CN103834204A - 一种用于可发性聚苯乙烯表面涂覆的无卤阻燃胶及其制备方法 - Google Patents

一种用于可发性聚苯乙烯表面涂覆的无卤阻燃胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于可发性聚苯乙烯表面涂覆的无卤阻燃胶及其制备方法，是由硅酸盐作为阻燃骨料与无机发泡剂、水、增韧剂、无机粘合剂和渗透固化剂按一定比例混合，并用球磨机磨细至600—1000目。解决了无机物与EPS粘结，增加了无机物与聚合物之间的相容性和界面强度及柔韧性，无机发泡剂增加空气的隔离层提高了阻燃效果,使EPS达到A级阻燃效果，不产生熔滴和烟雾。此无卤阻燃胶制备简单，成本低，在EPS表面粘结性好，容易施工，对环境无污染。该阻燃胶可用于EPS珠粒或型材表面使EPS达到A级阻燃。涂装本阻燃胶的EPS板经燃烧检验可达到不燃，放热量小于4.2MJ，内部EPS主要为熔融，检验过程无烟雾和熔滴产生。

Description

一种用于可发性聚苯乙烯表面涂覆的无卤阻燃胶及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑保温材料表面涂覆的阻燃胶，具体涉及一种用于可发性聚苯乙烯（EPS）珠粒或板材表面涂覆的无卤阻燃胶及其制备方法。
背景技术：
可发性聚苯乙烯（EPS)具有导热系数低、易成型，易施工等特点，是一种优异的保温材料，被广泛应用在建筑保温中。但是作为高分子材料，最好的阻燃EPS也只能达到B1级，燃烧过程还会出现大量的烟雾和熔滴，对人体造成二次伤害，不能满足国家对防火的要求。目前EPS板的使用仅限于50米以下的建筑保温，大大影响了EPS板在建筑保温中应用。无机保温材料珍珠岩，石棉等存在强度差，不易施工且对施工人员危害大的问题。随之而来的出现了多种高阻燃EPS板制备的专利。
CN102952288A利用成型板材用溴化环氧树脂阻燃剂浸泡，来提高EPS板的阻燃性。
CN103088928A将聚苯乙烯颗粒粉碎后与铁氧化物和氢氧化镁混合后压制成板。
CN102775690A将氢氧化镁、超细石墨和和高岭土包覆于EPS珠粒的表面，压制阻燃EPS板。
CN103452195A利用滑石粉和氢氧化铝通过珠粒和板材外层涂装方式提高了EPS班的阻燃性能。
CN103306387A将磷酸盐、硼酸盐和氢氧化镁以及含溴物质分层涂覆与珠粒表面。
CN102276203A利用水泥和有机阻燃剂制备了阻燃EPS板。
CN103435927A将滑石粉和纳米氢氧化铝作为阻燃剂涂覆于EPS珠粒表面。
尽管上述现有技术推动了阻燃EPS的发展，但无机物与聚合物之间的相容性和界面强度及柔韧性都很差，要使EPS既达到A级阻燃又环保，还需要解决无机阻燃剂与EPS之间渗透和粘结性的问题。
发明内容：
本发明的目的就是针对上述现有技术的不足，提出一种与聚苯乙烯有很好粘结性的无卤阻燃胶的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
可发性聚苯乙烯珠粒或板材阻燃的无卤阻燃胶，它的组分比由下列原料按质量百分制备而成：
Figure BDA0000475125240000021
所述的硅酸盐为硅铝酸镁，硅酸钾，硅酸钠，硅酸镁中的一种或几种。
所述的无机粘合剂为硫酸盐类、聚磷酸盐类、硼酸盐和金属氧化物，凹凸棒石中的任一种。
所述的无机发泡剂为尿素，菱镁矿，菱铁矿，碳酸钠，碳酸钙，碳酸镁，碳酸铵，碳酸氢钠，石灰石中的一种或几种。
所述的增韧剂为羟甲基纤维素、羟丙基纤维素或羟丙基甲基纤维素中的任意一种。
所述的渗透固化剂为偏磷酸钠、焦磷酸钠、多元磷酸盐、磷酸铝、氟硅酸钠、乙二胺、二乙烯三胺或三乙二胺中的任一种。
可发性聚苯乙烯珠粒或板材阻燃的无卤阻燃胶的制备方法，包括以下步骤：
a、将硅酸盐进行表面硅烷化处理；
b、按质量百分比将表面硅烷化处理后的硅酸盐70-80%置于容器中，依次加入2-8%无机发泡剂和8-10%水，混合均匀，再加入0.5-5%增韧剂、2-9%无机粘合剂搅拌均匀，再加入0.5-5%渗透固化剂；
c、将步骤b的物料送入球磨机磨细至600—1000目即为珠粒或板材阻燃的无卤阻燃胶。
有益效果：以硅酸盐作为阻燃骨料，利用粘合剂和渗透固化剂协同解决无机物与EPS珠粒的粘结，渗透剂固化剂增加胶黏剂与EPS之间的锚定，以提高无机物与聚合物界面间的强度，增韧剂增加无机组分与EPS珠粒界面的抗拉性，解决了无机物与EPS粘结，增加了无机物与聚合物之间的相容性和界面强度及柔韧性，无机发泡剂可以增加空气的隔离层提高阻燃效果。由于解决了无机物与聚合物之间的相容性和界面强度及柔韧性，因此可以增加无卤阻燃胶用量，使EPS达到A级阻燃效果。无论涂敷于EPS珠粒表面还是成型板材上都可以利用此无卤阻燃材料的阻燃性实现局部隔离式阻燃，不产生熔滴和烟雾。此无卤阻燃胶制备简单，成本低，在EPS表面粘结性好，容易施工，对环境无污染。该阻燃胶可用于EPS珠粒或型材表面使EPS达到A级阻燃。涂装本阻燃胶的EPS板经燃烧检验可达到不燃，放热量小于4.2MJ，内部EPS主要为熔融，检验过程无烟雾和熔滴产生。
附图说明
图1EPS板表面涂装
图2涂覆无卤阻燃胶的EPS板在酒精喷灯下燃烧30秒的效果
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明：
可发性聚苯乙烯珠粒或板材阻燃的无卤阻燃胶，它的组分由下列原料按质量百分比制备而成：
Figure BDA0000475125240000031
所述的硅酸盐为硅铝酸镁，硅酸钾，硅酸钠，硅酸镁中的一种或几种。
所述的无机粘合剂为硫酸盐类、聚磷酸盐类、硼酸盐和金属氧化物，凹凸棒石中的任一种。
所述的无机发泡剂为尿素，菱镁矿，菱铁矿，碳酸钠，碳酸钙，碳酸镁，碳酸铵，碳酸氢钠，石灰石中的一种或几种。
所述的增韧剂为羟甲基纤维素、羟丙基纤维素或羟丙基甲基纤维素中的任意一种。
所述的渗透固化剂为偏磷酸钠、焦磷酸钠、多元磷酸盐、磷酸铝、氟硅酸钠、乙二胺、二乙烯三胺或三乙二胺中的任一种。
可发性聚苯乙烯珠粒或板材阻燃的无卤阻燃胶的制备方法，包括以下步骤：
a、将硅酸盐进行表面硅烷化处理；
b、按质量百分比将表面硅烷化处理后的硅酸盐70-80%置于容器中，依次加入2-8%无机发泡剂和8-10%水，混合均匀，再加入0.5-5%增韧剂、2-9%无机粘合剂搅拌均匀，再加入0.5-5%渗透固化剂；
c、将步骤b的物料送入球磨机磨细至600—1000目即为珠粒或板材阻燃的无卤阻燃胶。
实施例1
将表面硅烷化处理的硅铝酸盐50g，硅酸钠30g，尿素3g，碳酸镁0.5g和水8g，混合均匀，加入羟甲基纤维素2g和硼酸钠5g，搅拌，乙二胺1.5g，并用球磨机磨细至600目。
实施例2
将表面硅烷化处理的硅酸钾30ｇ，硅酸钠50ｇ，碳酸钙4ｇ和水10ｇ，混合均匀，加入羟丙基纤维素1ｇ和硫酸镁4ｇ，搅拌，三乙二胺1.0ｇ，并用球磨机磨细至1000目。
实施例3
将表面硅烷化处理的硅酸镁20ｇ，硅铝酸盐10ｇ，硅酸钠50ｇ，石灰石2ｇ，尿素1.0%和水9%，混合均匀，加入羟丙基甲基纤维素2ｇ和氧化锌5ｇ搅拌，二乙烯三胺渗透固化剂1.0ｇ，并用球磨机磨细至800目。
实施例4
将表面硅烷化处理的硅铝酸镁78ｇ，碳酸铵1g，碳酸氢钠2ｇ和10ｇ水，混合均匀，加入羟甲基纤维素1ｇ、羟丙基纤维素1ｇ和凹凸棒石5ｇ搅拌，偏磷酸钠渗透固化剂2ｇ，并用球磨机磨细至800目。
实施例5
将表面硅烷化处理的硅铝酸镁78g，菱镁矿2g,尿素1g和10g水，混合均匀，加入羟甲基纤维素1g、羟丙基纤维素1g和凹凸棒石5g搅拌，偏磷酸钠渗透固化剂2g，并用球磨机磨细至600目。

Claims (7)

1.一种用于可发性聚苯乙烯表面涂覆的无卤阻燃胶，其特征在于它的组分按质量百分比由下列原料制备而成：
Figure FDA0000475125230000011
2.按照权利要求1所述的一种用于可发性聚苯乙烯表面涂覆的无卤阻燃胶，其特征在于，所述的硅酸盐为硅铝酸镁，硅酸钾，硅酸钠，硅酸镁中的一种或几种。
3.按照权利要求1所述的一种用于可发性聚苯乙烯表面涂覆的无卤阻燃胶，其特征在于，所述的无机粘合剂为硫酸盐类、聚磷酸盐类、硼酸盐和金属氧化物，凹凸棒石中的任一种。
4.按照权利要求1所述的一种用于可发性聚苯乙烯表面涂覆的无卤阻燃胶，其特征在于，所述的无机发泡剂为尿素，菱镁矿，菱铁矿，碳酸钠，碳酸钙，碳酸镁，碳酸铵，碳酸氢钠，石灰石中的一种或几种。
5.按照权利要求1所述的一种用于可发性聚苯乙烯表面涂覆的无卤阻燃胶，其特征在于，所述的增韧剂为羟甲基纤维素、羟丙基纤维素或羟丙基甲基纤维素中的任意一种。
6.按照权利要求1所述的一种用于可发性聚苯乙烯表面涂覆的无卤阻燃胶，其特征在于，所述的渗透固化剂为偏磷酸钠、焦磷酸钠、多元磷酸盐、磷酸铝、氟硅酸钠、乙二胺、二乙烯三胺或三乙二胺中的任一种。
7.一种用于可发性聚苯乙烯表面涂覆的无卤阻燃胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将硅酸盐进行表面硅烷化处理；
b、按质量百分比将表面硅烷化处理后的硅酸盐70-80%置于容器中，依次加入2-8%无机发泡剂和8-10%水，混合均匀，再加入0.5-5%增韧剂、2-9%无机粘合剂搅拌均匀，再加入0.5-5渗透固化剂；
c、将步骤b的物料送入球磨机磨细至600—1000目即为EPS珠粒或板材阻燃的无卤阻燃胶。
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