CN106700135A - 难燃聚苯乙烯保温材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的难燃聚苯乙烯保温材料按重量份计是由2～50份发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒、20～1000份水性胶黏剂、5～100份纳米粘土、0.1～10份增强剂、0.01～1份增稠保水剂和2～50份抑热剂搅拌混合均匀倒入模具，然后在1～10MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥制得，其密度为70～150kg/m3，压缩强度为0.2～0.3MPa，导热系数为0.045～0.06W/mK，燃烧热值为2～2.9MJ/kg，氧指数为50～70％，垂直燃烧等级为V‑0级，防火燃烧等级为A2级。该材料不仅能达到高层民用建筑保温材料的防火燃烧的A2级，且还在未外加阻燃剂的情况下获得优异的阻燃性，并还具有其它良好的综合性能，是一种理想的保温材料。同时制备方法简单、原料环保，具有广阔的市场前景。

Description

难燃聚苯乙烯保温材料及其制备方法
技术领域
本发明属于保温材料及其制备技术领域，具体涉及一种难燃聚苯乙烯保温材料及其制备方法。
背景技术
可发性聚苯乙烯泡沫(EPS)是通过在聚苯乙烯树脂中添加发泡剂，经发泡而成的、内部具有多孔结构的泡沫材料。它具有导热系数低、质量轻、硬度高及化学性质稳定等特点，已被广泛应用于建筑外墙保温等行业，是市场上用量最大的建筑保温隔热材料。但是由于聚苯乙烯泡沫的易燃特点，随之也带来了火灾的危害。六溴环十二烷(HBCD)是阻燃聚苯乙烯泡沫的最有效的阻燃剂，然而《斯德哥尔摩公约》已将六溴环十二烷列为持久性有机污染物，已在全球禁止使用，因而如何对聚苯乙烯泡沫进行高效无卤的阻燃是该领域需要研究解决的课题。
目前公开的针对EPS泡沫高效阻燃的方法均为后处理法，即先制备阻燃粘结剂，然后再将其与EPS泡沫颗粒混合均匀、压制成板得到阻燃型的聚苯乙烯泡沫复合材料。而所制备的阻燃粘结剂可分为有机与无机两种。有机粘结剂多为热固型酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺甲醛树脂以及丙烯酸酯类；无机粘结剂多为无机水玻璃、硅酸盐水泥以及其他复合型水泥类。
如CN104151729A报道了以有机酚醛树脂为粘结剂，膨胀石墨为阻燃剂制备一种阻燃型聚苯乙烯泡沫的方法，即通过添加20％粘结剂与15％阻燃剂制备的阻燃型聚苯乙烯泡沫，其氧指数提高了24％，但是无法通过UL94V-0。CN102391588A报道了以有机酚醛树脂为粘结剂，膨胀石墨为阻燃剂、红磷为协效剂来制备一种阻燃型聚苯乙烯泡沫的方法，通过膨胀石墨与红磷进行复配虽得到了很好的阻燃效果，其产品的氧指数较高，垂直燃烧等级也通过了UL 94V-0。但由于二者都使用了有机酚醛粘结剂，而有机酚醛树脂粘结剂的燃烧热值高达32MJ/kg，以至于无法满足符合B1级防火建筑保温材料。
如CN103923339A报道了利用一定模数的无机水玻璃为粘结剂，结合可膨胀性石墨阻燃剂，得到了具有无卤阻燃性的EPS泡沫板材。不仅其制备的产品氧指数只有26.8％，且垂直燃烧等级也为无级。而CN102219460A则报道了一种无机有机复合材料，该复合材料是将有机材料与无机材料混合、模压成型得到的。其中所使用的有机材料为聚苯乙烯泡沫，无机材料为硅酸盐水泥。由于该复合材料中大部分为硅酸盐水泥，所以得到的材料的密度大、导热系数高，无法满足轻质泡沫的要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，首先提供一种无需添加阻燃剂的难燃聚苯乙烯保温材料。
本发明的另一目的是提供一种制备上述难燃聚苯乙烯保温材料的方法。
本发明提供的难燃聚苯乙烯保温材料，其特征在于该保温材料以重量份计由如下组分制备而成：
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为70～150kg/m3，压缩强度为0.2～0.3MPa，导热系数为0.045～0.06W/mK，燃烧热值为2～2.9MJ/kg，氧指数为50～70％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
以上保温材料的组分优选以下配比：
当以上保温材料中的增强剂为0.5～5份，抑热剂为5～25份时，该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为70～140kg/m3，压缩强度为0.2～0.3MPa，导热系数为0.045～0.06W/mK，燃烧热值为2～2.65MJ/kg，氧指数为50～70％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
以上保温材料中所述的水性胶黏剂是由海藻酸铵、海藻酸钠、海藻酸钠－海藻酸钙复盐、海藻酸铵－海藻酸钙复盐和海藻酸丙二醇酯、明胶、动物胶、黄原胶、瓜尔胶、田菁胶、胡麻胶、香豆胶、石花胶、淀粉和聚乙烯醇中的至少一种配制的固含量为5～20％的水溶液。优选海藻酸铵、海藻酸铵－海藻酸钙复盐、淀粉和聚乙烯醇中的至少一种。
以上保温材料中所述的纳米粘土为蒙脱土、锂皂石、勃姆石、凹凸棒、海泡石、伊利石、绿泥石、高岭石和蛭石中的至少一种。优选蒙脱土、锂皂石、勃姆石和凹凸棒中的至少一种。
以上保温材料中所述的增强剂为氯化钙、硫酸钙、磷酸钙、碳酸钙、硝酸钙、硼酸、磷酸、硼酸盐、二氧化硅、粉煤灰、炭黑、玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维、铬酸盐和重铬酸盐中的至少一种。优选硼酸、磷酸、磷酸钙、碳纤维、粉煤灰和玻璃纤维中的至少一种。
以上保温材料中所述的增稠保水剂为甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钠、羧乙基纤维素钠、羧丙基纤维素钠、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素和羧丙基纤维素中的至少一种。优选甲基纤维素钠、甲基纤维素和羧甲基纤维素中的至少一种。
以上保温材料中所述的抑热剂为氢氧化铁、氢氧化亚铁、氢氧化铜、氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化镍、氢氧化锌以及氢氧化铅、五水合硫酸铜、十水合硫酸钠、七水合硫酸亚铁、十二水合硫酸铝钾、七水合硫酸镁、七水合硫酸锌、二水合硫酸钙、一水合二硫酸钙、六水合氯化镁、三水合二氧化铁、一水合氧化铝、三水合氧化铝、十水合硼酸钠、六水合氯化镁、六水合硫酸亚铁铵、十水合碳酸钠六水合氯化钙和六水合氯化铬中的至少一种。优选氢氧化镁、氢氧化铝、七水合硫酸镁、十二水合硫酸铝钾和十水合硼酸钠中的至少一种。
以上保温材料所述的防火燃烧等级是指达到高层民用保温材料(GB/T8624-2012)的防火燃烧等级。
本发明提供制备上述难燃聚苯乙烯保温材料的方法，该方法的工艺步骤和条件如下：
将2～50重量份发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒、20～1000重量份水性胶黏剂、5～100重量份纳米粘土、0.1～10重量份增强剂、0.01～1重量份增稠保水剂、2～50重量份抑热剂搅拌混合均匀，倒入模具，然后在1～10MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
以上方法的工艺步骤和条件优选如下：
将5～30重量份发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒、50～500重量份水性胶黏剂、10～50重量份纳米粘土、0.5～5重量份增强剂、0.05～0.5重量份增稠保水剂、5～25重量份抑热剂搅拌混合均匀，倒入模具，然后在1～5MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
以上方法中所述的水性胶黏剂是由海藻酸铵、海藻酸钠、海藻酸钠－海藻酸钙复盐、海藻酸铵－海藻酸钙复盐和海藻酸丙二醇酯、明胶、动物胶、黄原胶、瓜尔胶、田菁胶、胡麻胶、香豆胶、石花胶、淀粉和聚乙烯醇中的至少一种配制的固含量为5～20％的水溶液。优选海藻酸铵、海藻酸铵－海藻酸钙复盐、淀粉和聚乙烯醇中的至少一种。
以上方法中所述的纳米粘土为蒙脱土、锂皂石、勃姆石、凹凸棒、海泡石、伊利石、绿泥石、高岭石和蛭石中的至少一种。优选蒙脱土、锂皂石、勃姆石和凹凸棒中的至少一种。
以上方法中所述的增强剂为氯化钙、硫酸钙、磷酸钙、碳酸钙、硝酸钙、硼酸、磷酸、硼酸盐、二氧化硅、粉煤灰、炭黑、玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维、铬酸盐和重铬酸盐中的至少一种。优选硼酸、磷酸、磷酸钙、碳纤维、粉煤灰、玻璃纤维、长玻璃纤维和短玻璃纤维中的至少一种。
以上方法中所述的增稠保水剂为甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钠、羧乙基纤维素钠、羧丙基纤维素钠、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素和羧丙基纤维素中的至少一种。优选甲基纤维素钠、甲基纤维素和羧甲基纤维素中的至少一种。
以上方法中所述的抑热剂为氢氧化铁、氢氧化亚铁、氢氧化铜、氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化镍、氢氧化锌以及氢氧化铅、五水合硫酸铜、十水合硫酸钠、七水合硫酸亚铁、十二水合硫酸铝钾、七水合硫酸镁、七水合硫酸锌、二水合硫酸钙、一水合二硫酸钙、六水合氯化镁、三水合二氧化铁、一水合氧化铝、三水合氧化铝、十水合硼酸钠、六水合氯化镁、六水合硫酸亚铁铵、十水合碳酸钠六水合氯化钙和六水合氯化铬中的至少一种。优选氢氧化镁、氢氧化铝、七水合硫酸镁、十二水合硫酸铝钾和十水合硼酸钠中的至少一种。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、由于本发明在所提供的难燃聚苯乙烯泡沫保温材料中添加了抑热剂，该抑热剂可在材料燃烧的时候，或会吸收材料放出的大量热量来使其分解，或会吸收大量热量来使含结晶水化合物失去结晶水，因而不仅能够使该保温材料达到高层民用保温材料(GB/T8624-2012)的防火燃烧等级的A2级，且还在未外加阻燃剂的情况下获得优异的阻燃性，即氧指数可达到50～70％，垂直燃烧等级也为V-0级，另外还具有其它良好的综合性能，较低的密度和导热系数，较高的压缩强度。
2、由于本发明在提供的难燃聚苯乙烯泡沫板材中加入了强度增强剂，因而不仅能够使所得聚苯乙烯泡沫板材获得较高的压缩强度，且也避免了现有技术添加无机水泥类材料所带来的材料密度大的问题。
3、本发明提供的制备方法简单、所用原料均为绿色环保型，因而具有广阔的市场前景。
附图说明
图1为本发明制备的难燃聚苯乙烯保温泡沫板的扫描电子显微照片。从照片中可以看出，材料内部的微观结构是一种三维互穿网络的多孔结构。正是由于这种多孔的结构才使得样品具有较低的导热系数和较低的密度。
图2为本发明实施例2制备的保温材料测试氧指数后残炭的扫描电子显微照片。从照片中可以看出燃烧后其中的EPS泡沫颗粒已经基本燃烧完，残余的主要是一些无机化合物，即便如此残炭的内部不仅仍保持着多孔结构，而且没有塌陷，表明残炭仍具有一定的机械强度，这也说明了保温材料本身是具有较强的机械强度的。
图3为本发明实施例2制备的保温材料测试氧指数后残炭表面的元素扫描分析图。从图中可以看出，材料残炭中的元素主要是O、Si、Al、Mg以及Na元素。这些元素主要来源于蒙脱土、氢氧化镁、海藻酸钠等原料燃烧后的产物。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明保护范围。
值得说明的是，1)以下实施例中所用物料的份数均为重量份；2)所制备的保温材料的极限氧指数是采用HC-2C型氧指数测定仪按照GB/T 2406-1993进行测试的，垂直燃烧是采用CZF-2型垂直燃烧仪按照GB/T2408-1996进行测试的，密度是按照ISO845:2006测试标准进行测试的，压缩强度是按照GB/T8813-2008测试标准进行测试，导热系数是按照ASTME1461测试标准进行测试，燃烧热值使用的SDC 5015型氧弹仪按照GB/T14402是按照进行测试，防火燃烧等级是按照高层民用保温材料(GB/T 8624-2012)测试标准进行测试的。
实施例1
将2份EPS泡沫颗粒、20份浓度为5％的海藻酸铵水性胶黏剂、5份蒙脱土、0.1份氯化钙、0.01份甲基纤维素、2份氢氧化铜搅拌混合均匀倒入模具，然后在2MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为100kg/m3，压缩强度为0.25MPa，导热系数为0.052W/mK，燃烧热值为2.78MJ/kg，氧指数为70％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例2
将3份EPS泡沫颗粒、30份浓度为10％的海藻酸钠水性胶黏剂、5份蒙脱土、0.3份硫酸钙、0.01份甲基纤维素钠、5份氢氧化镁搅拌混合均匀倒入模具，然后在1MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为110kg/m3，压缩强度为0.23MPa，导热系数为0.055W/mK，燃烧热值为2.38MJ/kg，氧指数为65％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例3
将5份EPS泡沫颗粒、50份浓度为20％的海藻酸丙二醇酯水性胶黏剂、10份海泡石、0.5份碳酸钙、0.05份羧甲基纤维素、1份氢氧化镁、1份氢氧化铝搅拌混合均匀倒入模具，然后在3MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为115kg/m3，压缩强度为0.3MPa，导热系数为0.058W/mK，燃烧热值为2.12MJ/kg，氧指数为68％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例4
将10份EPS泡沫颗粒、100份浓度为12％的海藻酸钾水性胶黏剂、20份伊利石、0.5份磷酸钙、0.1份羧乙基纤维素、2份氢氧化铜、2份氢氧化镍搅拌混合均匀倒入模具，然后在5MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为120kg/m3，压缩强度为0.3MPa，导热系数为0.055W/mK，燃烧热值为2.4MJ/kg，氧指数为70％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例5
将15份EPS泡沫颗粒、150份浓度为15％的海藻酸钠-海藻酸钙复盐水性胶黏剂、30份凹凸棒、2份硝酸钙、0.2份羧乙基纤维钠、5份氢氧化铜、5份氢氧化铅、2份氢氧化锌搅拌混合均匀倒入模具，然后在1.5MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为122kg/m3，压缩强度为0.24MPa，导热系数为0.054W/mK，燃烧热值为2.5MJ/kg，氧指数为63％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例6
将20份EPS泡沫颗粒、300份浓度为8％的明胶水性胶黏剂、35份绿泥石、3份二氧化硅、0.3份羧甲基纤维钠、2份氢氧化铜、5份十水合硫酸镁搅拌混合均匀倒入模具，然后在2.5MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为130kg/m3，压缩强度为0.3MPa，导热系数为0.057W/mK，燃烧热值为2MJ/kg，氧指数为60％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例7
将25份EPS泡沫颗粒、350份浓度为18％的动物胶水性胶黏剂、40份蒙脱土、4份粉煤灰、0.4份羧丙基纤维、20五水合硫酸铜搅拌混合均匀倒入模具，然后在3.5MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为135kg/m3，压缩强度为0.3MPa，导热系数为0.059W/mK，燃烧热值为2.2MJ/kg，氧指数为70％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例8
将30份EPS泡沫颗粒、500份浓度为20％的动物胶水性胶黏剂、50份凹凸棒、5份玻璃纤维、0.5份羧丙基纤维钠、25七水合硫酸亚铁搅拌混合均匀倒入模具，然后在4.5MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为140kg/m3，压缩强度为0.2MPa，导热系数为0.053W/mK，燃烧热值为2.65MJ/kg，氧指数为62％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例9
将35份EPS泡沫颗粒、600份浓度为9％的瓜尔胶水性胶黏剂、70份海泡石、7份碳纤维、0.7份羧甲基纤维钠、40十二水合硫酸铝钾搅拌混合均匀倒入模具，然后在5.5MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为145kg/m3，压缩强度为0.3MPa，导热系数为0.06W/mK，燃烧热值为2.9MJ/kg，氧指数为68％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例10
将50份EPS泡沫颗粒、1000份浓度为6％的田菁胶水性胶黏剂、100份蒙脱土、10份金属纤维、1份甲基纤维素钠、50份二水合酸钙搅拌混合均匀倒入模具，在7.5MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为150kg/m3，压缩强度为0.23MPa，导热系数为0.053W/mK，燃烧热值为2.89MJ/kg，氧指数为60％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例11
将10份EPS泡沫颗粒、200份浓度为7％的胡麻胶胶水性胶黏剂、10份蒙脱土、0.1份硼酸、0.1份乙基纤维素、5份六水合氯化镁搅拌混合均匀倒入模具，然后在7.7MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为80kg/m3，压缩强度为0.25MPa，导热系数为0.05W/mK，燃烧热值为2.5MJ/kg，氧指数为60％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例12
将10份EPS泡沫颗粒、100份浓度为13％的香豆胶水性胶黏剂、10份海泡石、10份绿泥石、0.2份硼砂、0.02份乙基纤维素钠、10六水合硫酸亚铁铵搅拌混合均匀倒入模具，然后在4.8MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为70kg/m3，压缩强度为0.23MPa，导热系数为0.048W/mK，燃烧热值为2.52MJ/kg，氧指数为50％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例13
将5份EPS泡沫颗粒、50份浓度为6％的石花胶水性胶黏剂、15份蒙脱土、5份凹凸棒、0.3份磷酸、0.04份羧甲基纤维素、0.01份甲基纤维素、5份十水合碳酸钠搅拌混合均匀倒入模具，然后在9.5MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为80kg/m3，压缩强度为0.28MPa，导热系数为0.045W/mK，燃烧热值为2.6MJ/kg，氧指数为60％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例14
将30份EPS泡沫颗粒、200份浓度为8％的淀粉水性胶黏剂、30份海泡石、20份绿泥石、10份凹凸棒、0.2份铬酸、0.2份聚酯纤维、0.1份聚乙烯醇缩醛纤维、0.03份羧丙基纤维素、8份六水合氯化钙搅拌混合均匀倒入模具，然后在3.5MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为100kg/m3，压缩强度为0.25MPa，导热系数为0.049W/mK，燃烧热值为2.3MJ/kg，氧指数为52％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例15
将40份EPS泡沫颗粒、80份浓度为11％的聚乙烯醇胶黏剂与10份浓度为11％的海藻酸铵胶黏剂、80份蒙脱土、0.5份硼砂、0.05份羧甲基纤维素、5份七水合硫酸镁、6份六水合氯化铬搅拌混合均匀倒入模具，然后在5.8MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为90kg/m3，压缩强度为0.2MPa，导热系数为0.045W/mK，燃烧热值为2.5MJ/kg，氧指数为50％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例16
将18份EPS泡沫颗粒、25份浓度为7％的聚乙烯醇水性胶黏剂、35份与浓度为5～20％的动物胶水性胶黏剂、20份蒙脱土、20份勃姆石、0.2份硼酸、0.1份磷酸、0.2份磷酸钙、0.05份羧甲基纤维素、5份七水合硫酸镁、6份六水合氯化镁搅拌混合均匀倒入模具，然后在2.8MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为93kg/m3，压缩强度为0.3MPa，导热系数为0.048W/mK，燃烧热值为2.56MJ/kg，氧指数为52％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例17
将28份EPS泡沫颗粒、25份浓度为17％的黄原胶水性胶黏剂与10份浓度为5％田箐胶水性胶黏剂、20份勃姆石、10份海泡石、20份凹凸棒、0.2份硼砂、0.05份羧甲基纤维素、6份七水合硫酸镁、10份六水合氯化铬搅拌混合均匀倒入模具，然后在3.7MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为95kg/m3，压缩强度为0.22MPa，导热系数为0.052W/mK，燃烧热值为2.58MJ/kg，氧指数为55％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例18
将32份EPS泡沫颗粒、35份浓度为16％的石花胶水性胶黏剂与12份浓度为6％的香豆胶水性胶黏剂、30份蒙脱土、50份凹凸棒、3份聚酯纤维、0.1份羧甲基纤维素钠、3份氢氧化镁、3份十二水合硫酸铝钾搅拌混合均匀倒入模具，然后在5.1MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为100kg/m3，压缩强度为0.21MPa，导热系数为0.055W/mK，燃烧热值为2.65MJ/kg，氧指数为62％，垂直燃烧等级为V-0级，建筑保温材料燃烧等级为A2级。
实施例19
将45份EPS泡沫颗粒、300份浓度为9％的明胶水性胶黏剂与200份浓度为10％的瓜尔胶水性胶黏剂、40份蒙脱土、30份伊利石、10份海泡石、0.2份硼酸、0.5份炭黑、0.1份二氧化硅、0.05份羧甲基纤维素钠、6份氢氧化铜、6份一水合碳酸钠搅拌混合均匀倒入模具，然后在1.2MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为122kg/m3，压缩强度为0.21MPa，导热系数为0.053W/mK，燃烧热值为2.34MJ/kg，氧指数为68％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例20
将20份EPS泡沫颗粒、80份浓度为10％的聚乙烯醇水性胶黏剂与10份浓度为10％海藻酸铵水性胶黏剂、50份勃姆石、20份锂皂石、0.5份二氧化硅、0.5份聚丙烯腈纤维、0.05份羧甲基纤维素、20份氢氧化铁、10份二水合硫酸钙搅拌混合均匀倒入模具，然后在4.8MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为100kg/m3，压缩强度为0.28MPa，导热系数为0.056W/mK，燃烧热值为2.89MJ/kg，氧指数为63％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例21
将50份EPS泡沫颗粒、300份浓度为12％的海藻酸钠-海藻酸钙复盐水性胶黏剂与200份浓度为12％的香豆胶水性胶黏剂、50份海泡石、30份绿泥石、1份粉煤灰、2份炭黑、0.1份羧甲基纤维素、5份七水合硫酸镁、23份氢氧化锌、17份三水合二氧化铁搅拌混合均匀倒入模具，然后在1.9MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为140kg/m3，压缩强度为0.3MPa，导热系数为0.06W/mK，燃烧热值为2.1MJ/kg，氧指数为70％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例22
将22份EPS泡沫颗粒、100份浓度为15％的胡麻胶水性胶黏剂与100份浓度为15％的淀粉水性胶黏剂、30份凹凸棒、30份蒙脱土、5份聚丙烯纤维、0.08份羧丙基纤维素、0.02份羧乙基纤维素、12份氢氧化铅、6份五水合硫酸铜搅拌混合均匀倒入模具，然后在2.1MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为110kg/m3，压缩强度为0.23MPa，导热系数为0.052W/mK，燃烧热值为2.65MJ/kg，氧指数为55％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例23
将38份EPS泡沫颗粒、500份浓度为9％的海藻酸铵水性胶黏剂与200份浓度为15％的海藻酸钠水性胶黏剂、100份浓度为5％的海藻酸丙二醇酯水性胶黏剂、20份蒙脱土、10份海泡石、10份伊利石、6份聚酰胺纤维、0.5份羧丙基纤维素、0.5份羧乙基纤维素、20份十水合硼酸钠、10份六水合氯化镁搅拌混合均匀倒入模具，然后在8.5MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为145kg/m3，压缩强度为0.28MPa，导热系数为0.058W/mK，燃烧热值为2.22MJ/kg，氧指数为65％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例24
将50份EPS泡沫颗粒、300份浓度为5％的聚乙烯醇水性胶黏剂与100份浓度为10％的明胶水性胶黏剂、200份浓度为8％的淀粉水性胶黏剂、30份凹凸棒、10份海泡石、10份绿泥石、8份玻璃纤维、1份碳纤维、1份硼酸、0.2份羧丙基纤维素钠、0.5份羧乙基纤维素钠、38份十二水合硫酸铝钾、10份三水合二氧化铁搅拌混合均匀倒入模具，然后在5MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为149kg/m3，压缩强度为0.29MPa，导热系数为0.59W/mK，燃烧热值为2.1MJ/kg，氧指数为67％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
实施例25
将13份EPS泡沫颗粒、100份浓度为18％的聚乙烯醇水性胶黏剂与400份浓度为15％的瓜尔水性胶黏剂、150份浓度为5％的胡麻水性胶黏剂、50份浓度为12％的石花胶水性胶黏剂、10份凹凸棒、10份海泡石、10份绿泥石、5份蒙脱土、2份碳纤维、2份金属纤维、2份聚酯纤维、2、聚丙烯腈纤维、0.4份丙基纤维素钠、0.5份乙基纤维素钠、33份二水合硫酸钙、15份六水合硫酸亚铁铵搅拌混合均匀倒入模具，然后在10MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为150kg/m3，压缩强度为0.3MPa，导热系数为0.058W/mK，燃烧热值为2.05MJ/kg，氧指数为64％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。

Claims (10)

1.一种难燃聚苯乙烯保温材料，其特征在于该保温材料以重量份计由如下组分制备而成：
该难燃聚苯乙烯保温材料的密度为70～150kg/m3，压缩强度为0.2～0.3MPa，导热系数为0.045～0.06W/mK，燃烧热值为2～2.9MJ/kg，氧指数为50～70％，垂直燃烧等级为V-0级，防火燃烧等级为A2级。
2.根据权利要求1所述的难燃聚苯乙烯保温材料，其特征在于该保温材料的组分配比为：
3.根据权利要求1或2所述的难燃聚苯乙烯保温材料，其特征在于该保温材料中所述的水性胶黏剂是由海藻酸铵、海藻酸钠、海藻酸钠－海藻酸钙复盐、海藻酸铵－海藻酸钙复盐和海藻酸丙二醇酯、明胶、动物胶、黄原胶、瓜尔胶、田菁胶、胡麻胶、香豆胶、石花胶、淀粉和聚乙烯醇中的至少一种配制的浓度为5～20％的水溶液。
4.根据权利要求1或2所述的难燃聚苯乙烯保温材料，其特征在于该保温材料中所述的纳米粘土为蒙脱土、锂皂石、勃姆石、凹凸棒、海泡石、伊利石、绿泥石、高岭石和蛭石的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的难燃聚苯乙烯保温材料，其特征在于该保温材料中所述的增强剂为氯化钙、硫酸钙、磷酸钙、碳酸钙、硝酸钙、硼酸、磷酸、硼酸盐、二氧化硅、粉煤灰、炭黑、玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维、铬酸盐和重铬酸盐中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的难燃聚苯乙烯保温材料，其特征在于该保温材料中所述的增稠保水剂为甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钠、羧乙基纤维素钠、羧丙基纤维素钠、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素和羧丙基纤维素中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的难燃聚苯乙烯保温材料，其特征在于该保温材料中所述的抑热剂为氢氧化铁、氢氧化亚铁、氢氧化铜、氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化镍、氢氧化锌以及氢氧化铅、五水合硫酸铜、十水合硫酸钠、七水合硫酸亚铁、十二水合硫酸铝钾、七水合硫酸镁、七水合硫酸锌、二水合硫酸钙、一水合二硫酸钙、六水合氯化镁、三水合二氧化铁、一水合氧化铝、三水合氧化铝、十水合硼酸钠、六水合氯化镁、六水合硫酸亚铁铵、十水合碳酸钠六水合氯化钙和六水合氯化铬中的至少一种。
8.根据权利要求5所述的难燃聚苯乙烯保温材料，其特征在于该保温材料中所述的抑热剂为氢氧化铁、氢氧化亚铁、氢氧化铜、氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化镍、氢氧化锌以及氢氧化铅、五水合硫酸铜、十水合硫酸钠、七水合硫酸亚铁、十二水合硫酸铝钾、七水合硫酸镁、七水合硫酸锌、二水合硫酸钙、一水合二硫酸钙、六水合氯化镁、三水合二氧化铁、一水合氧化铝、三水合氧化铝、十水合硼酸钠、六水合氯化镁、六水合硫酸亚铁铵、十水合碳酸钠六水合氯化钙和六水合氯化铬中的至少一种。
9.一种权利要求1所述的难燃聚苯乙烯保温材料的制备方法，该方法的工艺步骤和条件如下：
将2～50重量份发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒、20～1000重量份水性胶黏剂、5～100重量份纳米粘土、0.1～10重量份增强剂、0.01～1重量份增稠保水剂、2～50重量份抑热剂搅拌混合均匀倒入模具，然后在1～10MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
10.根据权利要求9所述的难燃聚苯乙烯保温材料的制备方法，该方法的工艺步骤和条件如下：
将5～30重量份发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒、50～500重量份水性胶黏剂、10～50重量份纳米粘土、0.5～5重量份增强剂、0.05～0.5重量份增稠保水剂、5～25重量份抑热剂搅拌混合均匀倒入模具，然后在1～5MPa压力下模压成型，经常规冷冻干燥即可得到难燃聚苯乙烯保温材料。
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