900rpm的轉(zhuǎn)速的機(jī)械攪拌下，加入345g上述阻燃酚醛涂料，之后持續(xù)攪拌至涂覆均勻，其中聚苯乙烯泡沫顆粒的基料和酚醛聚合物基涂料的質(zhì)量比為1 2.2。所得的混合料轉(zhuǎn)入到熱壓模具中，關(guān)模，通入熱蒸汽，升壓至0.04MPa，并保壓4 后，卸壓。冷卻15min 后，開模，出料。所得的聚苯乙烯復(fù)合材料，標(biāo)記為S-4，其阻燃抑煙性能、隔熱性能見1 3 與附圖1 2。實施例4以100份得甲階性酚醛樹脂為基料，1400rpm轉(zhuǎn)速機(jī)械攪拌下，分別加入3份硅酮 DC-193表面活性劑，10份正戊烷發(fā)泡劑、10份可膨脹石墨(125目)/膠囊紅磷(質(zhì)量比 1 1)；并繼續(xù)攪拌至分散均勻；之后，加入10份固化劑并攪拌均勻，得到阻燃酚醛基涂料備用；量取IOL預(yù)發(fā)泡沫粒子，在900rpm的轉(zhuǎn)速的機(jī)械攪拌下，加入345g上述阻燃酚醛涂料，之后持續(xù)攪拌至涂覆均勻，其中聚苯乙烯泡沫顆粒的基料和酚醛聚合物基涂料的質(zhì)量比為1 2.2。所得的混合料轉(zhuǎn)入到熱壓模具中，關(guān)模，通入熱蒸汽，升壓至0.04MPa，并保壓4 后，卸壓。冷卻15min后，開模，出料。所得的聚苯乙烯復(fù)合材料，標(biāo)記為S-5，其阻燃抑煙性能、隔熱性能見1 3與附圖1 2。實施例5以100份得甲階性酚醛樹脂為基料，1600rpm轉(zhuǎn)速機(jī)械攪拌下，分別加入3份硅酮 DC-193表面活性劑，10份正戊烷發(fā)泡劑、10份可膨脹石墨(125目)/膠囊紅磷(質(zhì)量比 0.5 1)；并繼續(xù)攪拌至分散均勻；之后，加入10份固化劑并攪拌均勻，得到阻燃酚醛基涂料備用；量取IOL預(yù)發(fā)泡沫粒子，在900rpm的轉(zhuǎn)速的機(jī)械攪拌下，加入204g上述阻燃酚醛涂料，之后持續(xù)攪拌至涂覆均勻，其中聚苯乙烯泡沫顆粒的基料和酚醛聚合物基涂料的質(zhì)量比為1 1.3。所得的混合料轉(zhuǎn)入到熱壓模具中，關(guān)模，通入熱蒸汽，升壓至0.04MPa，并保壓4 后，卸壓。冷卻15min后，開模，出料。所得的聚苯乙烯復(fù)合材料，標(biāo)記為S-6，其阻燃抑煙性能、隔熱性能見表1 3與附圖1 2。對比實施例1以100份得甲階性酚醛樹脂為基料，1200rpm轉(zhuǎn)速機(jī)械攪拌下，分別加入3份硅酮 DC-193表面活性劑，10份正戊烷發(fā)泡劑、10份可膨脹石墨(125目)；并繼續(xù)攪拌至分散均勻；之后，加入10份固化劑并攪拌均勻(其中固化劑為對甲基苯磺酸與磷酸水溶液復(fù)合固化劑，其中各組份質(zhì)量百分比為對甲基苯磺酸30 56%;磷酸33 40%;水11% 30%， 以下實施例中固化劑為同樣的組成)，得到阻燃酚醛基涂料備用；量取IOL預(yù)發(fā)泡沫粒子， 在750rpm的轉(zhuǎn)速的機(jī)械攪拌下，加入150g上述阻燃酚醛涂料，之后持續(xù)攪拌至涂覆均勻，其中聚苯乙烯泡沫顆粒的基料和酚醛聚合物基涂料的質(zhì)量比為1 0.94。所得的混合料轉(zhuǎn)入到熱壓模具中，關(guān)模，通入熱蒸汽，升壓至0.04MPa，并保壓30s后，卸壓。冷卻15min后， 開模，出料。所得的聚苯乙烯復(fù)合材料，標(biāo)記為S-1，其中編號B2為燃燒等級為B2的阻燃材料，其阻燃抑煙性能、隔熱性能見1 3與附圖1 2。對比實施例2以100份得甲階性酚醛樹脂為基料，1400rpm轉(zhuǎn)速機(jī)械攪拌下，分別加入3份硅酮 DC-193表面活性劑，10份正戊烷發(fā)泡劑，并繼續(xù)攪拌至分散均勻；之后，加入10份固化劑并攪拌均勻，得到阻燃酚醛基涂料備用；量取IOL預(yù)發(fā)泡沫粒子，在900rpm的轉(zhuǎn)速的機(jī)械攪拌下，加入MOg上述酚醛涂料，之后持續(xù)攪拌至涂覆均勻。所得的混合料轉(zhuǎn)入到熱壓模具中， 關(guān)模，通入熱蒸汽，升壓至0.04MPa，并保壓4 后，卸壓。冷卻15min后，開模，出料。所得的聚苯乙烯復(fù)合材料，標(biāo)記為S-7，其阻燃抑煙性能、隔熱性能見1 3與附圖1 2。實施例6、本發(fā)明中實施例1 5和對比實施例1制備得到樣品的效果評價表1.聚苯乙烯泡沫復(fù)合材料的隔熱性能、煙密度、熱值及氧指數(shù)指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種高阻燃低煙密度聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料，其特征在于，所述復(fù)合隔熱保溫材料包括聚苯乙烯泡沫顆?；虾头稚⒂凶枞脊δ芙M份的聚合物基涂料，其中，所述分散有阻燃功能組份的聚合物基涂料包含酚醛樹脂和可膨脹石墨；或所述分散有阻燃功能組份的聚合物基涂料包含酚醛樹脂、可膨脹石墨和膠囊紅磷；所述聚苯乙烯泡沫顆粒的基料和聚合物基涂料之間的質(zhì)量比為1 1.3 2. 2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高阻燃低煙密度聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料，其特征在于，在所述分散有阻燃功能組份的聚合物基涂料中，還包含酚醛份固化劑、發(fā)泡劑和表面活性劑，基于100重量份的酚醛樹脂，含8 10份發(fā)泡劑、5 15份可膨脹石墨或可膨脹石墨與膠囊紅磷、8 12酚醛份固化劑和3 5份表面活性劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高阻燃低煙密度聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料，其特征在于，所述可膨脹石墨和膠囊紅磷的質(zhì)量比為0.5 1 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高阻燃低煙密度聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料，其特征在于，所述酚醛樹脂為甲階酚醛樹脂；所述固化劑為對甲基苯磺酸與磷酸水溶液復(fù)合固化劑，其中各組份質(zhì)量百分比為對甲基苯磺酸30 56% ；磷酸33 40% ；水11% 30% ；所述發(fā)泡劑為正戊烷；所述表面活性劑為硅酮DC-193 ；所述聚苯乙烯泡沫顆粒的密度為16g/L。
5.一種高阻燃低煙密度聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟1)分散有阻燃功能組份的聚合物基涂料的制備以100份酚醛樹脂為基料，攪拌下分別5 15份可膨脹石墨，攪拌至分散均勻，得到分散有阻燃功能組份的聚合物基涂料；或以100份酚醛樹脂為基料，攪拌下分別加入5 15份可膨脹石墨與膠囊紅磷，攪拌至分散均勻，得到分散有阻燃功能組份的聚合物基涂料，其中可膨脹石墨和膠囊紅磷的質(zhì)量比為0. 5 1 1 ；2)聚苯乙烯復(fù)合泡沫顆粒的制備取預(yù)發(fā)泡的聚苯乙烯泡沫顆粒作為基料，然后加入步驟1)所制備的分散有阻燃功能組份的聚合物基涂料，其中，聚苯乙烯泡沫顆粒的基料和聚合物基涂料的質(zhì)量比為1 1.3 2. 2，攪拌至涂覆均勻，得到包裹型復(fù)合聚苯乙烯泡沫顆粒料，然后模壓成型，得到高阻燃低煙密度聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高阻燃低煙密度聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟1)中，基于100重量份的酚醛樹脂，還加入8 12份固化劑、8 10份發(fā)泡劑和3 5份表面活性劑，所述酚醛樹脂為甲階酚醛樹脂；所述固化劑為對甲基苯磺酸與磷酸水溶液復(fù)合固化劑，其中各組份質(zhì)量百分比為對甲基苯磺酸30 56% ；磷酸33 40% ；水11% 30% ；所述發(fā)泡劑為正戊烷，所述表面活性劑為硅酮DC-193 ；所述步驟1)中可膨脹石墨和膠囊紅磷的質(zhì)量比為0. 5 1 1 ；所述步驟幻中聚苯乙烯泡沫顆粒的密度為16g/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高阻燃低煙密度聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料的制備方法，其特征在于，所述步驟幻中模壓成型包括以下步驟將得到包裹型復(fù)合聚苯乙烯泡沫顆粒料加入到蒸汽熱壓模具中，封模，通入高壓水蒸汽至0. 04 0. 06MPa,并保壓30 4 后，卸壓，冷卻后，開模，出料。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高阻燃低煙密度聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中攪拌的轉(zhuǎn)速為1200 1600rpm ；所述步驟2)中機(jī)械攪拌的轉(zhuǎn)速為750 900rpm。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高阻燃低煙密度聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中加入固化劑后，持續(xù)攪拌時間為20 40s。
全文摘要
本發(fā)明涉及保溫材料制備領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種高阻燃低煙密度聚苯乙烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料及其制備方法。所述復(fù)合隔熱保溫材料包括聚苯乙烯泡沫顆?；虾头稚⒂凶枞脊δ芙M份的聚合物基涂料，其中，所述分散有阻燃功能組份的聚合物基涂料包含酚醛樹脂和可膨脹石墨；或所述分散有阻燃功能組份的聚合物基涂料包含酚醛樹脂、可膨脹石墨和膠囊紅磷；所述聚苯乙烯泡沫顆粒的基料和聚合物基涂料之間的質(zhì)量比為1∶1.3～2.2。本發(fā)明制備得到的保溫材料具有良好的阻燃抑煙效果，具有遇強(qiáng)火無融滴、難燃及低發(fā)煙的特征，有效解決了目前聚苯乙烯泡沫保溫材料易燃、融滴及發(fā)濃煙等弊端。
文檔編號C09D161/10GK102391588SQ20111025556
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者葉軍, 武曉峰, 趙峰, 陳運(yùn)法 申請人:中國科學(xué)院過程工程研究所, 中科益(北京)節(jié)能投資有限公司