CN108047580A - 一种模塑板的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及板材加工技术领域，具体涉及一种模塑板的加工方法，包括：(1)按配方量称取苯乙烯单体、引发剂、发泡剂、增强纤维和阻燃剂，混合均匀，然后转入预发泡桶中，边搅拌边通入高温蒸汽；(2)熟化；(3)将熟化后的颗粒混合物加入模塑板成型板机中，抽真空加热，保持真空12～18h，然后关闭加热，保持真空至其冷却至室温，脱模，得到模塑板；(4)将步骤(3)中得到的模塑板裁切成小板后错位堆码在真空干燥箱中养护，得到模塑板成品；本发明提供的模塑板的加工方法，通过对模塑板的成型配方、成型工艺进行优化，不仅提高了模塑板的成型效率，同时，改进了模塑板的泡孔致密性，改善了模塑板的隔热性能。

Description

一种模塑板的加工方法
技术领域
本发明涉及板材加工技术领域，具体涉及一种模塑板的加工方法。
背景技术
现有技术中，模塑板(EPS)是以苯乙烯通过悬浮聚合、充模、蒸汽加热、发泡、冷却、养护而成的硬质泡沫材料。其生产过程是苯乙烯材料在常压下自由发泡，其发泡及养护过程通常要经历数天，形成大板材后切割而成不同厚度的板材。由于发泡及养护的时间较长，增加了模塑板的生产周期。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种缩短生产周期，提高生产效率的模塑板的加工方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：一种模塑板的加工方法，包括以下步骤：
(1)按配方量称取苯乙烯单体、引发剂、发泡剂、增强纤维和阻燃剂，于高速混合机中混合均匀，然后转入预发泡桶中，边搅拌边通入高温蒸汽，蒸汽加热30～40min；
(2)熟化；
(3)将熟化后的颗粒混合物加入模塑板成型板机中，抽真空加热，在模塑板成型板机的约束下，保持真空12～18h，形成模塑板，然后关闭加热，保持真空至其冷却至室温，脱模，得到模塑板；
(4)将步骤(3)中得到的模塑板裁切成小板后错位堆码在真空干燥箱中，在0.3～0.6Mpa、40～60℃的条件下养护5～10h，得到模塑板成品。
本发明中，通过在苯乙烯的聚合组分中添加增强纤维，增强纤维能降低聚苯乙烯粒珠的粒径跨度，使得聚苯乙烯粒珠的粒径趋于一致；同时，增强纤维能提高聚苯乙烯粒珠内的导热效率，使得预发泡桶中的聚苯乙烯粒珠的发泡趋于一致，避免发泡程度不同、发泡不规整的现象。
在预发泡的过程中，高温蒸汽加热使得发泡剂气化，聚苯乙烯粒珠的体积及密度发生相应的变化，体积增大、密度降低；在聚苯乙烯的膨胀后需要进行一定程度的熟化，中断高温蒸汽的供应，使聚苯乙烯粒珠内外的压力趋于平衡，使聚苯乙烯粒珠稳定；为了提高在成型板机中的成型效率，本发明采用真空的方式，在真空条件下，将聚苯乙烯粒珠间存在的水蒸气及过多的发泡剂抽出，生产处的板材的含水率更低；在成型完成后，需要将模塑板进行一定时间的养护，使其内部应力平衡，同时，进一步的使得其内部的水分及发泡剂挥发出来，为了提高该步骤的速度，采用真空干燥箱，在低压的条件下，不仅养护的效率提高了，同时仅需要低温处理即可，方便处理。
引发剂为提供苯乙烯单体聚合成聚苯乙烯链引发反应的自由基，所述的引发剂为所属领域技术人员所熟知的，具体的如过氧化二苯甲酰、过氧化二叔丁基。
本发明的发泡剂的作用实现聚苯乙烯粒珠的体积膨胀，所述的发泡剂为所属领域技术人员所熟知的，如发泡剂戊烷、发泡剂丁烷。
本发明中所述的阻燃剂选自磷酸三丁酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯、磷酸三(2，3-二溴丙基)酯、Pyrol99、磷酸甲苯-二苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸(2-乙基己基)-二苯酯中的一种。
进一步的，根据本发明，本发明中所述的增强纤维选自碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维中的一种或一种以上的混合物。
进一步的，根据本发明，本发明所述的步骤(2)的熟化，是空气渗透到聚苯乙烯粒珠内部，平衡其内外压力的过程，熟化时压力变化过快会导致聚苯乙烯由于内应力的存在导致被破坏，本发明所述的熟化工艺包括以0.1～0.5Mpa/min的速度对步骤(1)中的预发泡桶进行泄压操作。
进一步的，根据本发明，所述的步骤(3)中，对模塑板成型机抽真空至真空度为0.1～0.45Mpa。
进一步的，为了提高空气流通的速率，在所述的步骤(4)中，模塑板错位堆码后相邻的间隔大于2cm。
本发明所述的模塑板包括以下重量份物质：苯乙烯单体50～80份、引发剂0.01～0.2份、发泡剂3～14份、增强纤维15～35份、阻燃剂2～10份。
与现有技术相比，本发明提供的模塑板的加工方法，通过对模塑板的成型配方、成型工艺进行优化，不仅提高了模塑板的成型效率，同时，改进了模塑板的泡孔致密性，改善了模塑板的隔热性能。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。
实施例1
一种模塑板的加工方法，包括以下步骤：
(1)按配方量称取苯乙烯单体、引发剂过氧化二苯甲酰、发泡剂戊烷、芳纶纤维和磷酸三(2-乙基己基)酯，于高速混合机中混合均匀，然后转入预发泡桶中，边搅拌边通入高温蒸汽，蒸汽加热35min；
(2)熟化，以0.3Mpa/min的速度对步骤(1)中的预发泡桶进行泄压操作；
(3)将熟化后的颗粒混合物加入模塑板成型板机中，抽真空至0.25Mpa，加热，在模塑板成型板机的约束下，保持真空15h，形成模塑板，然后关闭加热，保持真空至其冷却至室温，脱模，得到模塑板；
(4)将步骤(3)中得到的模塑板裁切成小板后错位堆码在真空干燥箱中，在0.45Mpa、50℃的条件下养护8h，得到模塑板成品；所述的模塑板错位堆码后相邻的间隔为3cm。
上述模塑板包括以下重量份物质：苯乙烯单体75份、引发剂过氧化二苯甲酰0.05份、发泡剂戊烷8份、芳纶纤维23份、磷酸三(2-乙基己基)酯6份。
实施例2
一种模塑板的加工方法，包括以下步骤：
(1)按配方量称取苯乙烯单体、引发剂过氧化二叔丁基、发泡剂丁烷、碳纤维和磷酸三(2-氯乙基)酯，于高速混合机中混合均匀，然后转入预发泡桶中，边搅拌边通入高温蒸汽，蒸汽加热32min；
(2)熟化，以0.2Mpa/min的速度对步骤(1)中的预发泡桶进行泄压操作；
(3)将熟化后的颗粒混合物加入模塑板成型板机中，抽真空至0.20Mpa，加热，在模塑板成型板机的约束下，保持真空13h，形成模塑板，然后关闭加热，保持真空至其冷却至室温，脱模，得到模塑板；
(4)将步骤(3)中得到的模塑板裁切成小板后错位堆码在真空干燥箱中，在0.4Mpa、45℃的条件下养护7h，得到模塑板成品；所述的模塑板错位堆码后相邻的间隔为4cm。
上述模塑板包括以下重量份物质：苯乙烯单体55份、引发剂过氧化二叔丁基0.06份、发泡剂丁烷5份、碳纤维20份、磷酸三(2-氯乙基)酯4份。
实施例3
一种模塑板的加工方法，包括以下步骤：
(1)按配方量称取苯乙烯单体、引发剂过氧化二苯甲酰、发泡剂戊烷、玻璃纤维和磷酸三(2，3-二氯丙基)酯，于高速混合机中混合均匀，然后转入预发泡桶中，边搅拌边通入高温蒸汽，蒸汽加热38min；
(2)熟化，以0.4Mpa/min的速度对步骤(1)中的预发泡桶进行泄压操作；
(3)将熟化后的颗粒混合物加入模塑板成型板机中，抽真空至0.40Mpa，加热，在模塑板成型板机的约束下，保持真空16h，形成模塑板，然后关闭加热，保持真空至其冷却至室温，脱模，得到模塑板；
(4)将步骤(3)中得到的模塑板裁切成小板后错位堆码在真空干燥箱中，在0.5Mpa、52℃的条件下养护9h，得到模塑板成品；所述的模塑板错位堆码后相邻的间隔为5cm。
上述模塑板包括以下重量份物质：苯乙烯单体75份、引发剂过氧化二苯甲酰0.18份、发泡剂戊烷12份、玻璃纤维32份、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯8份。
实施例4
一种模塑板的加工方法，包括以下步骤：
(1)按配方量称取苯乙烯单体、引发剂过氧化二叔丁基、发泡剂丁烷、聚酯纤维和磷酸三(2，3-二溴丙基)酯，于高速混合机中混合均匀，然后转入预发泡桶中，边搅拌边通入高温蒸汽，蒸汽加热30min；
(2)熟化，以0.1Mpa/min的速度对步骤(1)中的预发泡桶进行泄压操作；
(3)将熟化后的颗粒混合物加入模塑板成型板机中，抽真空至0.1Mpa，加热，在模塑板成型板机的约束下，保持真空12h，形成模塑板，然后关闭加热，保持真空至其冷却至室温，脱模，得到模塑板；
(4)将步骤(3)中得到的模塑板裁切成小板后错位堆码在真空干燥箱中，在0.3Mpa、60℃的条件下养护5h，得到模塑板成品；所述的模塑板错位堆码后相邻的间隔为3cm。
上述模塑板包括以下重量份物质：苯乙烯单体50份、引发剂过氧化二叔丁基0.01份、发泡剂丁烷3份、聚酯纤维15份、磷酸三(2，3-二溴丙基)酯2份。
实施例5
一种模塑板的加工方法，包括以下步骤：
(1)按配方量称取苯乙烯单体、引发剂过氧化二苯甲酰、发泡剂戊烷、芳纶纤维和磷酸三(2-乙基己基)酯，于高速混合机中混合均匀，然后转入预发泡桶中，边搅拌边通入高温蒸汽，蒸汽加热40min；
(2)熟化，以0.5Mpa/min的速度对步骤(1)中的预发泡桶进行泄压操作；
(3)将熟化后的颗粒混合物加入模塑板成型板机中，抽真空至0.45Mpa，加热，在模塑板成型板机的约束下，保持真空18h，形成模塑板，然后关闭加热，保持真空至其冷却至室温，脱模，得到模塑板；
(4)将步骤(3)中得到的模塑板裁切成小板后错位堆码在真空干燥箱中，在0.6Mpa、60℃的条件下养护10h，得到模塑板成品；所述的模塑板错位堆码后相邻的间隔为3cm。
上述模塑板包括以下重量份物质：苯乙烯单体80份、引发剂过氧化二苯甲酰0.2份、发泡剂戊烷14份、芳纶纤维35份、磷酸三(2-乙基己基)酯10份。对照组1
一种模塑板的加工方法，包括以下步骤：
(1)按配方量称取苯乙烯单体、引发剂过氧化二苯甲酰、发泡剂戊烷和磷酸三(2-乙基己基)酯，于高速混合机中混合均匀，然后转入预发泡桶中，边搅拌边通入高温蒸汽，蒸汽加热35min；
(2)熟化，以0.3Mpa/min的速度对步骤(1)中的预发泡桶进行泄压操作；
(3)将熟化后的颗粒混合物加入模塑板成型板机中，抽真空至0.25Mpa，加热，在模塑板成型板机的约束下，保持真空15h，形成模塑板，然后关闭加热，保持真空至其冷却至室温，脱模，得到模塑板；
(4)将步骤(3)中得到的模塑板裁切成小板后错位堆码在真空干燥箱中，在0.45Mpa、50℃的条件下养护8h，得到模塑板成品；所述的模塑板错位堆码后相邻的间隔为3cm。
上述模塑板包括以下重量份物质：苯乙烯单体75份、引发剂过氧化二苯甲酰0.05份、发泡剂戊烷8份、磷酸三(2-乙基己基)酯6份。
对照组2
一种模塑板的加工方法，包括以下步骤：
(1)按配方量称取苯乙烯单体、引发剂过氧化二苯甲酰、发泡剂戊烷、芳纶纤维和磷酸三(2-乙基己基)酯，于高速混合机中混合均匀，然后转入预发泡桶中，边搅拌边通入高温蒸汽，蒸汽加热35min；
(2)熟化，对预发泡桶进行泄压操作；
(3)将熟化后的颗粒混合物加入模塑板成型板机中，抽真空至0.25Mpa，加热，在模塑板成型板机的约束下，保持真空15h，形成模塑板，然后关闭加热，保持真空至其冷却至室温，脱模，得到模塑板；
(4)将步骤(3)中得到的模塑板裁切成小板后错位堆码在真空干燥箱中，在0.45Mpa、50℃的条件下养护8h，得到模塑板成品；所述的模塑板错位堆码后相邻的间隔为3cm。
上述模塑板包括以下重量份物质：苯乙烯单体75份、引发剂过氧化二苯甲酰0.05份、发泡剂戊烷8份、芳纶纤维23份、磷酸三(2-乙基己基)酯6份。对照组3
一种模塑板的加工方法，包括以下步骤：
(1)按配方量称取苯乙烯单体、引发剂过氧化二苯甲酰、发泡剂戊烷、芳纶纤维和磷酸三(2-乙基己基)酯，于高速混合机中混合均匀，然后转入预发泡桶中，边搅拌边通入高温蒸汽，蒸汽加热35min；
(2)熟化，以0.3Mpa/min的速度对步骤(1)中的预发泡桶进行泄压操作；
(3)将熟化后的颗粒混合物加入模塑板成型板机中，抽真空至0.25Mpa，加热，在模塑板成型板机的约束下，保持真空15h，形成模塑板，然后关闭加热，保持真空至其冷却至室温，脱模，得到模塑板；
(4)将步骤(3)中得到的模塑板裁切成小板后错位堆码在干燥箱中，80℃的条件下养护8h，得到模塑板成品；所述的模塑板错位堆码后相邻的间隔为3cm。
上述模塑板包括以下重量份物质：苯乙烯单体75份、引发剂过氧化二苯甲酰0.05份、发泡剂戊烷8份、芳纶纤维23份、磷酸三(2-乙基己基)酯6份。性能测试：
按照GB/10294标准对上述实施例中得到的模塑板的导热系数进行测试，将测试数据记录到表1中。
表1：
导热系数/(W/m·K)
实施例1 0.035
实施例2 0.036
实施例3 0.036
实施例4 0.038
实施例5 0.039
对照组1 0.054
对照组2 0.069
对照组3 0.085
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种模塑板的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)按配方量称取苯乙烯单体、引发剂、发泡剂、增强纤维和阻燃剂，于高速混合机中混合均匀，然后转入预发泡桶中，边搅拌边通入高温蒸汽，蒸汽加热30～40min；
(2)熟化；
(3)将熟化后的颗粒混合物加入模塑板成型板机中，抽真空加热，在模塑板成型板机的约束下，保持真空12～18h，形成模塑板，然后关闭加热，保持真空至其冷却至室温，脱模，得到模塑板；
(4)将步骤(3)中得到的模塑板裁切成小板后错位堆码在真空干燥箱中，在0.3～0.6Mpa、40～60℃的条件下养护5～10h，得到模塑板成品。
2.根据权利要求1所述的模塑板的加工方法，其特征在于：所述增强纤维选自碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维中的一种或一种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的模塑板的加工方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，熟化工艺包括以0.1～0.5Mpa/min的速度对步骤(1)中的预发泡桶进行泄压操作。
4.根据权利要求1所述的模塑板的加工方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，对模塑板成型机抽真空至真空度为0.1～0.45Mpa。
5.根据权利要求1所述的模塑板的加工方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，模塑板错位堆码后相邻的间隔大于2cm。
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CN111777793A (zh) * 2020-07-09 2020-10-16 上海恩尔及保温技术有限公司 一种环保型低密度eps板片及其制备工艺

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CN103012983A (zh) * 2012-12-11 2013-04-03 新疆蓝山屯河新材料有限公司 高倍率、快速发泡可发性聚苯乙烯产品及生产方法

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