CN105017669A - 一种聚苯乙烯泡沫塑料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚苯乙烯泡沫塑料及其制备方法，属于材料技术领域，泡沫塑料由以下重量份数的原料制备而成：聚苯乙烯75-90份、戊烷6-12份、聚乙烯基正丁基醚5-12份、纳米氧化锌2-5份、有机硅树脂6-12份、白炭黑2-5份和耐晒黄1-3份。制备方法的步骤如下：（1）一次预发泡；（2）一次熟化；（3）二次预发泡；（4）二次熟化；（5）冷却成型。本发明提供的聚苯乙烯泡沫塑料，是一种介于硬质和软质泡沫塑料之间的一种半硬质泡沫塑料，具有较好的耐缓冲性能和优良的抗水性，而且着火点较高，不易燃烧释放苯乙烯气体，扩大了其使用范围。
Description
技术领域
本发明属于材料技术领域，特别涉及一种聚苯乙烯泡沫塑料及其制备方法。
背景技术
聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主体，通过物理法或化学法制备得到的一种多孔塑料。它是目前使用最多的一种缓冲材料，具有闭孔结构，吸水性小，有优良的抗水性；密度小，一般为0.015～0.03；机械强度好，缓冲性能优异；加工性好，易于模塑成型；着色性好，温度适应性强，抗放射性优异等优点，而且尺寸精度高，结构均匀。因此在外墙保温中其占有率很高。
聚苯乙烯泡沫塑料的制备方法常用的为两种，一种是物理法，常将低沸点烃类或卤代烃类溶入塑料中，受热时塑料软化，同时溶入的液体挥发膨胀发泡，从而得到多孔泡沫塑料，通过控制温度和蒸汽压，可控制孔径大小。另一种方法是化学法，在塑料原料中，加入发泡剂，利用发泡剂的作用，使得塑料成孔。两种方法都能制备得到聚苯乙烯泡沫塑料，但是对聚苯乙烯泡沫塑料的性能的影响较大，在制备高品质的聚苯乙烯泡沫塑料中，一方面需要尽可能的控制孔径的大小，另一方面，采用不同的原料配方，性能也有一定差异。
发明内容
本发明解决的技术问题：针对上述不足，克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种聚苯乙烯泡沫塑料及其制备方法。
本发明的技术方案：一种聚苯乙烯泡沫塑料，由以下重量份数的原料制备而成：
聚苯乙烯75-90份、戊烷6-12份、聚乙烯基正丁基醚5-12份、纳米氧化锌2-5份、有机硅树脂6-12份、白炭黑2-5份和耐晒黄1-3份。
作为优选，所述泡沫塑料由以下质量份数的各个组分制备而成：聚苯乙烯78-85份、戊烷8-11份、聚乙烯基正丁基醚7-10份、纳米氧化锌3-4份、有机硅树脂8-10份、白炭黑3-4份和耐晒黄2-3份。
作为优选，所述泡沫塑料由以下质量份数的各个组分制备而成：聚苯乙烯82份、戊烷9份、聚乙烯基正丁基醚8份、纳米氧化锌3份、有机硅树脂8份、白炭黑4份和耐晒黄2份。
一种聚苯乙烯泡沫塑料的制备方法，制备步骤如下：
（1）一次预发泡：将原料混合均匀之后，放入预发泡机中进行一次预发泡，通入的蒸汽压为0.3-0.8Mpa，预发温度为90℃-110℃，搅拌转速为50-60r/min；
（2）一次熟化：将一次预发泡后的混合物在25℃下，放置8-24h；
（3）二次预发泡：将一次熟化的混合物放入预发泡机中进行二次预发泡，通入的蒸汽压为0.2-0.5Mpa，预发温度为90℃-105℃，搅拌转速为60-90r/min；
（4）二次熟化；将二次预发泡后的混合物在25℃下，放置8-24h；
（5）冷却成型：将二次熟化的半成品放到成型机里冷却定型，即制备得到聚苯乙烯泡沫塑料。
作为优选，步骤（1）通入的蒸汽压为0.6Mpa。
有益效果：本发明提供的聚苯乙烯泡沫塑料，一方面在原料中进行了改进，在以聚苯乙烯为主体原料的基础上，加入了少量有机硅树脂，提高了泡沫塑料的强度，加入了纳米材料，增强了泡沫塑料整体的功能性，其他组分的加入，即保证了泡沫塑料理想成型，也提高了其性能。
因此，本发明提供的聚苯乙烯泡沫塑料，是一种介于硬质和软质泡沫塑料之间的一种半硬质泡沫塑料，具有较好的耐缓冲性能和优良的抗水性，而且着火点较高，不易燃烧释放苯乙烯气体，扩大了其使用范围。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解， 这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例 1：
一种聚苯乙烯泡沫塑料，由以下重量份数的原料制备而成：
聚苯乙烯75份、戊烷6份、聚乙烯基正丁基醚5份、纳米氧化锌2份、有机硅树脂6份、白炭黑2份和耐晒黄1份。
一种聚苯乙烯泡沫塑料的制备方法，制备步骤如下：
（1）一次预发泡：将原料混合均匀之后，放入预发泡机中进行一次预发泡，通入的蒸汽压为0.5Mpa，预发温度为95℃，搅拌转速为52r/min；
（2）一次熟化：将一次预发泡后的混合物在25℃下，放置12h；
（3）二次预发泡：将一次熟化的混合物放入预发泡机中进行二次预发泡，通入的蒸汽压为0.3Mpa，预发温度为100℃，搅拌转速为75r/min；
（4）二次熟化；将二次预发泡后的混合物在25℃下，放置24h；
（5）冷却成型：将二次熟化的半成品放到成型机里冷却定型，即制备得到聚苯乙烯泡沫塑料。
测试聚苯乙烯泡沫塑料的性能，结果显示：密度：16.5kg/m3；发泡倍数：45，属于高发泡沫；导热系数：0.031W/(m·K）。
实施例 2：
一种聚苯乙烯泡沫塑料，由以下重量份数的原料制备而成：
聚苯乙烯90份、戊烷12份、聚乙烯基正丁基醚12份、纳米氧化锌5份、有机硅树脂12份、白炭黑5份和耐晒黄3份。
一种聚苯乙烯泡沫塑料的制备方法，制备步骤如下：
（1）一次预发泡：将原料混合均匀之后，放入预发泡机中进行一次预发泡，通入的蒸汽压为0.6Mpa，预发温度为95℃，搅拌转速为55r/min；
（2）一次熟化：将一次预发泡后的混合物在25℃下，放置12h；
（3）二次预发泡：将一次熟化的混合物放入预发泡机中进行二次预发泡，通入的蒸汽压为0.3Mpa，预发温度为105℃，搅拌转速为80r/min；
（4）二次熟化；将二次预发泡后的混合物在25℃下，放置24h；
（5）冷却成型：将二次熟化的半成品放到成型机里冷却定型，即制备得到聚苯乙烯泡沫塑料。
测试聚苯乙烯泡沫塑料的性能，结果显示：密度：15.8kg/m3；发泡倍数：48，属于高发泡沫；导热系数：0.030W/(m·K）。
实施例 3：
一种聚苯乙烯泡沫塑料，由以下重量份数的原料制备而成：
聚苯乙烯85份、戊烷11份、聚乙烯基正丁基醚10份、纳米氧化锌4份、有机硅树脂10份、白炭黑4份和耐晒黄3份。
一种聚苯乙烯泡沫塑料的制备方法，制备步骤如下：
（1）一次预发泡：将原料混合均匀之后，放入预发泡机中进行一次预发泡，通入的蒸汽压为0.6Mpa，预发温度为95℃，搅拌转速为55r/min；
（2）一次熟化：将一次预发泡后的混合物在25℃下，放置12h；
（3）二次预发泡：将一次熟化的混合物放入预发泡机中进行二次预发泡，通入的蒸汽压为0.3Mpa，预发温度为100℃，搅拌转速为75r/min；
（4）二次熟化；将二次预发泡后的混合物在25℃下，放置24h；
（5）冷却成型：将二次熟化的半成品放到成型机里冷却定型，即制备得到聚苯乙烯泡沫塑料。
测试聚苯乙烯泡沫塑料的性能，结果显示：密度：16.3kg/m3；发泡倍数：46，属于高发泡沫；导热系数：0.030W/(m·K）。
实施例4：
一种聚苯乙烯泡沫塑料，由以下重量份数的原料制备而成：
聚苯乙烯78份、戊烷8份、聚乙烯基正丁基醚7份、纳米氧化锌3份、有机硅树脂8份、白炭黑3份和耐晒黄2份。
一种聚苯乙烯泡沫塑料的制备方法，制备步骤如下：
（1）一次预发泡：将原料混合均匀之后，放入预发泡机中进行一次预发泡，通入的蒸汽压为0.6Mpa，预发温度为95℃，搅拌转速为55r/min；
（2）一次熟化：将一次预发泡后的混合物在25℃下，放置12h；
（3）二次预发泡：将一次熟化的混合物放入预发泡机中进行二次预发泡，通入的蒸汽压为0.3Mpa，预发温度为100℃，搅拌转速为75r/min；
（4）二次熟化；将二次预发泡后的混合物在25℃下，放置24h；
（5）冷却成型：将二次熟化的半成品放到成型机里冷却定型，即制备得到聚苯乙烯泡沫塑料。
测试聚苯乙烯泡沫塑料的性能，结果显示：密度：16.8kg/m3；发泡倍数：45，属于高发泡沫；导热系数：0.033W/(m·K）。
实施例5：
一种聚苯乙烯泡沫塑料，由以下重量份数的原料制备而成：
聚苯乙烯82份、戊烷9份、聚乙烯基正丁基醚8份、纳米氧化锌3份、有机硅树脂8份、白炭黑4份和耐晒黄2份。
一种聚苯乙烯泡沫塑料的制备方法，制备步骤如下：
（1）一次预发泡：将原料混合均匀之后，放入预发泡机中进行一次预发泡，通入的蒸汽压为0.5Mpa，预发温度为105℃，搅拌转速为55r/min；
（2）一次熟化：将一次预发泡后的混合物在25℃下，放置12h；
（3）二次预发泡：将一次熟化的混合物放入预发泡机中进行二次预发泡，通入的蒸汽压为0.3Mpa，预发温度为100℃，搅拌转速为80r/min；
（4）二次熟化；将二次预发泡后的混合物在25℃下，放置24h；
（5）冷却成型：将二次熟化的半成品放到成型机里冷却定型，即制备得到聚苯乙烯泡沫塑料。
测试聚苯乙烯泡沫塑料的性能，结果显示：密度：15.5kg/m3；发泡倍数：49，属于高发泡沫；导热系数：0.036W/(m·K）。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种聚苯乙烯泡沫塑料，其特征在于，由以下重量份数的原料制备而成：
聚苯乙烯75-90份、戊烷6-12份、聚乙烯基正丁基醚5-12份、纳米氧化锌2-5份、有机硅树脂6-12份、白炭黑2-5份和耐晒黄1-3份。
2.根据权利要求1所述的聚苯乙烯泡沫塑料，其特征在于，所述泡沫塑料由以下质量份数的各个组分制备而成：聚苯乙烯78-85份、戊烷8-11份、聚乙烯基正丁基醚7-10份、纳米氧化锌3-4份、有机硅树脂8-10份、白炭黑3-4份和耐晒黄2-3份。
3.根据权利要求2所述的聚苯乙烯泡沫塑料，其特征在于，所述泡沫塑料由以下质量份数的各个组分制备而成：聚苯乙烯82份、戊烷9份、聚乙烯基正丁基醚8份、纳米氧化锌3份、有机硅树脂8份、白炭黑4份和耐晒黄2份。
4.一种根据权利要求1所述的聚苯乙烯泡沫塑料的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
（1）一次预发泡：将原料混合均匀之后，放入预发泡机中进行一次预发泡，通入的蒸汽压为0.3-0.8Mpa，预发温度为90℃-110℃，搅拌转速为50-60r/min；
（2）一次熟化：将一次预发泡后的混合物在25℃下，放置8-24h；
（3）二次预发泡：将一次熟化的混合物放入预发泡机中进行二次预发泡，通入的蒸汽压为0.2-0.5Mpa，预发温度为90℃-105℃，搅拌转速为60-90r/min；
（4）二次熟化；将二次预发泡后的混合物在25℃下，放置8-24h；
（5）冷却成型：将二次熟化的半成品放到成型机里冷却定型，即制备得到聚苯乙烯泡沫塑料。
5.根据权利要求4所述的聚苯乙烯泡沫塑料的制备方法，其特征在于：步骤（1）通入的蒸汽压为0.6Mpa。
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