CN103881255A - 一种无机有机复合保温板用新型芯材 - Google Patents

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李军伟
倪文萍
郭丽丽
商冬洁
刘志锋
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Abstract

本发明涉及一种无机有机复合保温板用新型芯材，一种在可发性聚苯乙烯中大量掺加粉煤灰空心玻璃微，并以可膨胀石墨为阻燃剂，通过挤塑工艺制备的建筑保温板材，该板材可用作无机有机复合保温板的芯材，具有价格低廉、质轻、保温和阻燃效果好的优点，与其他无机材料组合可制备无机有机复合保温板。

Description

一种无机有机复合保温板用新型芯材
技术领域
本发明属于建筑保温材料领域，涉及一种无机有机复合保温板用新型芯材，具体涉及一种以可发性聚苯乙烯为基材，大量掺加粉煤灰空心玻璃微，以可膨胀石墨为阻燃剂，通过挤塑工艺制备的可用作无机有机复合保温板芯材的建筑保温板材。
背景技术
建筑保温材料按材质进行分类，可分为无机保温材料、有机保温材料以及无机有机复合型保温材料三类，而以无机有机复合型保温材料的综合性能最好，其综合了无机保温材料和有机保温材料的优点，兼具阻燃和保温性能，从结构上说，无机有机复合型保温材料由无机保温外层和有机芯材组成，其中芯材的性能对无机有机复合型保温材料的整体性能影响较大，芯材要求兼具保温和阻燃性能。目前的芯材存在的问题包括：成本较高、阻燃性能欠佳、燃烧后存在有毒气体危害。
本发明提供一种新型芯材，在可发性聚苯乙烯中大量掺加粉煤灰空心玻璃微珠，制备用于无机有机复合保温板的芯材。
发明内容
本发明的目的在于提供一种保温和阻燃性能俱佳、成本低廉的可用作无机有机复合保温板芯材的材料，具体为一种以可发性聚苯乙烯为基材，大量掺加粉煤灰空心玻璃微，并以可膨胀石墨为阻燃剂，通过挤塑工艺制备的芯材。该芯材具有价格低廉、质轻、保温效果好、阻燃效果好的优点，可与其他无机材料组合制备无机有机复合保温板，是一种新型的建筑保温材料。
为实现上述之目的，本发明采用的技术方案为：
本发明提供一种无机有机复合保温板用新型芯材，以重量份计，包括以下组份：
Figure BSA0000102416040000011
本发明还提供了一种无机有机复合保温板用新型芯材的制备方法，包括以下步骤：首先采用稀土钛酸酯偶联剂对粉煤灰空心玻璃微珠进行表面改性处理，然后将其与可发性聚苯乙烯和可膨胀石墨采用双螺杆挤出机挤出造粒，制得母粒，最后以此母粒为原料，加入发泡剂，在180～200℃下，采用挤出机挤塑成型，制得聚苯乙烯板材，可用作无机有机复合保温板的芯材。
优选地，所述的粉煤灰空心玻璃微珠平均粒径为20～200μm，密度为0.1～0.3g/cm3，更优选地，所述的粉煤灰空心玻璃微珠平均粒径为100～150μm，密度为0.1～0.15g/cm3。
优选地，所述的稀土钛酸酯偶联剂为稀土氧化物和钛酸酯偶联剂经过配位反应合成的复合偶联剂。
本发明具有的有益效果：
(1)大量掺加从粉煤灰中分离的低密度空心玻璃微珠，使芯材的整体成本低廉。
(2)采用稀土钛酸酯偶联剂对空心玻璃微珠进行表面处理，提高了无机空心玻璃微珠与有机可发性聚苯乙烯的界面结合，提升了芯材的整体机械性能。
(3)采用稀土钛酸酯偶联剂对空心玻璃微珠进行表面处理，有利于提高球形空心玻璃微珠的流动性，同时由于稀土元素对聚合物的流动性有一定促进作用，可使空心玻璃微珠更容易与可发性聚苯乙烯和可膨胀石墨混合均匀，一方面可提高混合料的加工性，另一方面有利于芯材整体保温的均匀性。
(4)优选低密度粉煤灰空心玻璃微珠为原料，对芯材的导热系数影响较小。
(5)以无机的可膨胀石墨为阻燃剂，无毒、环保，而且无机的粉煤灰空心玻璃微珠也具有一定的阻燃性，与可膨胀石墨协同提高芯材的阻燃性能。
(6)配方多样，适当调配可发性聚苯乙烯和粉煤灰空心玻璃微珠的重量比，可得到不同容重和不同导热系数的芯材，适合工业产品的多样性要求。
(7)该方法工艺简单，可大规模制备。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。
实施例1
首先用5g稀土钛酸酯偶联剂对500g粉煤灰空心玻璃微珠进行表面改性处理，然后将其与500g可发性聚苯乙烯和150g可膨胀石墨采用双螺杆挤出机挤出造粒，制得母粒，最后以此母粒为原料，加入发泡剂，在180～200℃下，采用挤出机挤塑成型，制得芯材。
为了验证本发明提供的一种无机有机复合保温板用新型芯材的性能，实施例1实验结果显示，该芯材的氧指数为42％、导热系数为0.031W/m·K、压缩强度160kPa。将泡沫混凝土为保温外层，与该芯材组合，可制备燃烧性能达A2级的无机有机复合保温板。
实施例2
首先用8g稀土钛酸酯偶联剂对800g粉煤灰空心玻璃微珠进行表面改性处理，然后将其与400g可发性聚苯乙烯和50g可膨胀石墨采用双螺杆挤出机挤出造粒，制得母粒，最后以此母粒为原料，加入发泡剂，在180～200℃下，采用挤出机挤塑成型，制得芯材。
实施例3
首先用7g稀土钛酸酯偶联剂对700g粉煤灰空心玻璃微珠进行表面改性处理，然后将其与650g可发性聚苯乙烯和200g可膨胀石墨采用双螺杆挤出机挤出造粒，制得母粒，最后以此母粒为原料，加入发泡剂，在180～200℃下，采用挤出机挤塑成型，制得芯材。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种无机有机复合保温板用新型芯材，其特征在于包括以下重量份的组份：
Figure FSA0000102416030000011
制备方法包括以下步骤：首先采用稀土钛酸酯偶联剂对粉煤灰空心玻璃微珠进行表面改性处理，然后将其与可发性聚苯乙烯和可膨胀石墨采用双螺杆挤出机挤出造粒，制得母粒，最后以此母粒为原料，加入发泡剂，在180～200℃下，采用挤出机挤塑成型，制得聚苯乙烯板材，可用作无机有机复合保温板的芯材。
2.根据权利要求1所述的无机有机复合保温板用新型芯材，其特征在于所述的粉煤灰空心玻璃微珠平均粒径为20～200μm，密度为0.1～0.3g/cm3。
3.根据权利要求1所述的无机有机复合保温板用新型芯材，其特征在于所述的稀土钛酸酯偶联剂为稀土氧化物和钛酸酯偶联剂经过配位反应合成的复合偶联剂。
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