CN105906961A - 聚苯乙烯/聚乙烯共混的高阻燃挤塑板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开聚苯乙烯/聚乙烯共混的高阻燃挤塑板，包括如下组分：聚苯乙烯新料；聚苯乙烯回收料；聚乙烯；苯乙烯‑丙烯酸钠；镁铝水滑石；十溴二苯醚；硅系阻燃剂；色母粒；过氧化苯甲酸叔丁酯；过氧化苯甲酰；聚乙烯接枝马来酸锌和发泡剂；并相应提供了制备方法，得到阻燃性能较佳的挤塑板。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，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；通过添加特定比例的十溴二苯醚以及硅系阻燃剂，搭配其他添加剂达到了较佳的阻燃效果，抗氧指数可高达48。

Description

聚苯乙烯/聚乙烯共混的高阻燃挤塑板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种挤塑板，具体涉及聚苯乙烯/聚乙烯共混的高阻燃挤塑板及其制备方法。
背景技术
市场上现有的外墙保温材料主要使用改苯板、挤塑板以及聚氨酯，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其它的一些防水等措施挤塑板相较苯板要好很多，导热系数比苯板低，价格稍高一点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；挤塑板的隔热保温性强、抗压性强、能防潮，并且环保；挤塑板本身的强度较高，从而造成板材较脆，不易弯折，容易使板材损坏、开裂；透气性差以及价格较高等缺点。聚苯乙烯塑料是一种用途很广的通用塑料，应用主要分为注塑制品、挤出制品及泡沫制品三大类，聚苯乙烯塑料制品因其原料成本低廉，性能优异，用途广泛而发展很快，目前已居泡沫塑料产品前列。目前，较多的聚苯乙烯塑料制品，用后即被舍弃，形成的垃圾量比较大，导致较严重的白色污染问题，而这些白色污染源不能自降解，如果要解决白色污染问题就需要对这些废旧塑料进行回收再利用。
回收的聚苯乙烯废旧塑料，一般需要经过热熔、过滤、脱色、重结晶、造粒等步骤，此步骤中容易导致分子链的断裂，采用这些断链后的聚苯乙烯回收料直接用于墙板生产，其得到的产品强度较低，产品性能较低劣，达不到较佳的阻燃效果。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种强度高、保温性能好以及尺寸稳定的高阻燃挤塑板及其制备方法。
技术方案：本发明所述的聚苯乙烯/聚乙烯共混的高阻燃挤塑板及其制备方法，包括如下组分：
优选地，所述聚苯乙烯/聚乙烯共混的高阻燃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。
本发明还提供上述聚苯乙烯/聚乙烯共混的高阻燃挤塑板的制备方法，包括如下步骤：
(1)将经过脱色处理的聚苯乙烯回收料加入混料机内，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1～2h，加入十溴二苯醚、硅系阻燃剂、苯乙烯-丙烯酸钠和镁铝水滑石继续搅拌1～2h；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双螺杆挤出机；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℃、215～225℃、225～235℃、225～235℃、225～235℃、195～205℃和195～205℃；所述二号双螺杆挤出机分为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，本发明中通过添加过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)本发明通过添加特定比例的十溴二苯醚以及硅系阻燃剂，搭配其他添加剂达到了较佳的阻燃效果，抗氧指数可高达48。
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/聚乙烯共混的聚苯乙烯/聚乙烯共混的高阻燃挤塑板包括如下组分：
所述色母粒的载体为聚全氟乙丙烯。
上述聚苯乙烯/聚乙烯共混的高阻燃挤塑板的制备方法，包括如下步骤：
(1)将经过脱色处理的聚苯乙烯回收料加入混料机内，在通氮气条件下加热至185℃，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3h后停止搅拌并冷却至60℃；
(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230℃，将混合均匀并保温搅拌1.5h，加入十溴二苯醚、硅系阻燃剂、苯乙烯-丙烯酸钠和镁铝水滑石继续搅拌1.8h；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双螺杆挤出机；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℃、220℃、230℃、230℃、230℃、200℃和200℃；所述二号双螺杆挤出机分为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，二号双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15MPa；所述挤塑成型过程中上压板温度控制为90℃，下压板温度控制为90℃；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/聚乙烯共混的聚苯乙烯/聚乙烯共混的高阻燃挤塑板包括如下组分：
所述色母粒的载体为聚全氟乙丙烯。
上述聚苯乙烯/聚乙烯共混的高阻燃挤塑板的制备方法，包括如下步骤：
(1)将经过脱色处理的聚苯乙烯回收料加入混料机内，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1h，加入十溴二苯醚、硅系阻燃剂、苯乙烯-丙烯酸钠和镁铝水滑石继续搅拌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双螺杆挤出机；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℃、215℃、225℃、225℃、225℃、195℃和195℃；所述二号双螺杆挤出机分为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，二号双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2～5℃/S，干燥并切边处理。
实施例3：聚苯乙烯/聚乙烯共混的聚苯乙烯/聚乙烯共混的高阻燃挤塑板包括如下组分：
所述色母粒的载体为聚全氟乙丙烯。
上述聚苯乙烯/聚乙烯共混的高阻燃挤塑板的制备方法，包括如下步骤：
(1)将经过脱色处理的聚苯乙烯回收料加入混料机内，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2h，加入十溴二苯醚、硅系阻燃剂、苯乙烯-丙烯酸钠和镁铝水滑石继续搅拌2h；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双螺杆挤出机；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℃、225℃、235℃、235℃、235℃、205℃和205℃；所述二号双螺杆挤出机分为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，二号双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.聚苯乙烯/聚乙烯共混的高阻燃挤塑板，其特征在于包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的聚苯乙烯/聚乙烯共混的高阻燃挤塑板，其特征在于包括如下组分：
3.根据权利要求1～2任一项所述的聚苯乙烯/聚乙烯共混的高阻燃挤塑板，其特征在于：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/聚乙烯共混的高阻燃挤塑板的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将经过脱色处理的聚苯乙烯回收料加入混料机内，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1～2h，加入十溴二苯醚、硅系阻燃剂、苯乙烯-丙烯酸钠和镁铝水滑石继续搅拌1～2h；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双螺杆挤出机；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℃、215～225℃、225～235℃、225～235℃、225～235℃、195～205℃和195～205℃；所述二号双螺杆挤出机分为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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