CN105924818A - 一种聚苯乙烯树脂发泡保温板材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚苯乙烯树脂发泡保温板材，该聚苯乙烯树脂发泡保温板材是由以下重量份数的各组份组成：聚苯乙烯80‑120份、钛合金粉5‑10份、聚丙烯20‑40份、六溴环十二烷3‑5份、苯并三氮唑1‑3份、硅烷偶联剂0.5‑2份、有机硅树脂2‑6份、改性剂3‑7份、辅助改性剂1‑5份、热稳定剂1‑5份；本发明还公开了上述聚苯乙烯树脂发泡保温板材的制备方法。本发明工艺配方简单易用，具有热稳定性好、强度高、质量轻、无毒环保、导热系数低、保温性能好的优点，具有良好的应用前景。

Description

一种聚苯乙烯树脂发泡保温板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及保温材料领域，尤其涉及一种聚苯乙烯树脂发泡保温板材及其制备方法。
背景技术
目前，市场上使用的保温材料主要分为无机保温材料和有机保温材料两大类。综合而言，有机保温材料具有重量轻、保温隔热性能好、材料加工性好等优点，但其防火性能差、稳定性差且不耐老化。无机保温材料如珍珠岩、硅藻土、石棉、矿渣棉、泡沫玻璃等，虽具备一定的防火性能，但其导热系数高、保温性能差，容重较大。市场上现有的A级保温材料有玻璃棉、岩棉板、发泡水泥、泡沫玻璃、玻化微珠等几种无机材料，其原材料价格较高，施工复杂，如玻化微珠在施工时至少需要在外墙涂抹七八公分厚的砂浆，多的则需要涂抹十几公分厚，费工又费料。而有些材料如岩棉板，属于有害物质，施工时防护不好则会引起全身瘙痒。B级保温材料有模塑聚苯乙烯(EPS)保温板、挤塑聚苯乙烯保温板板(XPS)、发泡聚氨酯(PU)保温板等几种，其施工较为方便，施工费用大约是A级保温材料的一半，在市场上的受欢迎程度较高，坐拥一定的市场占有率。然而现有有机保温材料虽然成本较低，保温效果好，施工方便，但其燃烧等级多数不达标，面临被市场淘汰的风险。虽然向有机保温材料中加入阻燃剂可提高其燃烧等级，但阻燃效果并不明显，且大多数阻燃剂在发生火灾时会产生有毒烟气，严重危及人的生命安全。
发明内容
本发明提供一种工艺配方简单易用、热稳定性好、强度高、质量轻、无毒环保、导热系数低、保温性能好、具有良好的应用前景的聚苯乙烯树脂发泡保温板材及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种聚苯乙烯树脂发泡保温板材，由以下重量份数的各组份组成：聚苯乙烯80-120份、钛合金粉5-10份、聚丙烯20-40份、六溴环十二烷3-5份、苯并三氮唑1-3份、硅烷偶联剂0.5-2份、有机硅树脂2-6份、改性剂3-7份、辅助改性剂1-5份、热稳定剂1-5份；
进一步地，所述钛合金粉按照重量百分含量由如下成分组成：Nb：6-11％，Sn：25-30％，O：0.015-0.320％，余量为Ti；
进一步地，所述钛合金的制备方法具体为：按照所述钛合金的重量百分含量进行配料，经熔炼、均匀化退火、锻造、固溶热处理得到钛合金成品；
进一步地，按照所述钛合金的重量百分含量进行配料，压制成电极、在真空自耗电弧炉中熔炼1次，均匀化温度为850-980℃、保持时间为8-10h、退火后去除氧化层，在锻造温度为780-910℃下锻造35-60分钟，进行固溶热处理得到钛合金成品；
进一步地，所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷；
进一步地，所述辅助改性剂为丙烯酸-2-乙基己酯与藻酸钠的混合物；
进一步地，所述改性剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯；
进一步地，所述热稳定剂为二盐基亚磷酸铅或二盐基邻苯二甲酸铅。
本发明还公开了上述一种聚苯乙烯树脂发泡保温板材的制备方法，具体步骤如下：
(1)按照比例将钛合金粉、聚丙烯、六溴环十二烷、苯并三氮唑、硅烷偶联剂、有机硅树脂、改性剂、辅助改性剂、热稳定剂混合，充分搅拌；
(2)将步骤(1)充分搅拌后的物料与聚苯乙烯混合并搅拌分散，而后加入成型机中蒸汽加热进行发泡成型，蒸汽压力为0.05-0.2MPa，通蒸汽时间为5-20s，得到产品聚苯乙烯树脂发泡保温板材；
进一步地，所述聚苯乙烯为聚苯乙烯颗粒。
本发明的有益效果：
本发明工艺配方简单易用，具有热稳定性好、强度高、质量轻、无毒环保、导热系数低、保温性能好的优点，具有良好的应用前景。本发明的配方互相配合、产生了协同效应，使得材料保温性能优越，可广泛应用于保温材料领域。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例旨在对本发明进行举例描述，而非以任何形式对本发明进行限制。
实施例1：
由以下重量份数的各组份组成：聚苯乙烯80份、钛合金粉5份、聚丙烯20份、六溴环十二烷3份、苯并三氮唑1份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5份、有机硅树脂2份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯3份、丙烯酸-2-乙基己酯与藻酸钠按重量比1:1的混合物1份、二盐基亚磷酸铅5份。
所述钛合金粉按照重量百分含量由如下成分组成：Nb：6％，Sn：25％，O：0.015％，余量为Ti；制备方法为：按照所述钛合金的重量百分含量进行配料，压制成电极、在真空自耗电弧炉中熔炼1次，均匀化温度为850℃、保持时间为8h、退火后去除氧化层，在锻造温度为780℃下锻造35分钟，进行固溶热处理得到钛合金成品。
所述聚苯乙烯树脂发泡保温板材其制备过程步骤如下：
(1)按照比例将钛合金粉、聚丙烯、六溴环十二烷、苯并三氮唑、硅烷偶联剂、有机硅树脂、改性剂、辅助改性剂、热稳定剂混合，充分搅拌；
(2)将步骤(1)充分搅拌后的物料与聚苯乙烯混合并搅拌分散，而后加入成型机中蒸汽加热进行发泡成型，蒸汽压力为0.05MPa，通蒸汽时间为20s，得到产品聚苯乙烯树脂发泡保温板材。
实施例2：
由以下重量份数的各组份组成：聚苯乙烯80份、钛合金粉5份、聚丙烯20份、六溴环十二烷3份、苯并三氮唑1份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5份、有机硅树脂2份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯3份、丙烯酸-2-乙基己酯与藻酸钠按重量比1:1的混合物1份、二盐基邻苯二甲酸铅5份。
所述钛合金粉按照重量百分含量由如下成分组成：Nb：6％，Sn：25％，O：0.015％，余量为Ti；制备方法为：按照所述钛合金的重量百分含量进行配料，压制成电极、在真空自耗电弧炉中熔炼1次，均匀化温度为850℃、保持时间为8h、退火后去除氧化层，在锻造温度为780℃下锻造35分钟，进行固溶热处理得到钛合金成品。
所述聚苯乙烯树脂发泡保温板材其制备过程步骤如下：
(1)按照比例将钛合金粉、聚丙烯、六溴环十二烷、苯并三氮唑、硅烷偶联剂、有机硅树脂、改性剂、辅助改性剂、热稳定剂混合，充分搅拌；
(2)将步骤(1)充分搅拌后的物料与聚苯乙烯混合并搅拌分散，而后加入成型机中蒸汽加热进行发泡成型，蒸汽压力为0.1MPa，通蒸汽时间为20s，得到产品聚苯乙烯树脂发泡保温板材。
对比例1：
由以下重量份数的各组份组成：聚苯乙烯80份、氢氧化铝粉5份、聚丙烯20份、六溴环十二烷3份、苯并三氮唑1份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5份、有机硅树脂2份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯3份、丙烯酸-2-乙基己酯与藻酸钠按重量比1:1的混合物1份、二盐基邻苯二甲酸铅5份。
所述聚苯乙烯树脂发泡保温板材其制备过程步骤如下：
(1)按照比例将氢氧化铝粉、聚丙烯、六溴环十二烷、苯并三氮唑、硅烷偶联剂、有机硅树脂、改性剂、辅助改性剂、热稳定剂混合，充分搅拌；
(2)将步骤(1)充分搅拌后的物料与聚苯乙烯混合并搅拌分散，而后加入成型机中蒸汽加热进行发泡成型，蒸汽压力为0.1MPa，通蒸汽时间为20s，得到产品聚苯乙烯树脂发泡保温板材。
对比例2：
由以下重量份数的各组份组成：聚苯乙烯80份、钛合金粉5份、聚丙烯20份、六溴环十二烷3份、苯并三氮唑1份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5份、有机硅树脂2份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯3份、二盐基邻苯二甲酸铅5份。
所述钛合金粉按照重量百分含量由如下成分组成：Nb：6％，Sn：25％，O：0.015％，余量为Ti；制备方法为：按照所述钛合金的重量百分含量进行配料，压制成电极、在真空自耗电弧炉中熔炼1次，均匀化温度为850℃、保持时间为8h、退火后去除氧化层，在锻造温度为780℃下锻造35分钟，进行固溶热处理得到钛合金成品。
所述聚苯乙烯树脂发泡保温板材其制备过程步骤如下：
(1)按照比例将钛合金粉、聚丙烯、六溴环十二烷、苯并三氮唑、硅烷偶联剂、有机硅树脂、改性剂、热稳定剂混合，充分搅拌；
(2)将步骤(1)充分搅拌后的物料与聚苯乙烯混合并搅拌分散，而后加入成型机中蒸汽加热进行发泡成型，蒸汽压力为0.1MPa，通蒸汽时间为20s，得到产品聚苯乙烯树脂发泡保温板材。
实施例3：
实施例1-2、对比例1、对比例2配方得到的聚苯乙烯树脂发泡保温板材相比较其各方面性能见下表：
表1试验结果
项目 实施例1 实施例2 对比例1 对比例2
抗压强度 335kPa 350kPa 262kPa 294kPa
导热系数 0.015W/mk 0.014W/mk 0.035W/mk 0.024W/mk
吸水率 0.05％(V/V) 0.04％(V/V) 1.15％(V/V) 1.27％(V/V)
燃烧性能 A2 A2 B A
由此可见，本发明工艺配方简单易用，具有热稳定性好、强度高、质量轻、无毒环保、导热系数低、保温性能好的优点，具有良好的应用前景。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种聚苯乙烯树脂发泡保温板材，其特征在于：由以下重量份数的各组份组成：聚苯乙烯80-120份、钛合金粉5-10份、聚丙烯20-40份、六溴环十二烷3-5份、苯并三氮唑1-3份、硅烷偶联剂0.5-2份、有机硅树脂2-6份、改性剂3-7份、辅助改性剂1-5份、热稳定剂1-5份。
2.如权利要求1所述的一种聚苯乙烯树脂发泡保温板材，其特征在于：所述钛合金粉按照重量百分含量由如下成分组成：Nb：6-11％，Sn：25-30％，O：0.015-0.320％，余量为Ti。
3.如权利要求2所述的一种聚苯乙烯树脂发泡保温板材，其特征在于：所述钛合金的制备方法具体为：按照所述钛合金的重量百分含量进行配料，经熔炼、均匀化退火、锻造、固溶热处理得到钛合金成品。
4.如权利要求3所述的一种聚苯乙烯树脂发泡保温板材，其特征在于：按照所述钛合金的重量百分含量进行配料，压制成电极、在真空自耗电弧炉中熔炼1次，均匀化温度为850-980℃、保持时间为8-10h、退火后去除氧化层，在锻造温度为780-910℃下锻造35-60分钟，进行固溶热处理得到钛合金成品。
5.如权利要求1所述的一种聚苯乙烯树脂发泡保温板材，其特征在于：所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
6.如权利要求1所述的一种聚苯乙烯树脂发泡保温板材，其特征在于：所述辅助改性剂为丙烯酸-2-乙基己酯与藻酸钠的混合物。
7.如权利要求1所述的一种聚苯乙烯树脂发泡保温板材，其特征在于：所述改性剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯。
8.如权利要求1所述的一种聚苯乙烯树脂发泡保温板材，其特征在于：所述热稳定剂为二盐基亚磷酸铅或二盐基邻苯二甲酸铅。
9.如权利要求1-8任一项所述的一种聚苯乙烯树脂发泡保温板材的制备方法，其特征在于：
(1)按照比例将钛合金粉、聚丙烯、六溴环十二烷、苯并三氮唑、硅烷偶联剂、有机硅树脂、改性剂、辅助改性剂、热稳定剂混合，充分搅拌；
(2)将步骤(1)充分搅拌后的物料与聚苯乙烯混合并搅拌分散，而后加入成型机中蒸汽加热进行发泡成型，蒸汽压力为0.05-0.2MPa，通蒸汽时间为5-20s，得到产品聚苯乙烯树脂发泡保温板材。
10.如权利要求9所述的一种聚苯乙烯树脂发泡保温板材的制备方法，其特征在于：所述聚苯乙烯为聚苯乙烯颗粒。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160907

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