CN105860310A - 一种聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板及其制备方法 - Google Patents

一种聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板，包括如下组分：聚苯乙烯颗粒350～450份；高溶脂聚丙烯50～150份；苯乙烯‑丙烯酸钠7～10份；过氧化苯甲酰丁酯3～8份；过氧化苯甲酰1～5份；成核剂4～6份；烯基丁二酸酯2～2.4份；二烷基二硫代磷酸锌0.8～1.2份；苯甲酸铵2～6份；改性黄土粉2～5份；阻燃剂20～28份；色母粒6～10份；发泡剂8～12份，各组分以重量份计。本发明配方中采用高溶脂聚丙烯等材料与聚苯乙烯原料混合，添加少量的边角料可以生产出10厘米以上的板材，同时加入少量的阻燃剂就可以达到国家B1级防火等级，并且不影响板材的物理性能。

Description

一种聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种挤塑板，具体是一种聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板。
背景技术
市场上现有的外墙保温材料主要使用改苯板(EPS)、聚氨酯板以及挤塑板(XPS)，其中苯板最便宜，保温效果一般，会吸水发生变形，做完保温层之后需要做防水等措施。聚氨酯是现有保温材料里面性能最好的一种，冰箱冷库等领域的保温材料用的就是聚氨酯，导热系数远远低于苯板和挤塑板，基本上一半厚度的聚氨酯保温层就可以达到苯板和挤塑板原厚度的保温效果，不过价格要比苯板和挤塑板高出不少。挤塑板相较苯板保温效果要好很多，导热系数比苯板低，价格稍高与苯板，而低于聚氨酯板。
挤塑板是第三代硬质发泡保温材料，生产工序简单，它是由聚苯乙烯树脂及其它添加剂经挤压过程制造出的拥有连续均匀表层及闭孔式蜂窝结构的板材，这些蜂窝结构的厚板，完全不会出现空隙，这种闭孔式结构的保温材料可具有极高的压力，同时拥有同等低值的导热系数(仅为0.027W/M.K)和经久不衰的优良保温和抗压性能。
目前的挤塑板厚板生产需要添加溶脂较高的聚苯乙烯材料，但目前市场上的聚苯乙烯料溶脂高的一般是次的回收料，而次的回收料中会混入一些如矿物油脂之类的物质，这使的生产的板材氧指数无法达到要求，阻燃性能不能达到标准。
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10厘米以上厚度并能够达到防火要求的挤塑板；
本发明的另一目的在于提供一种制备上述挤塑板的方法。
技术方案：本发明所述聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板，包括如下组分：
各组分以重量份计，其中聚苯乙烯颗粒为聚苯乙烯新料、聚苯乙烯回收料混合组成，混合比例为3：1。
本发明优选地，包括如下组分：
优选地，所述成核剂为4-甲基戊酸钠。
优选地，所述色母粒的载体为聚全氟乙丙烯。
优选地，所述阻燃剂为丁二烯-苯乙烯溴化共聚物。
本发明聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚苯乙烯回收料重新造粒，再与聚苯乙烯新料混合加入混料机中，向混料机中加入高溶脂聚丙烯、苯乙烯-丙烯酸钠、过氧化苯甲酰丁酯和过氧化苯甲酰，启动混料机混合物料，并将混合物料加热至130～150℃，保温搅拌2～4小时后停机冷却；
(2)向混料机中加入烯基丁二酸酯、苯甲酸铵、二烷基二硫代磷酸锌、改性黄土粉和色母粒，再次启动混料机混合物料，并加热至130～150℃，保温搅拌1～1.5小时后停机，将混合物料冷却至50～70℃，再次加入成核剂和阻燃剂继续搅拌1～2小时；
(3)将步骤(2)中得到的混合物料冷却后送入造粒机中造粒，造粒完成后将得到的颗粒冷却后送入挤塑机的喂料室中，启动挤塑机，熔融挤出，并同步向挤塑机内注入发泡剂，进行挤塑成型。
优选地，步骤(3)中所述挤塑机分为一号双螺杆挤出机和二号单螺杆挤出机；其中，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℃、185～195℃、185～195℃、190～200℃、225～235℃、195～205℃、195～205℃、195～205℃、225～235℃、225～235℃、195～205℃和195～205℃；二号单螺杆挤出机分为9个工作区域，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，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)中挤塑成型过程中所述挤塑机的上压板温度为60～100℃，下压板温度为60～100℃。
有益效果：(1)本发明配方中采用高溶脂聚丙烯等材料与聚苯乙烯原料混合，添加少量的边角料可以生产出10厘米以上的板材，同时加入少量的阻燃剂就可以达到国家B1级防火等级，并且不影响板材的物理性能；(2)本发明中将聚苯乙烯新料、回收料混合作为主料，大幅度降低企业的生产成本，提高经济效益，而针对回收料中分子链断裂导致的能发泡的苯环变少的问题，本发明通过添加氧化苯甲酰丁酯、十二烷基苯磺酸钠和过氧化苯甲酰作为活性剂和催化剂先对回收料处理，促使断开的链再次增长，保证发泡效果，不影响板材的比重；(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。
具体实施方式
下面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/聚丙烯共混的保温挤塑板，包括如下组分：
各组分以重量份计，其中聚苯乙烯颗粒为聚苯乙烯新料、聚苯乙烯回收料混合组成，混合比例为3：1，所述色母粒的载体为聚全氟乙丙烯。
本实施例中聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚苯乙烯回收料重新造粒，再与聚苯乙烯新料混合加入混料机中，向混料机中加入高溶脂聚丙烯、苯乙烯-丙烯酸钠、过氧化苯甲酰丁酯和过氧化苯甲酰，启动混料机混合物料，并将混合物料加热至130℃，保温搅拌2小时后停机冷却；
(2)向混料机中加入烯基丁二酸酯、苯甲酸铵、二烷基二硫代磷酸锌、改性黄土粉和色母粒，再次启动混料机混合物料，并加热至130℃，保温搅拌1小时后停机，将混合物料冷却至50℃，再次加入4-甲基戊酸钠和丁二烯-苯乙烯溴化共聚物继续搅拌1小时；
(3)将步骤(2)中得到的混合物料冷却后送入造粒机中造粒，造粒完成后将得到的颗粒冷却后送入挤塑机的喂料室中，启动挤塑机，熔融挤出，并同步向挤塑机内注入发泡剂，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；其中，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℃和195℃；二号单螺杆挤出机分为9个工作区域，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℃。挤塑成型过程中所述挤塑机的上压板温度为60℃，下压板温度为60℃。
实施例2：一种聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板，包括如下组分：
各组分以重量份计，其中聚苯乙烯颗粒为聚苯乙烯新料、聚苯乙烯回收料混合组成，混合比例为3：1，所述色母粒的载体为聚全氟乙丙烯。
本实施例中聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚苯乙烯回收料重新造粒，再与聚苯乙烯新料混合加入混料机中，向混料机中加入高溶脂聚丙烯、苯乙烯-丙烯酸钠、过氧化苯甲酰丁酯和过氧化苯甲酰，启动混料机混合物料，并将混合物料加热至150℃，保温搅拌4小时后停机冷却；
(2)向混料机中加入烯基丁二酸酯、苯甲酸铵、二烷基二硫代磷酸锌、改性黄土粉和色母粒，再次启动混料机混合物料，并加热至150℃，保温搅拌1.5小时后停机，将混合物料冷却至70℃，再次加入4-甲基戊酸钠和丁二烯-苯乙烯溴化共聚物继续搅拌2小时；
(3)将步骤(2)中得到的混合物料冷却后送入造粒机中造粒，造粒完成后将得到的颗粒冷却后送入挤塑机的喂料室中，启动挤塑机，熔融挤出，并同步向挤塑机内注入发泡剂，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；其中，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190℃、195℃、195℃、200℃、235℃、205℃、205℃、205℃、235℃、235℃、205℃和205℃；二号单螺杆挤出机分为9个工作区域，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℃。挤塑成型过程中所述挤塑机的上压板温度为100℃，下压板温度为100℃。
实施例3：一种聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板，包括如下组分：
各组分以重量份计，其中聚苯乙烯颗粒为聚苯乙烯新料、聚苯乙烯回收料混合组成，混合比例为3：1，所述色母粒的载体为聚全氟乙丙烯。
本实施例中聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚苯乙烯回收料重新造粒，再与聚苯乙烯新料混合加入混料机中，向混料机中加入高溶脂聚丙烯、苯乙烯-丙烯酸钠、过氧化苯甲酰丁酯和过氧化苯甲酰，启动混料机混合物料，并将混合物料加热至140℃，保温搅拌3小时后停机冷却；
(2)向混料机中加入烯基丁二酸酯、苯甲酸铵、二烷基二硫代磷酸锌、改性黄土粉和色母粒，再次启动混料机混合物料，并加热至140℃，保温搅拌1.5小时后停机，将混合物料冷却至60℃，再次加入4-甲基戊酸钠和丁二烯-苯乙烯溴化共聚物继续搅拌2小时；
(3)将步骤(2)中得到的混合物料冷却后送入造粒机中造粒，造粒完成后将得到的颗粒冷却后送入挤塑机的喂料室中，启动挤塑机，熔融挤出，并同步向挤塑机内注入发泡剂，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；其中，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℃、190℃、190℃、195℃、230℃、200℃、200℃、200℃、230℃、230℃、200℃和200℃；二号单螺杆挤出机分为9个工作区域，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℃；挤塑成型过程中所述挤塑机的上压板温度为80℃，下压板温度为80℃。
本发明实施例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 (10)

1.一种聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板，其特征在于，包括如下组分：
各组分以重量份计，其中聚苯乙烯颗粒为聚苯乙烯新料、聚苯乙烯回收料混合组成，混合比例为3：1。
2.根据权利要求1所述的聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板，其特征在于，包括如下组分：
3.根据权利要求1或2任一项所述的聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板，其特征在于，所述成核剂为4-甲基戊酸钠。
4.根据权利要求1或2任一项所述的聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板，其特征在于，所述色母粒的载体为聚全氟乙丙烯。
5.根据权利要求1或2任一项所述的聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板，其特征在于，所述阻燃剂为丁二烯-苯乙烯溴化共聚物。
6.一种权利要求1所述的聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将聚苯乙烯回收料重新造粒，再与聚苯乙烯新料混合加入混料机中，向混料机中加入高溶脂聚丙烯、苯乙烯-丙烯酸钠、过氧化苯甲酰丁酯和过氧化苯甲酰，启动混料机混合物料，并将混合物料加热至130～150℃，保温搅拌2～4小时后停机冷却；
(2)向混料机中加入烯基丁二酸酯、苯甲酸铵、二烷基二硫代磷酸锌、改性黄土粉和色母粒，再次启动混料机混合物料，并加热至130～150℃，保温搅拌1～1.5小时后停机，将混合物料冷却至50～70℃，再次加入成核剂和阻燃剂继续搅拌1～2小时；
(3)将步骤(2)中得到的混合物料冷却后送入造粒机中造粒，造粒完成后将得到的颗粒冷却后送入挤塑机的喂料室中，启动挤塑机，熔融挤出，并同步向挤塑机内注入发泡剂，进行挤塑成型。
7.根据权利要求6所述的聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述挤塑机分为一号双螺杆挤出机和二号单螺杆挤出机；其中，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℃、185～195℃、185～195℃、190～200℃、225～235℃、195～205℃、195～205℃、195～205℃、225～235℃、225～235℃、195～205℃和195～205℃；二号单螺杆挤出机分为9个工作区域，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℃。
8.根据权利要求7所述的聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板的制备方法，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。
9.根据权利要求7所述的聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板的制备方法，其特征在于，发泡剂于所述一号双螺杆挤出机的第6个工作区域注入。
10.根据权利要求6所述的聚苯乙烯/聚丙烯共混的保温挤塑板的制备方法，其特征在于，步骤(3)中挤塑成型过程中所述挤塑机的上压板温度为60～100℃，下压板温度为60～100℃。
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