CN102070850A - 一种阻燃型发泡聚苯乙烯粒子及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种阻燃型发泡聚苯乙烯粒子及其制备方法。本发明的阻燃型发泡聚苯乙烯粒子是用苯乙烯、脱盐水、磷酸钙、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、六溴环十二烷、结构调节剂、红外反射剂和发泡剂等原料，经混合、加温、反应和过滤等步骤而制成。这种阻燃型发泡聚苯乙烯粒子，燃烧等级较高，防火性能好。适用于各种建筑物的外墙保温。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚苯乙烯粒子及其制备方法。具体说，是建筑物外墙保温用的具有阻燃性能的发泡聚苯乙烯粒子及其制备方法。
背景技术
在建筑领域都知道，阻燃型发泡聚苯乙烯粒子已广泛用做建筑物外墙的保温材料。在国际上，衡量阻燃型发泡聚苯乙烯粒子质量特性的主要指标是燃烧等级和热传导系数。其中的燃烧等级主要有不燃类(A级)、难燃类(B1级)、可燃类(B2级)和易燃类(B3级)。燃烧等级高，代表其防火性能好、热传导系数低，说明其保温隔热性能好。燃烧等级低，代表其防火性能差、热传导系数高，说明其保温隔热性能差。
目前，建筑物外墙保温的阻燃型发泡聚苯乙烯粒子中的阻燃标剂采用单一的六溴环十二烷，这种阻燃剂为粉末状。经检测表明，由于这种阻燃剂为粉末状，使得在最终的阻燃型发泡聚苯乙烯粒子中很不均匀，从而导致生产出的阻燃型发泡聚苯乙烯粒子中燃烧等级只能达到可燃类(B2级)，防火性能较差。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种阻燃型发泡聚苯乙烯粒子。这种阻燃型发泡聚苯乙烯粒子，燃烧等级较高，防火性能好。
本发明要解决的另一个问题是提供一种阻燃型发泡聚苯乙烯粒子的制备方法。
为解决上述问题，采取以下技术方案：
本发明的阻燃型发泡聚苯乙烯粒子特点是包括以下重量份数的原料：
苯乙烯90～110份；
脱盐水100～130份；
磷酸钙1.2～1.5份；
过氧化苯甲酰0.3～0.5份；
过氧化二异丙苯0.4～0.6份；
六溴环十二烷0.8～1.2份；
结构调节剂0.1～0.3份；
红外反射剂0.2～0.6份；
发泡剂50～60份；
所述结构调节剂是线性的聚乙烯或支链化的聚乙烯；所述红外反射剂是具有层状结构的纳米级碳化合物；所述发泡剂是丁烷和戊烷中的任意一种或按照丁烷∶戊烷＝1∶1的重量比例混合而成。
制备本发明的阻燃型发泡聚苯乙烯粒子的方法依次包括以下步骤：
先将苯乙烯的三分之一投入容器内并进行搅拌。之后，在不停搅拌的同时，加入过氧化苯甲酰、结构调节剂、30重量％的六溴环十二烷和红外反射剂，继续搅拌20～50分钟，得到混合物料；
再将脱盐水倒入一个反应釜内，在均匀搅拌的同时，依次加入磷酸钙、余下的苯乙烯和上述混合物料；
之后，按照0.6～1.2℃的/分钟的升温速度对反应釜进行加温。当温度升至85～92℃时，恒温保持60～75分钟。之后，加入过氧化二异丙苯和余下的六溴环十二烷，并在85～92℃的温度下继续恒温保持300～360分钟，使反应釜内的物料中产生大小不等的粒子；
之后，加入发泡剂，继续对反应釜进行加温，使反应釜内的温度升至110～130℃、压力升至0.7～0.9MPa，并在此温度和压力下保持210～270分钟；
之后，停止加温，并使反应釜内的物料温度降至50℃以下；
最后，对反应釜内的物料进行过滤，滤去其中的水分，得到阻燃型发泡聚苯乙烯粒子。
采取上述方案，具有以下优点：
由上述方案可以看出，由于本发明含有由六溴环十二烷和红外反射剂组成的复合阻燃剂，且这些复合阻燃剂均为纳米级，可以充分与聚合反应后的高分子聚合物相溶，使本发明的阻燃型发泡聚苯乙烯粒子表面在高温环境下形成隔离层，从而大大提高了阻燃剂与分子链之间的作用力，使得生产出的阻燃型发泡聚苯乙烯粒子可达到难燃类(B1级)，防火性能较高。
具体实施方式
实施例一
先选取100份的苯乙烯、100份的脱盐水、1.3份的磷酸钙、0.4份的过氧化苯甲酰、0.5份的过氧化二异丙苯、1.0份的六溴环十二烷、0.2份的结构调节剂、0.5份的红外反射剂和55份的发泡剂。其中：所述结构调节剂是线性的聚乙烯或支链化的聚乙烯；所述红外反射剂是具有层状结构的纳米级碳化合物，如石墨；所述发泡剂是丁烷。
然后，将苯乙烯的三分之一投入容器内并进行搅拌。在不停搅拌的同时，加入过氧化苯甲酰、结构调节剂、30重量％的六溴环十二烷和红外反射剂，继续搅拌20分钟，得到混合物料。
之后，将脱盐水倒入一个反应釜内，在均匀搅拌的同时，依次加入磷酸钙、余下的苯乙烯和上述混合物料。
之后，按照0.6℃的/分钟的升温速度对反应釜进行加温。当温度升至85℃时，恒温保持60分钟。之后，加入过氧化二异丙苯和余下的六溴环十二烷，并在85℃的温度下继续恒温保持300分钟，使反应釜内的物料中产生大小不等的粒子。
之后，加入发泡剂，继续对反应釜进行加温，使反应釜内的温度升至110℃、压力升至0.7MPa，并在此温度和压力下保持210分钟。
之后，停止加温，并使反应釜内的物料温度降至49℃。
最后，对反应釜内的物料进行过滤，滤去其中的水分，得到阻燃型发泡聚苯乙烯粒子。
实施例二
先选取90份的苯乙烯、115份的脱盐水、1.2份的磷酸钙、0.3份的过氧化苯甲酰、0.4份的过氧化二异丙苯、0.8份的六溴环十二烷、0.1份的结构调节剂、0.2份的红外反射剂和50份的发泡剂。其中：所述结构调节剂是线性的聚乙烯或支链化的聚乙烯；所述红外反射剂是具有层状结构的纳米级碳化合物，如石墨；所述发泡剂是戊烷。
然后，将苯乙烯的三分之一投入容器内并进行搅拌。在不停搅拌的同时，加入过氧化苯甲酰、结构调节剂、30重量％的六溴环十二烷和红外反射剂，继续搅拌35分钟，得到混合物料。
之后，将脱盐水倒入一个反应釜内，在均匀搅拌的同时，依次加入磷酸钙、余下的苯乙烯和上述混合物料。
之后，按照0.9℃/分钟的升温速度对反应釜进行加温。当温度升至88℃时，恒温保持68分钟。之后，加入过氧化二异丙苯和余下的六溴环十二烷，并在88℃的温度下继续恒温保持330分钟，使反应釜内的物料中产生大小不等的粒子。
之后，加入发泡剂，继续对反应釜进行加温，使反应釜内的温度升至120℃、压力升至0.8MPa，并在此温度和压力下保持240分钟。
之后，停止加温，并使反应釜内的物料温度降至48℃。
最后，对反应釜内的物料进行过滤，滤去其中的水分，得到阻燃型发泡聚苯乙烯粒子。
实施例三
先选取110份的苯乙烯、130份的脱盐水、1.5份的磷酸钙、0.5份的过氧化苯甲酰、0.6份的过氧化二异丙苯、1.2份的六溴环十二烷、0.3份的结构调节剂、0.6份的红外反射剂和60份的发泡剂。其中：所述结构调节剂是线性的聚乙烯或支链化的聚乙烯；所述红外反射剂是具有层状结构的纳米级碳化合物，如石墨；所述发泡剂是按照丁烷∶戊烷＝1∶1的重量比例混合而成。
然后，将苯乙烯的三分之一投入容器内并进行搅拌。在不停搅拌的同时，加入过氧化苯甲酰、结构调节剂、30重量％的六溴环十二烷和红外反射剂，继续搅拌50分钟，得到混合物料。
之后，将脱盐水倒入一个反应釜内，在均匀搅拌的同时，依次加入磷酸钙、余下的苯乙烯和上述混合物料。
之后，按照1.2℃/分钟的升温速度对反应釜进行加温。当温度升至92℃时，恒温保持75分钟。之后，加入过氧化二异丙苯和余下的六溴环十二烷，并在92℃的温度下继续恒温保持360分钟，使反应釜内的物料中产生大小不等的粒子。
之后，加入发泡剂，继续对反应釜进行加温，使反应釜内的温度升至130℃、压力升至0.9MPa，并在此温度和压力下保持270分钟。
之后，停止加温，并使反应釜内的物料温度降至47℃。
最后，对反应釜内的物料进行过滤，滤去其中的水分，得到阻燃型发泡聚苯乙烯粒子。
Claims (2)
1.一种阻燃型发泡聚苯乙烯粒子，其特征在于包括以下重量份数的原料：
苯乙烯90～110份；
脱盐水100～130份；
磷酸钙1.2～1.5份；
过氧化苯甲酰0.3～0.5份；
过氧化二异丙苯0.4～0.6份；
六溴环十二烷0.8～1.2份；
结构调节剂0.1～0.3份；
红外反射剂0.2～0.6份；
发泡剂50～60份；
所述结构调节剂是线性的聚乙烯或支链化的聚乙烯；
所述红外反射剂是具有层状结构的纳米级碳化合物；
所述发泡剂是丁烷和戊烷中的任意一种或按照丁烷∶戊烷＝1∶1的重量比例混合而成。
2.制备权利要求1所述阻燃型发泡聚苯乙烯粒子的方法，其特征在于依次包括以下步骤：
先将苯乙烯的三分之一投入容器内并进行搅拌；之后，在不停搅拌的同时，加入过氧化苯甲酰、结构调节剂、30重量％的六溴环十二烷和红外反射剂，继续搅拌20～50分钟，得到混合物料；
再将脱盐水倒入一个反应釜内，在均匀搅拌的同时，依次加入磷酸钙、余下的苯乙烯和上述混合物料；
之后，按照0.6～1.2℃的/分钟的升温速度对反应釜进行加温；当温度升至85～92℃时，恒温保持60～75分钟；之后，加入过氧化二异丙苯和余下的六溴环十二烷，并在85～92℃的温度下继续恒温保持300～360分钟，使反应釜内的物料中产生大小不等的粒子；
之后，加入发泡剂，继续对反应釜进行加温，使反应釜内的温度升至110～130℃、压力升至0.7～0.9MPa，并在此温度和压力下保持210～270分钟；
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