CN104403215A - 改性挤塑板原料及改性挤塑板制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种改性挤塑板原料，改性挤塑板原料为包含石墨粉及阻燃剂的颗粒，石墨粉与阻燃剂比例为1:1.1-1.25；以及利用该改性挤塑板原料制造改性挤塑板的方法，利用该原料与聚苯乙烯颗粒、发泡剂及其他助剂的混合，可制造出高强度、高阻燃性能及高保温性的挤塑板，同时具有较佳的稳定性，质地较轻的特性，用较薄的厚度即可达到很好的保温效果，有效降低单位面积板材的重量。

Description

改性挤塑板原料及改性挤塑板制造方法

【技术领域】

本发明涉及一种改性挤塑板原料及改性挤塑板制造方法，特别是一种包含有石墨阻燃剂颗粒的改性挤塑板原料及利用该原料制造改性挤塑板的方法。

【背景技术】

随着经济和社会的发展，节约能源和保护环境已成为人类的共识，降低能源的消耗已经成为人类共同努力的目标。为了能更有效的节约能源，节能建筑成为了一个重要的课题，改善建筑的保温性能，对于空调所造成的能源消耗，可以起到显著的效果，因此建筑物对高性能的隔热保温材料的需求随之也增加。

在隔热保温材料中大致可以区分为两大类，一为有机高分子材料，另一种为无机材料，有机高分子材料如挤塑聚苯乙烯保温板因其质轻、保温性能和综合性能好，已作为隔热保温板被日益广泛地应用于建材行业，而无机保温材料具经济性好、压缩模量高、阻燃性好的特性，但无机保温材料存在著质重、吸水率大、性脆、易破碎的缺点。因此有业者将有机材料及无机材料进行复合，但两者进行复合后的保温建材板却存在著厚度上的问题，同时也无法体现有机高分子材料质地轻的特性，使得在实际使用于建筑上存在著诸多的不便。

另外，在传统的聚苯板制造方法中，是逐一将各种原料加入后进行搅拌，为了后续制造聚苯板质量上的稳定，通常需搅拌一定的时间，使所有原料充分且均匀地混合，然而，这样的做法在搅拌过程中需要花费较长的时间，对于产能产生极大的影响。

此外，有业者提出以膨胀石墨制作聚苯板的方法，是直接将膨胀石墨进行改性后，与聚苯乙烯混合挤出，然而这样的制造方法膨胀石墨在聚苯乙烯中存在著混合不均匀的问题，进而使得最终聚苯板的产品因膨胀石墨混合不均而导致结构不稳定，大大的影响了聚苯板的强度及耐用性。

【发明内容】

为解决上述问题，本发明提出一种改性挤塑板原料，改性挤塑板原料为一种包含石墨粉及阻燃剂的颗粒，石墨粉与阻燃剂比例为1:1.1-1.25。

进一步的，前述石墨颗粒包含由石墨原料、热塑性树脂及工业石腊混合加热后形成。

进一步的，前述石墨粉粒径为1500-2500目。

进一步的，前述阻燃剂为六溴十二烷。

本发明再提出一种改性挤塑板制造方法，其特征在于包含下列步骤：

步骤1：秤取改性原料，改性原料为包含石墨粉及阻燃剂的颗粒，石墨粉与阻燃剂比例为1:1.1-1.25；

步骤2：将双螺杆设备加热至180℃～220℃后，将聚苯乙烯颗粒、所述改性原料及发泡剂注入所述双螺杆设备进行混搅，所述改性原料占所述聚苯乙烯颗粒8％-12％重量份，所述发泡剂占所述聚苯乙烯颗粒8％-10％重量份；

步骤3：将步骤2搅拌后的混合物注入挤塑机挤压成型。

进一步的，前述石墨粉粒径为1500-2500目。

进一步的，前述阻燃剂为六溴十二烷。

进一步的，前述步骤2进一步包含加入占聚苯乙烯颗粒5％-8％重量份的乙醇。

因此，本发明的主要目的在于提出一种改性挤塑板原料，改性挤塑板原料主要由石墨粉及阻燃剂形成的颗粒，由于该原料在制备过程中使石墨粉与阻燃剂进行充分混合，因此对于后续进行改性挤塑板的制作可节省原料搅拌混合的时间，同时，由石墨及阻燃剂所构成的原料，也具有较佳的稳定性。

本发明的再一目的在于提出一种改性挤塑板的制造方法，由于在制造过程中，部分原料经过预先处理，因此可有效简化制造过程中原料添加及搅拌的过程；此外，在本发明提出的制造方法中，改性挤塑板的成份中包含有石墨粉，可以有效提高改性挤塑板的强度、阻燃性能及保温性，使改性挤塑板具有较佳的稳定性，同时质地较轻，用较薄的厚度即可达到很好的保温效果，有效降低单位面积板材的重量。

【具体实施方式】

本发明主要揭露一种改性挤塑板原料及改性挤塑板制造方法，其中所用的基本材料及制造方法除特别说明外，应已为相关技术领域的技术人员所熟知，故以下文中的说明，不再对改性挤塑板加工过程中的细部方法及改性挤塑板其他材料成分作完整描述，在先说明。

本发明提出一种改性挤塑板原料，改性挤塑板原料为一种包含石墨粉及阻燃剂的颗粒，为了有更佳的阻燃效果，石墨粉与阻燃剂比例设定为1:1.1-1.25，较佳的比例为1:1.25，由于石墨与阻燃剂的比例影响到后续采用此原所制作的挤塑板的耐燃性，因此需要严格调配石墨与阻燃剂之间的比例；石墨粉粒径为1500-2500目，阻燃剂为六溴十二烷。在前述改性挤塑板原料的制备过程中，除石墨粉与阻燃剂外还可加入使两者能充分混合的承载体，例如热塑性树脂，使石墨粉与阻燃剂可以在加热混合后制备成原料颗粒形式，以便后续进行挤塑板时做为原料使用。

在本发明所提出的改性挤塑板原料中，由于石墨粉与阻燃剂获得较好的混合，且石墨粉与阻燃剂之间具有特定的配比，使得后续改性挤塑板的制造过程中，得到较好的分散性及均匀性，对于整体改性挤塑板的阻燃性及稳定性的提升有很大的帮助。

本发明再提出一种改性挤塑板制造方法，其特征在于包含下列步骤：

步骤1：秤取改性原料，改性原料为包含石墨粉及阻燃剂的颗粒，石墨粉与阻燃剂比例为1:1.1-1.25；

步骤2：将双螺杆设备加热至180℃-220℃后，将聚苯乙烯颗粒、改性原料及发泡剂注入所述双螺杆设备进行混搅，改性原料占聚苯乙烯颗粒8％-12％重量份，发泡剂占所述聚苯乙烯颗粒8％-10％重量份；

步骤3：将步骤2搅拌后的混合物注入挤塑机挤压成型。

前述步骤1中改性原料的石墨粉粒径为1500-2500目；阻燃剂为六溴十二烷。

在步骤2中的可以进一步加入乙醇及其他助剂，乙醇可做为发泡剂的助剂使用，乙醇可占聚苯乙烯颗粒的5％-8％重量份，使发泡剂有更好的发泡效果；其他助剂可以占聚苯乙烯总重的1％～2％。助剂可以是氢氧化铝、硬脂酸锌及硬脂酸钙，其中氢氧化铝占聚苯乙烯颗粒总重的0.5％～0.8％、硬脂酸锌占聚苯乙烯颗粒总重的0.2％～0.5％、硬脂酸钙占聚苯乙烯颗粒总重的0.3％～0.7％。氢氧化铝，主要作为阻燃剂的添加剂，加入后可增加阻燃剂的阻燃效果，并且能防止在生产过程中发泡产生的烟尘和有毒气体，利于环保；硬脂酸锌主要作为润滑剂，增强基础环节的润滑的作用；硬脂酸钙作为聚苯乙烯的稳定剂使用，加入后可增加在高温搅拌过程中的热稳定性。入乙醇，主要配合发泡剂进行反应，使挤塑板在发泡过程中的孔状结构分布更加均匀，均匀的孔状结构可以提高挤塑板的强度。

下列提出本发明具体实施例如下：

实施例：

步骤1：秤取改性原料280公斤，改性原料中包含80公斤的石墨粉、100公斤的六溴十二烷及100公斤的聚苯乙烯颗粒；

步骤2：将双螺杆设备加热至200℃后，将前述280公斤的改性原料、1000公斤的聚苯乙烯颗粒、100公斤的发泡剂及50公斤的乙醇、4.7公斤的氢氧化铝、4公斤的硬脂酸锌、6公斤的硬脂酸钙，注入双螺杆设备进行混搅；

步骤3：将步骤2中搅拌后的混合物注入挤塑机以80℃挤压成型。

在步骤2中，加入的石墨粉对挤塑板的稳定性具有很大的效益。特别要说明的是，本发明步骤1中提出的改性原料，及先对于改性挤塑板制造过程中的原料进行预处理，使得改性挤塑板制造过程中的原材料处理时间缩短，可有效减少制造的步骤，并且能提高改性挤塑板的制造产能，此外，由于石墨粉粒径经过特殊筛选，使得石墨在该改性原料中的分散性及均匀性好，应用在挤塑板中可以有效抑制过程中发泡的孔径，使发泡孔径适中，从而增加了单位体积中的发泡孔密度，使得挤塑板的阻燃效果佳，且在强度方面也可以获得显著提升。再者，在改性挤塑板制造前对于制造原料进行的预先处理，可以有效缩减挤塑板制造过程中原料混搅的时间，大幅提升本发明所提出的改性挤塑板的制造产能。

下列提供本发明改性挤塑板的各项测试结果：

测试结果显示，根据本发明所提出的改性挤塑板，在导热系数方面具有非常优异的表现，导热系数可达0.024W/m.K，因此具有非常好的保温效果。因此，本发明所提出的改性挤塑板具有保温性能好、质地轻、强度高、阻燃性能好的优点，非常适合用于保温建材领域；同时，由于本发明所提出的改性挤塑板相较于传统挤塑板强度更高，同等条件下可降低单位面积使用上的厚度，有效降低了整体建材的重量，并可更佳的应用在建筑物的外墙保温工程上。

以上所述仅为本发明较佳的实施方式，并非用以限定本发明的权利范围；同时以上的描述，对于相关技术领域专门人士应可明了及实施，因此其他未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在权利要求中。

Claims (7)

1.一种改性挤塑板原料，其特征在于：所述改性挤塑板原料包含石墨粉及阻燃剂的颗粒，所述石墨粉与阻燃剂比例为1:1.1-1.25。

2.根据权利要求1所述的改性挤塑板原料，其特徵在于：所述石墨粉粒径为1500-2500目。

3.根据权利要求1所述的改性挤塑板原料，其特徵在于：所述阻燃剂为六溴十二烷。

4.一种改性挤塑板制造方法，其特征在于包含下列步骤：

步骤1：秤取改性原料，所述改性原料为包含石墨粉及阻燃剂的颗粒，所述石墨粉与阻燃剂比例为1:1.1-1.25；

步骤2：将双螺杆设备加热至180℃～220℃后，将聚苯乙烯颗粒、所述改性原料及发泡剂注入所述双螺杆设备进行混搅，所述改性原料占所述聚苯乙烯颗粒8％-12％重量份，所述发泡剂占所述聚苯乙烯颗粒8％-10％重量份；

步骤3：将所述步骤2搅拌后的混合物注入挤塑机挤压成型。

5.根据权利要求4所述的改性挤塑板制造方法，其特征在于：所述石墨粉粒径为1500-2500目。

6.根据权利要求4所述的改性挤塑板制造方法，其特徵在于：所述阻燃剂为六溴十二烷。

7.根据权利要求4所述的改性挤塑板制造方法，其特征在于：所述步骤2进一步包含加入占所述聚苯乙烯颗粒5％-8％重量份的乙醇。