專利名稱：膨脹石墨/擠塑聚苯乙烯復(fù)合保溫板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)/無機(jī)復(fù)合材料、高分子物理、保溫材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及無機(jī)粉體 表面接枝改性、物理膨脹型阻燃、擠塑聚苯乙烯復(fù)合保溫板的制作方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界正面臨能源儲(chǔ)量逐漸減少、能源消費(fèi)需求不斷增長、價(jià)格不斷攀升的嚴(yán) 重現(xiàn)實(shí)。隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，對(duì)可持續(xù)發(fā)展提出了更高的要求。節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境 已成為人類的共識(shí)，節(jié)能降耗已成為人類實(shí)際行動(dòng)之一。人民生活水平的提高，居住條件和 環(huán)境相應(yīng)提高，所以，建筑節(jié)能孕育而生?，F(xiàn)有住房和新建住房對(duì)節(jié)能要求的提高，對(duì)高性 能的隔熱保溫材料的需求隨之也增加，特別是有機(jī)高分子材料如擠塑聚苯乙烯保溫板因其 質(zhì)輕、保溫性能和綜合性能好已作為隔熱保溫板被日益廣泛地應(yīng)用于建材行業(yè)。而無機(jī)保 溫材料經(jīng)濟(jì)性好、壓縮模量高、阻燃性好，但無機(jī)保溫材料質(zhì)重、吸水率大、性脆、易破碎。將 有機(jī)_無機(jī)材料進(jìn)行復(fù)合可發(fā)揮兩者的優(yōu)勢，并克服各自的缺點(diǎn)，相互取長補(bǔ)短，而形成性 能優(yōu)的復(fù)合隔熱保溫材料。高分子材料中常加入阻燃劑提高材料的阻燃性，常用的阻燃劑是鹵系阻燃劑、磷 系阻燃劑、無機(jī)阻燃劑和膨脹型阻燃劑等。長期以來，含鹵阻燃劑體系占據(jù)主要地位，但由 于含鹵阻燃劑自身無法克服的缺點(diǎn)，如燃燒煙霧大、可放出有毒和腐蝕性氣體及造成“二次 災(zāi)害，，。環(huán)保和安全的需要，對(duì)無鹵阻燃劑在聚苯乙烯材料中應(yīng)用的呼聲越來越高。國際上 已提出禁用或嚴(yán)格限用含鹵阻燃劑。高阻隔性、耐熱性及阻燃性的無機(jī)材料與聚苯乙烯相 結(jié)合，不但提高了材料的隔熱性和阻燃性，還提高了材料的其他性能，可更好地滿足市場對(duì) 高性能擠塑聚苯乙烯保溫板的需求。石墨經(jīng)化學(xué)法或電化學(xué)法處理，可以使其形成石墨層間化合物，便是膨脹石墨。膨 脹石墨具有遇高溫馬上膨脹200 300倍的特點(diǎn)，隨著科技的發(fā)展廣泛應(yīng)用到建筑業(yè)、制造 業(yè)用來生產(chǎn)阻火圈、密封條、防火劑、阻燃劑等，即防火又環(huán)保衛(wèi)生。氫氧化鋁水合物又稱水合氧化鋁，當(dāng)燃燒發(fā)生時(shí)，在200°C時(shí)脫出大量的水，吸收 熱量，降低材料表面溫度，形成大量的水蒸氣，稀釋燃燒區(qū)的氧氣，減少煙霧和有毒可燃?xì)?體的濃度，在燃燒中生成氧化鋁能促成聚合物表面生成炭化保護(hù)層，可用作阻燃劑，無毒且 使用安全性好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種膨脹石墨/擠塑聚苯乙烯復(fù)合保溫板，它含有均勻分布 的5-10%的200 500目的膨脹石墨，基于苯乙烯聚合物計(jì)。利用無機(jī)材料的隔熱性、耐熱 性和阻燃性來制備有機(jī)_無機(jī)復(fù)合保溫板，提高聚苯乙烯擠塑保溫板的隔熱性和無鹵阻燃 性，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是顯而易見的。本發(fā)明的上述目的由以下技術(shù)解決方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的擠塑聚苯乙烯復(fù)合保溫板，由以下重量分?jǐn)?shù)的原料而制成
聚苯乙烯樹脂100 130份、膨脹石墨5 10份、納米級(jí)Al (OH) 35 10份、硅烷 偶聯(lián)劑0. 5 1份、HCFC-Hlb 0. 5 1份、納米滑石粉2. 5 2. 6份。制備上述膨脹石墨/擠塑聚苯乙烯復(fù)合保溫板的方法，包括以下步驟(1)用界面劑對(duì)200 500目膨脹石墨、納米級(jí)Al (OH)3進(jìn)行表面接枝改性，待用；(2)將表面改性好的無機(jī)粉末加入到聚苯乙烯樹脂顆粒中持續(xù)攪拌30 60分鐘， 混合均勻，待用；(3)將上述原料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在140 160°C擠出造粒，待用；(4)將造粒后的原料加上納米滑石粉，通過混配，在180 200°C進(jìn)行攪拌后均勻 加入到擠塑機(jī)內(nèi)，進(jìn)行加熱混合；(5)同時(shí)加入發(fā)泡劑HCFC_141b，然后擠塑壓出成型。采用上述方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)此法生產(chǎn)的產(chǎn)品具有高阻燃性、高隔熱保溫性、力學(xué)性能優(yōu)等優(yōu)點(diǎn)，是一種高性能 的節(jié)能降耗新材料。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 用30g硅烷偶聯(lián)劑對(duì)200目膨脹石墨300g、納米級(jí)Al (0H)3150g進(jìn)行表面接枝改 性，將表面改性好的無機(jī)粉末加入到3kg聚苯乙烯樹脂顆粒中持續(xù)攪拌60分鐘，在140 160°C下經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒。然后以此為原料，加上75g納米滑石粉，通過混配，在 180 200°C進(jìn)行攪拌后均勻加入到擠塑機(jī)內(nèi)，進(jìn)行加熱混合同時(shí)加入發(fā)泡劑HCFC-141b， 然后擠塑壓出成型。實(shí)施例2 用30g硅烷偶聯(lián)劑對(duì)200目膨脹石墨150g、納米級(jí)Al(0H)3150g進(jìn)行表面接枝改 性，將表面改性好的無機(jī)粉末加入到3kg聚苯乙烯樹脂顆粒中持續(xù)攪拌60分鐘，在140 160°C下經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒。然后以此為原料，加上75g納米滑石粉，通過混配，在 180 200°C進(jìn)行攪拌后均勻加入到擠塑機(jī)內(nèi)，進(jìn)行加熱混合同時(shí)加入發(fā)泡劑HCFC-141b， 然后擠塑壓出成型。實(shí)施例3 用30g硅烷偶聯(lián)劑對(duì)500目膨脹石墨150g、納米級(jí)Al(0H)3150g進(jìn)行表面接枝改 性，將表面改性好的無機(jī)粉末加入到3kg聚苯乙烯樹脂顆粒中持續(xù)攪拌60分鐘，在140 160°C下經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒。然后以此為原料，加上75g納米滑石粉，通過混配，在 180 200°C進(jìn)行攪拌后均勻加入到擠塑機(jī)內(nèi)，進(jìn)行加熱混合同時(shí)加入發(fā)泡劑HCFC-141b， 然后擠塑壓出成型。
權(quán)利要求
一種膨脹石墨/擠塑聚苯乙烯復(fù)合保溫板的制備方法，采用界面劑對(duì)膨脹石墨、納米級(jí)Al(OH)3進(jìn)行表面接枝改性，將表面改性好的無機(jī)粉末加入到聚苯乙烯樹脂顆粒中持續(xù)攪拌一段時(shí)間，在一定溫度下經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，然后以此為原料，加上納米滑石粉，通過混配，在一定溫度下進(jìn)行攪拌后均勻加入到擠塑機(jī)內(nèi)，進(jìn)行加熱混合同時(shí)加入發(fā)泡劑HCFC 141b，然后擠塑壓出成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠塑聚苯乙烯復(fù)合保溫板的制備方法，其特征在于具有阻燃 作用的原料有膨脹石墨，納米級(jí)Al (OH)30
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的擠塑聚苯乙烯復(fù)合保溫板的制備方法，其特征在膨脹石墨的 尺寸為200 500目，用量為聚苯乙烯樹脂重量的5 10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的擠塑聚苯乙烯復(fù)合保溫板的制備方法，其特征在于加入的納 米級(jí)Al (OH)3的用量為聚苯乙烯樹脂重量的5 10%
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠塑聚苯乙烯復(fù)合保溫板的制備方法，其特征在于改性無機(jī) 粉體表面的界面劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、表面活性劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擠塑聚苯乙烯復(fù)合保溫板的制備方法，其特征在于加入界面 劑的量為無機(jī)粉體材料重量的0. 5 1%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠塑聚苯乙烯復(fù)合保溫板的制備方法，其特征在于表面改性 好的無機(jī)粉末加入聚苯乙烯顆粒中以后持續(xù)攪拌的時(shí)間為30 60分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠塑聚苯乙烯復(fù)合保溫板的制備方法，其特征在于原料混合 后擠出造粒溫度為140 160°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠塑聚苯乙烯復(fù)合保溫板的制備方法，其特征在納米滑石粉 用量為聚苯乙烯樹脂重量的2. 5 2. 6%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠塑聚苯乙烯復(fù)合保溫板的制備方法，其特征在于加入納 米滑石粉混配后，攪拌的溫度為180 200°C。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠塑聚苯乙烯復(fù)合保溫板的制備方法，其特征在于加入的 HCFC-Hlb的量為聚苯乙烯樹脂重量的0. 5 1%。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠塑聚苯乙烯復(fù)合保溫板的制備方法，其特征在于所制備 的復(fù)合保溫板具有隔熱保溫性和阻燃性能好的特點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種膨脹石墨/擠塑聚苯乙烯復(fù)合保溫板的制備方法。采用界面劑對(duì)200～500目膨脹石墨、納米級(jí)Al(OH)3進(jìn)行表面接枝改性，加入到聚苯乙烯樹脂顆粒中持續(xù)攪拌30～60分鐘，在140～160℃下經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒。然后以此為原料，加上納米滑石粉，通過混配，在180～200℃進(jìn)行攪拌后均勻加入到擠塑機(jī)內(nèi)，進(jìn)行加熱混合同時(shí)加入發(fā)泡劑HCFC-141b，然后擠塑壓出成型，得到隔熱保溫和阻燃性能較好的復(fù)合保溫板。
文檔編號(hào)C09C1/46GK101892713SQ20091005180
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者丁友江, 朱征 申請(qǐng)人:上海碧虎節(jié)能保溫材料有限公司;丁友江;朱征