CN102585392A - 具有高发泡倍率的可发性聚苯乙烯颗粒及其制备方法 - Google Patents

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DAQING XIDA PETROCHEMICAL CO., LTD.
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JIANGSU CHENGDA PETROCHEMICAL INDUSTRY CO., LTD.
Wuxi Xingda Foam Plastics Materials Co.,Ltd.
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Abstract

本发明涉及一种具有高发泡倍率的可发性聚苯乙烯颗粒及其制备方法。具体说，是用来生产电子电器缓冲包装材料、建筑保温材料、海上漂浮制品的原料及其制备方法。其特点是这种具有高发泡倍率的可发性聚苯乙烯颗粒是用苯乙烯、软水、成核剂、磷酸钙、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、白油、分子链作用力调节剂、戊烷、表面润滑剂等原料，经混合、反应、过滤、干燥等步骤而制成。用这种可发性聚苯乙烯颗粒作原料制成的泡沫塑料生产成本低。用这种泡沫塑料作为包装材料，不易断裂，可避免被包装物的损坏。

Description

具有高发泡倍率的可发性聚苯乙烯颗粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种发泡树脂原料及其制备方法。具体说，是用来生产电子电器缓冲包装材料、建筑保温材料、海上漂浮制品的原料及其制备方法。
背景技术
目前，在电子电器包装行业和建筑领域都知道，泡沫塑料已广泛用作电子电器产品的包装材料和建筑的外保温材料。
中国021385947号专利公开了一种阻燃型可发性聚苯乙烯颗粒，这种发泡树脂颗粒是用苯乙烯、磷酸钙、缓冲剂、焦磷酸钠、单硬脂酸甘油脂、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、溴素和戊烷而制成。用这种阻燃型可发性聚苯乙烯颗粒发泡后制成的泡沫塑料，其加工密度为18～28kg/m3，由于密度较高，脆性大，韧性差，容易断裂。因此，采用这种泡塑制品作为电子电器的包装材料，易造成被包装物的损坏。另外，由于用上述阻燃型可发性聚苯乙烯颗粒发泡后制成的泡沫塑料密度高，需要的原料就多，使得生产成本较高。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种具有高发泡倍率的可发性聚苯乙烯颗粒。用这种可发性聚苯乙烯颗粒作原料制成的泡沫塑料生产成本低。用这种泡沫塑料作为包装材料，不易断裂，可避免被包装物的损坏。
本发明要解决的另一个问题是提供一种制备具有高发泡倍率的可发性聚苯乙烯颗粒的方法。
为解决上述问题，采取以下技术方案：
本发明的具有高发泡倍率的可发性聚苯乙烯颗粒特点是包括以下的重量份的原料：
苯乙烯90～110份
软水100～120份
成核剂0.1～0.3份
磷酸钙1.2～1.6份
过氧化苯甲酰0.3～0.5份
过氧化苯甲酸叔丁酯0.1～0.3份
白油0.3～0.6份
分子链作用力调节剂0.3～0.5份
戊烷7.0～8.0份
表面润滑剂0.15～0.3份
所述表面润滑剂是按照硬脂酸锌∶硬脂酸甘油酯＝40∶60的重量比例混合而成。
所述成核剂是粒状或粉状的聚烯烃，聚烯烃的数均分子量与重均分子量之比≤1.5(Mn/Mw≤1.5)。所述软水的导电率小于150us/cm，白油是运动粘度为10～30m2/s的无色透明液体，分子链作用力调节剂是乙基苯、二甲苯和α-甲基苯乙烯中的任意一种。
制备具有高发泡倍率的可发性聚苯乙烯颗粒的方法依次包括以下步骤：
(1)先将软水加入反应釜内，在均匀搅拌的同时，依次加入磷酸钙、苯乙烯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、成核剂、白油、分子链作用力调节剂，混合均匀；
(2)之后，按照0.5-0.8℃/分钟的升温速度对反应釜进行加温；当温度升至85-90℃时，恒温保持300-400分钟，使物料形成粒径为30～12目的颗粒；
(3)之后，加入戊烷并继续对反应釜进行加温，使反应釜的温度达到120-130℃、压力达到0.60-0.90Mpa，并在此温度和压力下保持240-300分钟；
(4)之后，采用夹套冷却法对反应釜进行降温，使反应釜内的物料温度降至38～42℃；
(5)之后，采用离心式过滤机对物料进行脱水过滤，滤除物料中的水分，并用热空气气流对经过过滤的物料进行干燥处理；
(6)最后，加入表面润滑剂，并进行均匀搅拌，使表面润滑剂与物料混合均匀，得到具有高发泡倍率的可发性聚苯乙烯颗粒。
采取以上方案，具有下述优点：
由于本发明的具有高发泡倍率的可发性聚苯乙烯颗粒是用苯乙烯、软水、成核剂、磷酸钙、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、白油、分子链作用力调节剂、戊烷和表面润滑剂而制成。采用聚烯烃作为成核剂，并添加了分子链作用力调节剂，从而降低了聚合物玻璃化转变温度，使可发性聚苯乙烯颗粒在蒸汽作用下，更易于膨胀，更能获得较低的发泡密度(低密度(12～20kg/m3)，即较高的发泡倍率。用这种低密度的可发性聚苯乙烯颗粒生产的泡沫塑料制品，脆性小，韧性强，不易断裂。因此，采用这种泡塑制品作为电子电器的包装材料，可避免被包装物的损坏。另外，由于用本发明的具有高发泡倍率的可发性聚苯乙烯颗粒发泡后制成的泡沫塑料密度低，需要的原料少，可大大降低生产成本。
具体实施方法
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明：
实施例一
先选取90份的苯乙烯、100份的软水、0.1份的成核剂、1.2份的磷酸钙、0.3份的过氧化苯甲酰、0.1份的过氧化苯甲酸叔丁酯、0.3份的白油、0.3份的分子链作用力调节剂、7.0份的戊烷和0.15份的表面润滑剂。其中，所述表明润滑剂是按照硬脂酸锌∶硬脂酸甘油酯＝40∶60的重量比混合而成。
然后，将软水加入反应釜内，在均匀搅拌的同时，依次加入磷酸钙、苯乙烯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、成核剂、白油、分子链作用力调节剂，并按照0.8℃/分钟的升温速度对反应釜内的物料进行加温。当温度升至85℃时，恒温保持400分钟，使物料形成粒径为30～12目的颗粒。
之后，加入戊烷，并继续对反应釜加温，使反应釜的温度达到120℃、压力达到0.60Mpa，并在此温度和压力下保持300分钟。
之后，停止加温，采用夹套冷却法对反应釜进行降温，使反应釜内的物料温度降至40℃。
之后，采用离心式过滤机对物料进行过滤，滤除物料中的水分，并用热空气气流对经过过滤的物料进行干燥处理。
最后，加入表面润滑剂，并进行均匀搅拌，使表面活性剂与物料混合均匀，得到具有高发泡倍率的可发性聚苯乙烯颗粒。
实施例二
先选取100份的苯乙烯、110份的软水、0.2份的成核剂、1.4份的磷酸钙、0.4份的过氧化苯甲酰、0.2份的过氧化苯甲酸叔丁酯、0.4份的白油、0.4份的分子链作用力调节剂、7.5份的戊烷和0.2份的表面润滑剂。其中，所述表明润滑剂是按照硬脂酸锌∶硬脂酸甘油酯＝40∶60的重量比混合而成。
然后，将软水加入反应釜内，在均匀搅拌的同时，依次加入磷酸钙、苯乙烯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、成核剂、白油、分子链作用力调节剂，并按照0.6℃/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350分钟，使物料形成粒径为30～12目的颗粒。
之后，加入戊烷，并继续对反应釜加温，使反应釜内的温度达到125℃、压力达到0.75Mpa，并在此温度和压力下保持270分钟。
之后，停止加温，采用夹套冷却法对反应釜进行降温，使反应釜内的物料温度降至40℃。
之后，采用离心式过滤机对物料进行过滤，滤除物料中的水分，并用热空气气流对经过过滤的物料进行干燥处理。
最后，加入表面润滑剂，并进行均匀搅拌，使表面活性剂与物料混合均匀，得到具有高发泡倍率的可发性聚苯乙烯颗粒。
实施例三
选取110份的苯乙烯、120份的软水、0.3份的成核剂、1.6份的磷酸钙、0.5份的过氧化苯甲酰、0.3份的过氧化苯甲酸叔丁酯、0.6份的白油、0.5份的分子链作用力调节剂、8.0份的戊烷和0.3份的表面润滑剂。其中，所述表明润滑剂是按照硬脂酸锌∶硬脂酸甘油酯＝40∶60的重量比混合而成。
然后，将软水加入反应釜内，在均匀搅拌的同时，依次加入磷酸钙、苯乙烯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、成核剂、白油、分子链作用力调节剂，并按照0.5℃/分钟的升温速度对反应釜进行加温。当温度升至90℃时，恒温保持300分钟，使物料形成粒径为30～12目的颗粒。
之后，加入戊烷，并继续对反应釜加温，使反应釜内的温度达到130℃、压力达到0.90Mpa，并在此温度和压力下保持240分钟。
之后，停止加温，采用夹套冷却法对反应釜进行降温，使反应釜内的物料温度降至40℃。
之后，采用离心式过滤机对物料进行过滤，滤除物料中的水份，并用热空气气流对经过过滤的物料进行干燥处理。
最后，加入表面润滑剂，并进行均匀搅拌，使表面活性剂与物料混合均匀，得到具有高发泡倍率的可发性聚苯乙烯颗粒。

Claims (6)

1.具有高发泡倍率的可发性聚苯乙烯颗粒，其特征在于包括以下的重量份的原料：
苯乙烯90～110份
软水100～120份
成核剂0.1～0.3份
磷酸钙1.2～1.6份
过氧化苯甲酰0.3～0.5份
过氧化苯甲酸叔丁酯0.1～0.3份
白油0.3～0.6份
分子链作用力调节剂0.3～0.5份
戊烷7.0～8.0份
表面润滑剂0.15～0.3份
所述表面润滑剂是按照硬脂酸锌∶硬脂酸甘油酯＝40∶60的重量比例混合而成。
2.根据权利要求1所述的具有高发泡倍率的可发性聚苯乙烯颗粒，其特征在于所述成核剂是粒状或粉状的聚烯烃，聚烯烃的数均分子量与重均分子量之比≤1.5(Mn/Mw≤1.5)。
3.根据权利要求1所述的具有高发泡倍率的可发性聚苯乙烯颗粒，其特征在于所述软水的导电率小于150us/cm。
4.根据权利要求1所述的具有高发泡倍率的可发性聚苯乙烯颗粒，其特征在于所述白油是运动粘度为10～30m2/s的无色透明液体。
5.根据权利要求1所述的具有高发泡倍率可发性聚苯乙烯颗粒，其特征在于分子链作用力调节剂是乙基苯、二甲苯和α-甲基苯乙烯中的任意一种。
6.制备权利要求1所述具有高发泡倍率的可发性聚苯乙烯颗粒的方法，其特征在于依次包括以下步骤：
(1)先将软水加入反应釜内，在均匀搅拌的同时，依次加入磷酸钙、苯乙烯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、成核剂、白油、分子链作用力调节剂，混合均匀；
(2)之后，按照0.5-0.8℃/分钟的升温速度对反应釜进行加温；当温度升至85-90℃时，恒温保持300-400分钟，使物料形成粒径为30～12目的颗粒；
(3)之后，加入戊烷并继续对反应釜进行加温，使反应釜的温度达到120-130℃、压力达到0.60-0.90Mpa，并在此温度和压力下保持240-300分钟；
(4)之后，采用夹套冷却法对反应釜进行降温，使反应釜内的物料温度降至38～42℃；
(5)之后，采用离心式过滤机对物料进行脱水过滤，滤除物料中的水分，并用热空气气流对经过过滤的物料进行干燥处理；
(6)最后，加入表面润滑剂，并进行均匀搅拌，使表面润滑剂与物料混合均匀，得到具有高发泡倍率的可发性聚苯乙烯颗粒。
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