CN105860309A - 聚苯乙烯/聚乙烯共混的超薄高保温挤塑板及制备方法 - Google Patents

聚苯乙烯/聚乙烯共混的超薄高保温挤塑板及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种聚苯乙烯/聚乙烯共混的超薄高保温挤塑板，包括如下组分：聚苯乙烯新料；聚苯乙烯茶色回收料；聚苯乙烯回收大白料；聚苯乙烯回收中白料；聚乙烯；苯乙烯‑丙烯酸钠；滑石粉；硼酸锌；硬质酸钠；色母粒；过氧化苯甲酰丁酯；过氧化苯甲酰；聚乙烯接枝马来酸锌；发泡剂；并相应提供了制备方法，使用回收料搭配聚苯乙烯新料制备高强度的挤塑板，大大降低了生产成本，通过对回收料断链问题的处理，使其具有与比一般废料优异的性能；通过添加聚乙烯辅料和适当的增溶剂以及其他添加剂，提高了产品的韧度，解决了质脆、易折断的问题；本配方可用于生产2公分及以下的超薄板材，避免了定型板压压位低、摩擦阻力大而导致的断板问题。

Description

聚苯乙烯/聚乙烯共混的超薄高保温挤塑板及制备方法
技术领域
本发明涉及一种挤塑板，具体涉及一种聚苯乙烯/聚乙烯共混的超薄高保温挤塑板及制备方法。
背景技术
聚苯乙烯挤塑板就是挤塑式聚苯乙烯隔热保温板，它是以聚苯乙烯树脂为原料加上其他的原辅料与聚合物，通过加热混合同时注入催化剂，然后挤塑压出成型而制造的硬质泡沫塑料板。聚苯乙烯挤塑板的原料市场目前主要分两种：一种是石化厂生产的GPPS或XPS专用聚苯乙烯等全新料，还有一种是目前使用比较广泛的PS回收料，全新料对于生产企业来说新料价位比较高，PS回收料成本低廉但是成型稳定性较差、发泡率和泡孔结构难以控制。
XPS板的生产工艺通常包括以下步骤：首先将通用级聚苯乙烯与成核剂、阻燃剂等通过喂料机进入第一级塑料挤出机，在挤塑机内充分塑化后再注入发泡剂，发泡剂在第二级挤出机中与其他原料充分混合和冷却后通过模具挤出，在模具挤出后压力迅速释放，被塑料包裹的发泡剂迅速膨胀形成密闭的泡孔，在泡孔的作用下聚苯乙烯塑料形成了有蜂窝状密闭泡孔的发泡板。再经过定型牵引机将板材定型为所需的厚度和宽度，经过切割成型。XPS因为聚苯乙烯发泡特性，生产2公分及以下板材时需要把定型板压的很低，因而摩擦阻力会很大，这样会很容易把刚出来的挤塑板拉断，而且得到的挤塑板保温效果不佳。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有较好保温效果的聚苯乙烯/聚乙烯共混的超薄高保温挤塑板及制备方法。
技术方案：本发明所述的聚苯乙烯/聚乙烯共混的超薄高保温挤塑板，包括如下组分：
优选地，所述的聚苯乙烯/聚乙烯共混的超薄高保温挤塑板，包括如下组分：
优选地，所述色母粒的载体为聚全氟乙丙烯。
本发明还提供上述的聚苯乙烯/聚乙烯共混的超薄高保温挤塑板的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚苯乙烯茶色回收料、聚苯乙烯回收大白料和聚苯乙烯回收中白料加入混料机内，在通氮气条件下加热至150～200℃，并加入过氧化苯甲酰丁酯和过氧化苯甲酰，混合均匀并保温搅拌2～5h后停止搅拌并冷却至50～80℃；
(2)向步骤(1)中的体系中加入聚苯乙烯新料、聚乙烯色母粒和聚乙烯接枝马来酸锌，在通氮气条件下再次加热至180～250℃，将混合均匀并保温搅拌0.5～1.5h，加入苯乙烯-丙烯酸钠、滑石粉、硼酸锌和硬质酸钠继续搅拌0.5～1.5h；将体系温度降温后造粒处理；
(3)将步骤(2)得到的粒料送入挤塑机的喂料室内，并注入发泡剂，进行挤塑成型；
(4)将由挤塑机输出的挤塑板经若干个张力辊传输，并在传输过程中降温，降温速度保持为2～5℃/S，干燥并切边处理。
优选地，所述挤塑机分为一号双螺杆挤出机和二号单螺杆挤出机；所述一号双螺杆挤出机分为12个工作区域，由进料口开始每个工作区域的温度依次设定为180～185℃、185～195℃、185～195℃、190～200℃、225～235℃、195～205℃、195～205℃、195～205℃、225～235℃、225～235℃、195～205℃、195～205℃；所述二号单螺杆挤出机分为9各工作区域，由进料端开始前七个和第九个工作区域的温度设定为175～185℃，第八个工作区域的温度设定为195～205℃。
优选地，所述一号双螺杆挤出机的螺杆转速为150～220rpm，二号单螺杆挤出机的螺杆转速为8～15rpm，二号单螺杆挤出机的料口压力为8～20MPa。
优选地，步骤(3)中发泡剂于所述一号双螺杆挤出机的第6个工作区域注入。
优选地，步骤(3)中所述挤塑成型过程中上压板温度控制为60～100℃，下压板温度控制为60～100℃。
有益效果：(1)本发明使用回收料搭配聚苯乙烯新料制备高强度的挤塑板，大大降低了生产成本，回收料处理过程中会发生链断的问题，本发明中通过添加氧化苯甲酰丁酯和过氧化苯甲酰双组份催化剂先对回收料处理，促使断开的链再次增长，使其具有比一般回收料较佳的质量，在降低生产成本低同时提高产品强度；(2)挤塑板以含苯环的聚苯乙烯为主料，得到的挤塑板一般存在质脆、易折断的问题，本发明通过以聚苯乙烯为主料，以聚乙烯为辅料，添加适当的增溶剂以及其他添加剂，提高了产品的韧度，解决了质脆、易折断的问题；(3)本发明提供的制备方法中选择适当混料温度和螺杆转速，减少螺杆转速与原材料之间的剪切热，从而增加板材的密度；同时在低的螺杆转速条件下注入发泡剂，有助于生成闭合泡孔，减小泡孔密度，提高板材硬度，同时提高保温效果。(4)本发明配方可用于生产2公分及以下的超薄板材，避免了定型板压压位低、摩擦阻力大而导致的断板问题。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1：一种聚苯乙烯/聚乙烯共混的超薄高保温挤塑板，包括如下组分：
所述色母粒的载体为聚全氟乙丙烯。
上述的聚苯乙烯/聚乙烯共混的超薄高保温挤塑板的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚苯乙烯茶色回收料、聚苯乙烯回收大白料和聚苯乙烯回收中白料加入混料机内，在通氮气条件下加热至180℃，并加入过氧化苯甲酰丁酯和过氧化苯甲酰，混合均匀并保温搅拌3.5h后停止搅拌并冷却至75℃；
(2)向步骤(1)中的体系中加入聚苯乙烯新料、聚乙烯色母粒和聚乙烯接枝马来酸锌，在通氮气条件下再次加热至220℃，将混合均匀并保温搅拌1h，加入苯乙烯-丙烯酸钠、滑石粉、硼酸锌和硬质酸钠继续搅拌1h；将体系温度降温后造粒处理；
(3)将步骤(2)得到的粒料送入挤塑机的喂料室内，并注入发泡剂，进行挤塑成型；所述挤塑机分为一号双螺杆挤出机和二号单螺杆挤出机；所述一号双螺杆挤出机分为12个工作区域，由进料口开始每个工作区域的温度依次设定为180℃、190℃、190℃、195℃、230℃、200℃、200℃、200℃、230℃、230℃、200℃、200℃；所述二号单螺杆挤出机分为9各工作区域，由进料端开始前七个和第九个工作区域的温度设定为180℃，第八个工作区域的温度设定为200℃；所述一号双螺杆挤出机的螺杆转速为180rpm，二号单螺杆挤出机的螺杆转速为10rpm，二号单螺杆挤出机的料口压力为16MPa；所述挤塑成型过程中上压板温度控制为80℃，下压板温度控制为80℃；发泡剂于所述一号双螺杆挤出机的第6个工作区域注入；
(4)将由挤塑机输出的挤塑板经若干个张力辊传输，并在传输过程中降温，降温速度保持为2.5℃/S，干燥并切边处理。
实施例2：聚苯乙烯/聚乙烯共混的超薄高保温挤塑板，包括如下组分：
所述色母粒的载体为聚全氟乙丙烯。
上述的聚苯乙烯/聚乙烯共混的超薄高保温挤塑板的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚苯乙烯茶色回收料、聚苯乙烯回收大白料和聚苯乙烯回收中白料加入混料机内，在通氮气条件下加热至150℃，并加入过氧化苯甲酰丁酯和过氧化苯甲酰，混合均匀并保温搅拌2h后停止搅拌并冷却至50℃；
(2)向步骤(1)中的体系中加入聚苯乙烯新料、聚乙烯色母粒和聚乙烯接枝马来酸锌，在通氮气条件下再次加热至180℃，将混合均匀并保温搅拌0.5h，加入苯乙烯-丙烯酸钠、滑石粉、硼酸锌和硬质酸钠继续搅拌0.5h；将体系温度降温后造粒处理；
(3)将步骤(2)得到的粒料送入挤塑机的喂料室内，并注入发泡剂，进行挤塑成型；所述挤塑机分为一号双螺杆挤出机和二号单螺杆挤出机；所述一号双螺杆挤出机分为12个工作区域，由进料口开始每个工作区域的温度依次设定为180℃、185℃、185℃、190℃、225℃、195℃、195℃、195℃、225℃、225℃、195℃、195℃；所述二号单螺杆挤出机分为9各工作区域，由进料端开始前七个和第九个工作区域的温度设定为175℃，第八个工作区域的温度设定为195℃；所述一号双螺杆挤出机的螺杆转速为150rpm，二号单螺杆挤出机的螺杆转速为8rpm，二号单螺杆挤出机的料口压力为8MPa；所述挤塑成型过程中上压板温度控制为60℃，下压板温度控制为60℃；发泡剂于所述一号双螺杆挤出机的第6个工作区域注入；
(4)将由挤塑机输出的挤塑板经若干个张力辊传输，并在传输过程中降温，降温速度保持为2℃/S，干燥并切边处理。
实施例3：聚苯乙烯/聚乙烯共混的超薄高保温挤塑板，包括如下组分：
优选地，所述色母粒的载体为聚全氟乙丙烯。
上述的聚苯乙烯/聚乙烯共混的超薄高保温挤塑板的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚苯乙烯茶色回收料、聚苯乙烯回收大白料和聚苯乙烯回收中白料加入混料机内，在通氮气条件下加热至200℃，并加入过氧化苯甲酰丁酯和过氧化苯甲酰，混合均匀并保温搅拌5h后停止搅拌并冷却至80℃；
(2)向步骤(1)中的体系中加入聚苯乙烯新料、聚乙烯色母粒和聚乙烯接枝马来酸锌，在通氮气条件下再次加热至250℃，将混合均匀并保温搅拌1.5h，加入苯乙烯-丙烯酸钠、滑石粉、硼酸锌和硬质酸钠继续搅拌1.5h；将体系温度降温后造粒处理；
(3)将步骤(2)得到的粒料送入挤塑机的喂料室内，并注入发泡剂，进行挤塑成型；所述挤塑机分为一号双螺杆挤出机和二号单螺杆挤出机；所述一号双螺杆挤出机分为12个工作区域，由进料口开始每个工作区域的温度依次设定为185℃、195℃、195℃、200℃、235℃、205℃、205℃、205℃、235℃、235℃、205℃、205℃；所述二号单螺杆挤出机分为9各工作区域，由进料端开始前七个和第九个工作区域的温度设定为185℃，第八个工作区域的温度设定为205℃；所述一号双螺杆挤出机的螺杆转速为220rpm，二号单螺杆挤出机的螺杆转速为15rpm，二号单螺杆挤出机的料口压力为20MPa；所述挤塑成型过程中上压板温度控制为100℃，下压板温度控制为100℃；发泡剂于所述一号双螺杆挤出机的第6个工作区域注入；
(4)将由挤塑机输出的挤塑板经若干个张力辊传输，并在传输过程中降温，降温速度保持为5℃/S，干燥并切边处理。
采用本配方和方法得到的实施例1～3产品与现有产品性能对比的数据见表1
表1 实施例1～3产品与现有产品性能对比的数据
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (8)

1.一种聚苯乙烯/聚乙烯共混的超薄高保温挤塑板，其特征在于包括如下组分：
以重量份数计。
2.根据权利要求1所述的聚苯乙烯/聚乙烯共混的超薄高保温挤塑板，其特征在于包括如下组分：
以重量份数计。
3.根据权利要求1～2任一项所述的聚苯乙烯/聚乙烯共混的超薄高保温挤塑板，其特征在于包括如下组分：所述色母粒的载体为聚全氟乙丙烯。
4.一种如权利要求1～2任一项所述的聚苯乙烯/聚乙烯共混的超薄高保温挤塑板的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将聚苯乙烯茶色回收料、聚苯乙烯回收大白料和聚苯乙烯回收中白料加入混料机内，在通氮气条件下加热至150～200℃，并加入过氧化苯甲酰丁酯和过氧化苯甲酰，混合均匀并保温搅拌2～5h后停止搅拌并冷却至50～80℃；
(2)向步骤(1)中的体系中加入聚苯乙烯新料、聚乙烯色母粒和聚乙烯接枝马来酸锌，在通氮气条件下再次加热至180～250℃，将混合均匀并保温搅拌0.5～1.5h，加入苯乙烯-丙烯酸钠、滑石粉、硼酸锌和硬质酸钠继续搅拌0.5～1.5h；将体系温度降温后造粒处理；
(3)将步骤(2)得到的粒料送入挤塑机的喂料室内，并注入发泡剂，进行挤塑成型；
(4)将由挤塑机输出的挤塑板经若干个张力辊传输，并在传输过程中降温，降温速度保持为2～5℃/S，干燥并切边处理。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述挤塑机分为一号双螺杆挤出机和二号单螺杆挤出机；所述一号双螺杆挤出机分为12个工作区域，由进料口开始每个工作区域的温度依次设定为180～185℃、185～195℃、185～195℃、190～200℃、225～235℃、195～205℃、195～205℃、195～205℃、225～235℃、225～235℃、195～205℃、195～205℃；所述二号单螺杆挤出机分为9各工作区域，由进料端开始前七个和第九个工作区域的温度设定为175～185℃，第八个工作区域的温度设定为195～205℃。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述一号双螺杆挤出机的螺杆转速为150～220rpm，二号单螺杆挤出机的螺杆转速为8～15rpm，二号单螺杆挤出机的料口压力为8～20MPa。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中发泡剂于所述一号双螺杆挤出机的第6个工作区域注入。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述挤塑成型过程中上压板温度控制为60～100℃，下压板温度控制为60～100℃。
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