CN105670150A - 聚苯乙烯泡沫塑料其制备方法及由其制成的复合板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚苯乙烯泡沫塑料其制备方法及由其制成的复合板，其特点是，由下述重量配比的原料经均匀混合后由蒸汽加压或模具挤压或高压渗透聚合而成，可发性聚苯乙烯材料20-40份、无机MUEC胶液2-6份；方法是首先将可发性聚苯乙烯珠粒投放到预发泡机内预发泡并烘干，然后采用覆膜干燥和蒸汽加压聚合成型，或采用覆膜和模具挤压聚合成型，或采用蒸汽加压和高压渗透聚合成型，将成型的块材采用切割设备切割成各种规格的板材；在聚苯乙烯泡沫塑料板材（1）一面附着外侧防护层（2），外侧防护层（2）上附着饰面层（3），组成复合板，复合板在工厂一次制作完成；板材及复合板材具有准不燃、高热阻、高压缩强度、低表观密度、低吸水率、尺寸稳定性好、隔音、耐老化、绿色环保。
Description
技术领域：
本发明涉及建筑保温建材技术领域，具体地讲是聚苯乙烯泡沫塑料其制备方法及由其制成的复合板。
背景技术：
目前，建筑能耗占全国能源消耗的12%-20%，随着经济年均7-8%的增长速度，能源消耗量也在以2.8%-4%的数字增长，建筑用能将占到30%---35%，建筑节能是降低能源消耗的有效途径之一。现房屋住宅的能量损失大致为：墙体约占50%；屋面约占10%；门窗约占25%；地下室和地面约占15%，因此，墙面和屋顶的隔热保温是提升建筑节能率的重要一环。
建筑外保温材料应用基本经历聚苯板－挤塑板－聚氨酯－酚醛－Ａ级保温板等几个阶段，其中聚苯板市场占有率为90%，聚氨酯为10%，单从保温性能、价格及施工难度讲，有机保温材料有其一定的优势，尤其是聚氨酯，当表观密度为35-40Kg/m3时，导热系数仅为0.02-0.024W/（m.k）；但由于材料本身特性导致火灾事故时有发生，因而有机保温材料的防火性遭到质疑，因此改性酚醛板、发泡水泥板、发泡玻璃板、岩棉板、真空板等新产品应运而生，但是因其自身的技术工艺不是很成熟，脆性大，导热系数高、密度高、强度低、吸水率大、施工难度大、价格高、施工受气候影响明显等硬性条件不足，限制其市场占有率，例如真空板，其导热系数极低，自身厚度仅为1cm左右，理论上是非常好的外墙保温材料；但是在实际应用中，易出现空鼓、漏气，不可穿刺、表观密度大、粘结性差等硬伤影响真空板市场；随着改性聚苯板的出现，市场需求越来越大，改性聚苯板开始在市场上脱颖而出，但产品质量及性能良莠不齐，绝大多数难以达到A2级防火要求，产品的防火和保温性能没有得到质的改变。在建筑节能强制性指标的要求下，市场急需低导热、高防火、高性价比的保温材料。
发明内容：
本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种聚苯乙烯泡沫塑料。
本发明的另一目的是提供聚苯乙烯泡沫塑料的制备方法。
本发明的另一目的是提供由聚苯乙烯泡沫塑料制成的复合板。
本发明主要解决现有的有机保温材料防火和保温性能差的问题。
本发明的技术方案是：聚苯乙烯泡沫塑料，其特殊之处在于，由下述重量配比的原料经均匀混合后由蒸汽加压或模具挤压或高压渗透聚合而成，可发性聚苯乙烯材料20-40份、无机MUEC胶液2-6份。
进一步的，所述的无机MUEC胶液为AI2O3、TiO2、SiO2的混合，AI2O3：TiO2：SiO2的重量比为1：2.6：3.8。
本发明的聚苯乙烯泡沫塑料的制备方法，其特殊之处在于，包括如下工艺步骤：
a原料预发泡及干燥，将可发性聚苯乙烯材料投放到预发泡机内，通过蒸汽和温度调节阀控制进入预发泡机的蒸汽量和进气的温度，蒸汽压力控制在3～4MPa，预发泡机内部温度控制在80-90℃，时间控制在3～5min，待机内的原料完全预发后，珠粒从预发泡机的出料口排出，进入干燥床烘干后经输送管输送至料仓；
b成型，采用覆膜干燥和蒸汽加压聚合成型，或采用覆膜和模具挤压聚合成型，或采用蒸汽加压和高压渗透聚合成型，将成型的块材采用切割设备切割成各种规格的板材。
进一步的，b步骤所述的覆膜干燥和蒸汽加压聚合成型包括如下步骤：
覆膜干燥，将预发泡好的聚苯乙烯珠粒从料仓经输送管输送至覆膜机内，同时将无机MUEC胶液投放至覆膜机内，对混料进行搅拌，使无机MUEC胶液均匀包裹在珠粒表面，经干燥床烘干，干燥温度50-60℃，时间3-5分钟,压力为常压，干燥后投放至打散槽内，将块料打散为相对独立的珠粒，使每一个有机珠粒表面都能形成相对独立的防火保温隔离膜；
蒸汽加压聚合成型，将覆膜干燥后的珠粒投放到块材成型机内，注入蒸汽，温度为100-120℃，时间20-30分钟,压力为4-6MPa，经蒸汽加压聚合成型，待聚合成型后将蒸汽抽出，冷却熟化后的块材采用切割设备切去毛边，再采用切割设备将块材切割成各种规格的板材。
进一步的，b步骤所述的覆膜和模具挤压聚合成型包括如下步骤：
覆膜，将预发泡好的聚苯乙烯珠粒从料仓经输送管输送至覆膜机内，同时将无机MUEC胶液投放至覆膜机内，对混料进行搅拌，使无机MUEC胶液均匀包裹在珠粒表面，使每一个有机珠粒表面都能形成相对独立的防火保温隔离膜；
模具挤压聚合成型，将覆膜后的珠粒投放到模具成型机内，采用液压装置加压至2-6MPa，用顶升装置将块材顶出，熟化后的块材采用切割设备切割成各种规格的板材。
进一步的，b步骤所述的蒸汽加压和高压渗透聚合成型包括如下步骤：
蒸汽加压聚合成型，将预发泡好的聚苯乙烯珠粒从料仓经输送管输送至块材成型机内，注入蒸汽，温度为100-120℃，时间20-30分钟,压力为4-6MPa，经蒸汽加压聚合成型，待聚合成型后将蒸汽抽出，冷却后为块材；
高压渗透聚合成型，将蒸汽加压聚合成型的块材，冷却熟化后用电热丝切去毛边，再将块材切割成各种规格的板材，将切割好的板材，放入自动传送装置上面，板材应连续放置，等板材进入负压渗透区域内，浇注机自动将混合均匀的MUEC胶液，喷射在板材表面，喷射完成后高速压力渗透机开始自动吸附工作，在上述工作全部完成后，由液压气缸将板材顶出，循环往复。
本发明的聚苯乙烯泡沫塑料制成的复合板，包括聚苯乙烯泡沫塑料板材，其特殊之处在于，所述的聚苯乙烯泡沫塑料板材一面附着砂浆复合网毡或玻钎网布形成的外侧防护层，厚度为1-6mm，外侧防护层上附着纳米陶瓷釉、树脂胶类、真石漆、饰面砂浆、仿石材、乳胶漆、金属漆或氟碳漆形成的饰面层，厚度为0.1-2mm；所述的聚苯乙烯泡沫塑料板材的另一面设横肋或纵横肋，横肋或纵横肋表面复合保护层；在由聚苯乙烯泡沫塑料板材、外侧防护层、饰面层、横肋或纵横肋和表面复合保护层组成的复合板上预留锚钉孔洞；复合板在工厂一次制作完成。
本发明所述的聚苯乙烯泡沫塑料其制备方法及由其制成的复合板与已有技术相比具有突出的实质性特点和显著进步，1、利用可发性聚苯乙烯材料来源广泛性、低成本特点，采用无机MUEC胶液与之聚合，由蒸汽加压或模具挤压或高压渗透聚合而成，燃烧性能达到A2级，保温导热系数0.03-0.041（W/m·K）；表观密度30-200㎏/m 3 ，压缩强度达到150-200kPa；尺寸稳定性0.1%；水蒸气透过系数2（ng/Pa.m.s）；吸水率3%-10%，熔结性为：断裂弯曲负荷40N；弯曲变形28mm；表观密度30-200㎏/m 3 ；2、在各项性能指标均有质的改变前提下，未增加成本，传统聚苯乙烯泡沫塑料生产企业在原有设备基础上仅增加覆膜设备或渗透设备或挤压设备，即可生产出符合节能75%标准的A2级防火保温产品，实现以最小的成本完成设备技改，实现产品升级换代；3、产品具有准不燃、低导热、低表观密度、低吸水率、低成本、高压缩强度、尺寸稳定性好、隔音、耐老化、绿色环保，易加工，根据市场需求，可将基础块材加工成任意规格尺寸的板材，使之更加实用。
附图说明：
图1是本发明的复合板的结构示意图。
具体实施方式：
为了更好地理解与实施，下面结合实施例详细说明本发明；所举实施例仅用于解释本发明，并非用于限制本发明的范围。
实施例1，准确称取可发性聚苯乙烯材料30kg，可发性聚苯乙烯材料可为各种聚苯乙烯材料，如可发性聚苯乙烯珠粒等；称取无机MUEC胶液4kg，无机MUEC胶液为AI2O3、TiO2、SiO2的混合液，AI2O3：TiO2：SiO2的重量比为1：2.6：3.8。首先将可发性聚苯乙烯材料投放到预发泡机内，通过蒸汽和温度调节阀控制进入预发泡机的蒸汽量和进气的温度，蒸汽压力控制在3.5MPa，预发泡机内部温度控制在85℃，时间控制在4min，待机内的原料完全预发后，珠粒从预发泡机的出料口排出，进入干燥床烘干后经输送管输送至料仓；将预发泡好的聚苯乙烯珠粒从料仓经输送管输送至覆膜机内，同时将无机MUEC胶液投放至覆膜机内，对混料进行搅拌，使无机MUEC胶液均匀包裹在珠粒表面，经干燥床烘干，干燥温度50-60℃，时间3-5分钟，压力为常压，干燥后投放至打散槽内，将块料打散为相对独立的珠粒，使每一个有机珠粒表面都能形成相对独立的防火保温隔离膜；将覆膜干燥后的珠粒投放到块材成型机内，注入蒸汽，温度为100-120℃，时间20-30分钟,压力为4-6MPa，经蒸汽加压聚合成型，待聚合成型后将蒸汽抽出，冷却熟化后进行切割；将成型好的块材用切割设备切去毛边后，再将块材切割成所需规格的板材，将切割好的板材入库；该块材长4000-6000mm，宽1000-1200mm，高300-600mm，根据市场需求，可将基础块材加工成任意规格尺寸的板材，使之更加实用。
实施例2，准确称取可发性聚苯乙烯材料40kg，可发性聚苯乙烯材料可为各种聚苯乙烯材料，如可发性聚苯乙烯珠粒等；称取无机MUEC胶液6kg，无机MUEC胶液为AI2O3、TiO2、SiO2的混合液，AI2O3：TiO2：SiO2的重量比为1：2.6：3.8。首先将可发性聚苯乙烯珠粒投放到预发泡机内，通过蒸汽和温度调节阀控制进入预发泡机的蒸汽量和进气的温度，蒸汽压力控制在4MPa，预发泡机内部温度控制在90℃，时间控制在3min，待机内的原料完全预发后，珠粒从预发泡机的出料口排出，进入干燥床烘干后经输送管输送至料仓；将预发泡好的聚苯乙烯珠粒从料仓经输送管输送至覆膜机内，同时将无机MUEC胶液投放至覆膜机内，按工艺要求的比例计量混合搅拌，使无机MUEC胶液均匀包裹在珠粒表面，使每一个有机珠粒表面都能形成相对独立的防火保温隔离膜；将覆膜后的珠粒投放到模具成型机内，采用液压装置加压至6MPa，用顶升装置将块材顶出，熟化后的块材采用切割设备切割成各种规格的板材。
实施例3，准确称取可发性聚苯乙烯材料20kg，可发性聚苯乙烯材料可为各种聚苯乙烯材料，如可发性聚苯乙烯珠粒等；称取无机MUEC胶液2kg，无机MUEC胶液为AI2O3、TiO2、SiO2的混合液，AI2O3：TiO2：SiO2的重量比为1：2.6：3.8。首先将可发性聚苯乙烯珠粒投放到预发泡机内，通过蒸汽和温度调节阀控制进入预发泡机的蒸汽量和进气的温度，蒸汽压力控制在3MPa，预发泡机内部温度控制在80℃，时间控制在5min，待机内的原料完全预发后，珠粒从预发泡机的出料口排出，进入干燥床烘干后经输送管输送至料仓；将预发泡好的聚苯乙烯珠粒从料仓经输送管输送至块材成型机内，注入蒸汽，温度为100-120℃，时间20-30分钟,压力为4-6MPa，经蒸汽加压聚合成型，待聚合成型后将蒸汽抽出，冷却后为块材；用电热丝切去毛边，再将块材切割成各种规格的板材，将切割好的板材，放入自动传送装置上面，板材应连续放置，等板材进入负压渗透区域内，浇注机自动将混合均匀的无机MUEC胶液，按设定的用量喷射在板材表面，喷射完成后高速压力渗透机开始自动吸附工作，并在设定的时间内完成工作，在上述工作全部完成后，由液压气缸将板材顶出，循环往复。
上述实施例1、2、3的聚苯乙烯泡沫塑料板材1，在其一面附着砂浆复合网毡布形成的外侧防护层2，厚度为1-6mm，在外侧防护层2上附着纳米陶瓷釉、树脂胶类、真石漆、饰面砂浆、仿石材、乳胶漆、金属漆或氟碳漆形成的饰面层3，厚度为0.1-2mm；在聚苯乙烯泡沫塑料板材1的另一面加工横肋或纵横肋4，在横肋或纵横肋4表面复合保护层5；同时，在由聚苯乙烯泡沫塑料板材1、外侧防护层2、饰面层3、横肋或纵横肋4和保护层5组成的复合板上预留锚钉孔洞，施工时将锚钉7穿过锚钉孔洞安装，制成复合板；复合板在工厂一次制作完成。
本发明实施例1、2、3的产品按GB8624-2012检测，燃烧性能达到不燃A2级；按GB/T10801.1-2002检测，主要物理性能最高值为：表观密度30-200㎏/立方；压缩强度150kPa；导热系数0.03-0.041（W/m·K）；尺寸稳定性0.1%；水蒸汽透过系数2（ng/Pa·m·s）；吸水率3%；熔结性：断裂弯曲负荷40N；弯曲变形28mm；各项物理性能指标均大大超过绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料各项物理性能指标。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下得出的其他任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.聚苯乙烯泡沫塑料，其特征在于，由下述重量配比的原料经均匀混合后由蒸汽加压或模具挤压或高压渗透聚合而成，可发性聚苯乙烯材料20-40份、无机MUEC胶液2-6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，所述的无机MUEC胶液为AI2O3、TiO2、SiO2的混合，AI2O3：TiO2：SiO2的重量比为1：2.6：3.8。
3.权利要求1或2所述的聚苯乙烯泡沫塑料的制备方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：
a原料预发泡及干燥，将可发性聚苯乙烯材料投放到预发泡机内，通过蒸汽和温度调节阀控制进入预发泡机的蒸汽量和进气的温度，蒸汽压力控制在3～4MPa，预发泡机内部温度控制在80-90℃，时间控制在3～5min，待机内的原料完全预发后，珠粒从预发泡机的出料口排出，进入干燥床烘干后经输送管输送至料仓；
b成型，采用覆膜干燥和蒸汽加压聚合成型，或采用覆膜和模具挤压聚合成型，或采用蒸汽加压和高压渗透聚合成型，将成型的块材采用切割设备切割成各种规格的板材。
4.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，b步骤所述的覆膜干燥和蒸汽加压聚合成型包括如下步骤：
覆膜干燥，将预发泡好的聚苯乙烯珠粒从料仓经输送管输送至覆膜机内，同时将无机MUEC胶液投放至覆膜机内，对混料进行搅拌，使无机MUEC胶液均匀包裹在珠粒表面，经干燥床烘干，干燥温度50-60℃，时间3-5分钟,压力为常压，干燥后投放至打散槽内，将块料打散为相对独立的珠粒，使每一个有机珠粒表面都能形成相对独立的防火保温隔离膜；
蒸汽加压聚合成型，将覆膜干燥后的珠粒投放到块材成型机内，注入蒸汽，温度为100-120℃，时间20-30分钟,压力为4-6MPa，经蒸汽加压聚合成型，待聚合成型后将蒸汽抽出，冷却熟化后的块材采用切割设备切去毛边，再采用切割设备将块材切割成各种规格的板材。
5.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，b步骤所述的覆膜和模具挤压聚合成型包括如下步骤：
覆膜，将预发泡好的聚苯乙烯珠粒从料仓经输送管输送至覆膜机内，同时将无机MUEC胶液投放至覆膜机内，对混料进行搅拌，使无机MUEC胶液均匀包裹在珠粒表面，使每一个有机珠粒表面都能形成相对独立的防火保温隔离膜；
模具挤压聚合成型，将覆膜后的珠粒投放到模具成型机内，采用液压装置加压至2-6MPa，用顶升装置将块材顶出，熟化后的块材采用切割设备切割成各种规格的板材。
6.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，b步骤所述的蒸汽加压和高压渗透聚合成型包括如下步骤：
蒸汽加压聚合成型，将预发泡好的聚苯乙烯珠粒从料仓经输送管输送至块材成型机内，注入蒸汽，温度为100-120℃，时间20-30分钟,压力为4-6MPa，经蒸汽加压聚合成型，待聚合成型后将蒸汽抽出，冷却后为块材；
高压渗透聚合成型，将蒸汽加压聚合成型的块材，冷却熟化后用电热丝切去毛边，再将块材切割成各种规格的板材，将切割好的板材，放入自动传送装置上面，板材应连续放置，等板材进入负压渗透区域内，浇注机自动将混合均匀的MUEC胶液，喷射在板材表面，喷射完成后高速压力渗透机开始自动吸附工作，在上述工作全部完成后，由液压气缸将板材顶出，循环往复。
7.由权利要求1或2所述的聚苯乙烯泡沫塑料制成的复合板，包括聚苯乙烯泡沫塑料板材（1），其特征在于，所述的聚苯乙烯泡沫塑料板材（1）一面附着砂浆复合网毡或玻钎网布形成的外侧防护层（2），厚度为1-6mm，外侧防护层（2）上附着纳米陶瓷釉、树脂胶类、真石漆、饰面砂浆、仿石材、乳胶漆、金属漆或氟碳漆形成的饰面层（3），厚度为0.1-2mm；所述的聚苯乙烯泡沫塑料板材（1）的另一面设横肋或纵横肋（4），横肋或纵横肋（4）表面复合保护层（5）；在由聚苯乙烯泡沫塑料板材（1）、外侧防护层（2）、饰面层（3）、横肋或纵横肋（4）和表面复合保护层（5）组成的复合板上预留锚钉孔洞；复合板在工厂一次制作完成。
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