專利名稱：一種阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚苯乙烯粒子及其制備方法。具體說，是建筑物外墻保溫用的具 有阻燃性能的發(fā)泡聚苯乙烯粒子及其制備方法。
背景技術(shù)：
在建筑領(lǐng)域都知道，阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子已廣泛用做建筑物外墻的保溫材 料。在國際上，衡量阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子質(zhì)量特性的主要指標(biāo)是燃燒等級(jí)和熱傳導(dǎo)系 數(shù)。其中的燃燒等級(jí)主要有不燃類(A級(jí))、難燃類(Bi級(jí))、可燃類(B2級(jí))和易燃類(B3 級(jí))。燃燒等級(jí)高，代表其防火性能好、熱傳導(dǎo)系數(shù)低，說明其保溫隔熱性能好。燃燒等級(jí) 低，代表其防火性能差、熱傳導(dǎo)系數(shù)高，說明其保溫隔熱性能差。目前，建筑物外墻保溫的阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子中的阻燃標(biāo)劑采用單一的六溴 環(huán)十二烷，這種阻燃劑為粉末狀。經(jīng)檢測(cè)表明，由于這種阻燃劑為粉末狀，使得在最終的阻 燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子中很不均勻，從而導(dǎo)致生產(chǎn)出的阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子中燃燒等 級(jí)只能達(dá)到可燃類(B2級(jí))，防火性能較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是提供一種阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子。這種阻燃型發(fā)泡聚苯 乙烯粒子，燃燒等級(jí)較高，防火性能好。本發(fā)明要解決的另一個(gè)問題是提供一種阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子的制備方法。為解決上述問題，采取以下技術(shù)方案本發(fā)明的阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子特點(diǎn)是包括以下重量份數(shù)的原料苯乙烯90 110份；脫鹽水100 130份；磷酸鈣1.2 1.5份；過氧化苯甲酰0.3 0.5份；過氧化二異丙苯0. 4 0. 6份；六溴環(huán)十二烷0. 8 1. 2份；結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑0. 1 0.3份；紅外反射劑0.2 0.6份；發(fā)泡劑50 60份；所述結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑是線性的聚乙烯或支鏈化的聚乙烯；所述紅外反射劑是具有層 狀結(jié)構(gòu)的納米級(jí)碳化合物；所述發(fā)泡劑是丁烷和戊烷中的任意一種或按照丁烷戊烷= 1 1的重量比例混合而成。制備本發(fā)明的阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子的方法依次包括以下步驟先將苯乙烯的三分之一投入容器內(nèi)并進(jìn)行攪拌。之后，在不停攪拌的同時(shí)，加入過 氧化苯甲酰、結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑、30重量％的六溴環(huán)十二烷和紅外反射劑，繼續(xù)攪拌20 50分鐘，得到混合物料；再將脫鹽水倒入一個(gè)反應(yīng)釜內(nèi)，在均勻攪拌的同時(shí)，依次加入磷酸鈣、余下的苯乙 烯和上述混合物料；之后，按照0. 6 1. 2°C的/分鐘的升溫速度對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加溫。當(dāng)溫度升至85 92°C時(shí)，恒溫保持60 75分鐘。之后，加入過氧化二異丙苯和余下的六溴環(huán)十二烷，并在 85 92°C的溫度下繼續(xù)恒溫保持300 360分鐘，使反應(yīng)釜內(nèi)的物料中產(chǎn)生大小不等的粒 子；之后，加入發(fā)泡劑，繼續(xù)對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加溫，使反應(yīng)釜內(nèi)的溫度升至110 130°C、 壓力升至0. 7 0. 9MPa，并在此溫度和壓力下保持210 270分鐘；之后，停止加溫，并使反應(yīng)釜內(nèi)的物料溫度降至50°C以下；最后，對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)的物料進(jìn)行過濾，濾去其中的水分，得到阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子。采取上述方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)由上述方案可以看出，由于本發(fā)明含有由六溴環(huán)十二烷和紅外反射劑組成的復(fù)合 阻燃劑，且這些復(fù)合阻燃劑均為納米級(jí)，可以充分與聚合反應(yīng)后的高分子聚合物相溶，使本 發(fā)明的阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子表面在高溫環(huán)境下形成隔離層，從而大大提高了阻燃劑與 分子鏈之間的作用力，使得生產(chǎn)出的阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子可達(dá)到難燃類(Bi級(jí))，防火 性能較高。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一先選取100份的苯乙烯、100份的脫鹽水、1.3份的磷酸鈣、0.4份的過氧化苯甲酰、 0. 5份的過氧化二異丙苯、1. 0份的六溴環(huán)十二烷、0. 2份的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑、0. 5份的紅外反射 劑和陽份的發(fā)泡劑。其中所述結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑是線性的聚乙烯或支鏈化的聚乙烯；所述紅外 反射劑是具有層狀結(jié)構(gòu)的納米級(jí)碳化合物，如石墨；所述發(fā)泡劑是丁烷。然后，將苯乙烯的三分之一投入容器內(nèi)并進(jìn)行攪拌。在不停攪拌的同時(shí)，加入過氧 化苯甲酰、結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑、30重量％的六溴環(huán)十二烷和紅外反射劑，繼續(xù)攪拌20分鐘，得到混 合物料。之后，將脫鹽水倒入一個(gè)反應(yīng)釜內(nèi)，在均勻攪拌的同時(shí)，依次加入磷酸鈣、余下的 苯乙烯和上述混合物料。之后，按照0. 6°C的/分鐘的升溫速度對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加溫。當(dāng)溫度升至85°C時(shí)，恒 溫保持60分鐘。之后，加入過氧化二異丙苯和余下的六溴環(huán)十二烷，并在85°C的溫度下繼 續(xù)恒溫保持300分鐘，使反應(yīng)釜內(nèi)的物料中產(chǎn)生大小不等的粒子。之后，加入發(fā)泡劑，繼續(xù)對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加溫，使反應(yīng)釜內(nèi)的溫度升至110°C、壓力升 至0. 7MPa,并在此溫度和壓力下保持210分鐘。之后，停止加溫，并使反應(yīng)釜內(nèi)的物料溫度降至49°C。最后，對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)的物料進(jìn)行過濾，濾去其中的水分，得到阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子。實(shí)施例二
先選取90份的苯乙烯、115份的脫鹽水、1. 2份的磷酸鈣、0. 3份的過氧化苯甲酰、 0. 4份的過氧化二異丙苯、0. 8份的六溴環(huán)十二烷、0. 1份的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑、0. 2份的紅外反射 劑和50份的發(fā)泡劑。其中所述結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑是線性的聚乙烯或支鏈化的聚乙烯；所述紅外 反射劑是具有層狀結(jié)構(gòu)的納米級(jí)碳化合物，如石墨；所述發(fā)泡劑是戊烷。然后，將苯乙烯的三分之一投入容器內(nèi)并進(jìn)行攪拌。在不停攪拌的同時(shí)，加入過氧 化苯甲酰、結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑、30重量％的六溴環(huán)十二烷和紅外反射劑，繼續(xù)攪拌35分鐘，得到混 合物料。之后，將脫鹽水倒入一個(gè)反應(yīng)釜內(nèi)，在均勻攪拌的同時(shí)，依次加入磷酸鈣、余下的 苯乙烯和上述混合物料。之后，按照0. 9°C /分鐘的升溫速度對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加溫。當(dāng)溫度升至88°C時(shí)，恒溫 保持68分鐘。之后，加入過氧化二異丙苯和余下的六溴環(huán)十二烷，并在88°C的溫度下繼續(xù) 恒溫保持330分鐘，使反應(yīng)釜內(nèi)的物料中產(chǎn)生大小不等的粒子。之后，加入發(fā)泡劑，繼續(xù)對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加溫，使反應(yīng)釜內(nèi)的溫度升至120°C、壓力升 至0. 8MPa,并在此溫度和壓力下保持240分鐘。之后，停止加溫，并使反應(yīng)釜內(nèi)的物料溫度降至48°C。最后，對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)的物料進(jìn)行過濾，濾去其中的水分，得到阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子。實(shí)施例三先選取110份的苯乙烯、130份的脫鹽水、1.5份的磷酸鈣、0.5份的過氧化苯甲酰、 0. 6份的過氧化二異丙苯、1. 2份的六溴環(huán)十二烷、0. 3份的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑、0. 6份的紅外反射 劑和60份的發(fā)泡劑。其中所述結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑是線性的聚乙烯或支鏈化的聚乙烯；所述紅外 反射劑是具有層狀結(jié)構(gòu)的納米級(jí)碳化合物，如石墨；所述發(fā)泡劑是按照丁烷戊烷=1 1 的重量比例混合而成。然后，將苯乙烯的三分之一投入容器內(nèi)并進(jìn)行攪拌。在不停攪拌的同時(shí)，加入過氧 化苯甲酰、結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑、30重量％的六溴環(huán)十二烷和紅外反射劑，繼續(xù)攪拌50分鐘，得到混 合物料。之后，將脫鹽水倒入一個(gè)反應(yīng)釜內(nèi)，在均勻攪拌的同時(shí)，依次加入磷酸鈣、余下的 苯乙烯和上述混合物料。之后，按照1. 2°C /分鐘的升溫速度對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加溫。當(dāng)溫度升至92°C時(shí)，恒溫 保持75分鐘。之后，加入過氧化二異丙苯和余下的六溴環(huán)十二烷，并在92°C的溫度下繼續(xù) 恒溫保持360分鐘，使反應(yīng)釜內(nèi)的物料中產(chǎn)生大小不等的粒子。之后，加入發(fā)泡劑，繼續(xù)對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加溫，使反應(yīng)釜內(nèi)的溫度升至130°C、壓力升 至0. 9MPa,并在此溫度和壓力下保持270分鐘。之后，停止加溫，并使反應(yīng)釜內(nèi)的物料溫度降至47°C。最后，對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)的物料進(jìn)行過濾，濾去其中的水分，得到阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子。
權(quán)利要求
1.一種阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子，其特征在于包括以下重量份數(shù)的原料 苯乙烯90 110份；脫鹽水100 130份； 磷酸鈣1. 2 1. 5份； 過氧化苯甲酰0.3 0.5份； 過氧化二異丙苯0. 4 0. 6份； 六溴環(huán)十二烷0. 8 1. 2份； 結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑0. 1 0. 3份； 紅外反射劑0. 2 0. 6份； 發(fā)泡劑50 60份；所述結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑是線性的聚乙烯或支鏈化的聚乙烯； 所述紅外反射劑是具有層狀結(jié)構(gòu)的納米級(jí)碳化合物；所述發(fā)泡劑是丁烷和戊烷中的任意一種或按照丁烷戊烷=11的重量比例混合而成。
2.制備權(quán)利要求1所述阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子的方法，其特征在于依次包括以下步驟先將苯乙烯的三分之一投入容器內(nèi)并進(jìn)行攪拌；之后，在不停攪拌的同時(shí)，加入過氧化 苯甲酰、結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑、30重量％的六溴環(huán)十二烷和紅外反射劑，繼續(xù)攪拌20 50分鐘，得到 混合物料；再將脫鹽水倒入一個(gè)反應(yīng)釜內(nèi)，在均勻攪拌的同時(shí)，依次加入磷酸鈣、余下的苯乙烯和 上述混合物料；之后，按照0. 6 1. 2°C的/分鐘的升溫速度對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加溫；當(dāng)溫度升至85 92 °C 時(shí)，恒溫保持60 75分鐘；之后，加入過氧化二異丙苯和余下的六溴環(huán)十二烷，并在85 92°C的溫度下繼續(xù)恒溫保持300 360分鐘，使反應(yīng)釜內(nèi)的物料中產(chǎn)生大小不等的粒子；之后，加入發(fā)泡劑，繼續(xù)對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加溫，使反應(yīng)釜內(nèi)的溫度升至110 130°C、壓力 升至0. 7 0. 9MPa，并在此溫度和壓力下保持210 270分鐘； 之后，停止加溫，并使反應(yīng)釜內(nèi)的物料溫度降至50°C以下；最后，對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)的物料進(jìn)行過濾，濾去其中的水分，得到阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子及其制備方法。本發(fā)明的阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子是用苯乙烯、脫鹽水、磷酸鈣、過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯、六溴環(huán)十二烷、結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑、紅外反射劑和發(fā)泡劑等原料，經(jīng)混合、加溫、反應(yīng)和過濾等步驟而制成。這種阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯粒子，燃燒等級(jí)較高，防火性能好。適用于各種建筑物的外墻保溫。
文檔編號(hào)C08K5/02GK102070850SQ20101057742
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者楊琪, 許銘 申請(qǐng)人:華嘯威