CN109776984A - 一种石墨烯xps及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨烯XPS及其制备方法，具体制备方法步骤如下：步骤一：称取相应重量份的分散剂、石墨、聚苯乙烯、抗氧化剂、抗紫外线剂、发泡剂和热稳定剂，备用；步骤二：将步骤一中的石墨加入到分散剂内制备分散液，分散液连续地穿过高压均质机制备石墨烯；步骤三：将步骤二的聚苯乙烯颗粒预发、熟化；步骤四：将步骤一中的抗氧化剂、抗紫外线剂、发泡剂、热稳定剂和预热后的聚苯乙烯颗粒与分散液相混合；步骤五：通过电动搅拌器将步骤四所得物料充分搅拌均匀，再加入固化剂。该发明制备的石墨烯XPS板材料价格低廉，耐火性能好，强度高，耐久性优异，保温性显著，实用性强，适合广泛推广。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料加工技术领域，具体涉及一种石墨烯XPS及其制备方法。
背景技术
XPS板材是由含有挥发性液体发泡剂的可发性聚苯乙烯珠粒经加热预发后，在模具中加热而成型的白色物体。具有低比重、耐水性能好，且隔热、隔音性能优异等优点，主要用于建筑墙体，屋面保温，复合板保温，冷库、空调、车辆、船舶的保温隔热，地板采暖，装潢雕刻等用途非常广泛。但是，聚苯乙烯泡沫塑料极易燃烧，不具备耐高温、低导热膨胀系数和耐腐蚀特性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石墨烯XPS及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的聚苯乙烯泡沫塑料极易燃烧，不具备耐高温、低导热膨胀系数和耐腐蚀特性的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨烯XPS及其制备方法，包括以下重量份材料制成：
分散剂10.1-11.3重量份、石墨10.6-13.8重量份、聚苯乙烯48.6-50.7重量份、抗氧化剂6.4-7.7重量份、抗紫外线剂3.2-4.6重量份、发泡剂5.4-6.4重量份和热稳定剂4.3-5.5重量份。
具体制备方法步骤如下：
步骤一：称取相应重量份的分散剂、石墨、聚苯乙烯、抗氧化剂、抗紫外线剂、发泡剂和热稳定剂，备用；
步骤二：将步骤一中的石墨加入到分散剂内制备分散液，分散液连续地穿过高压均质机制备石墨烯；
步骤三：将步骤二的聚苯乙烯颗粒预发、熟化；
步骤四：将步骤一中的抗氧化剂、抗紫外线剂、发泡剂、热稳定剂和预热后的聚苯乙烯颗粒与分散液相混合；
步骤五：通过电动搅拌器将步骤四所得物料充分搅拌均匀，再加入固化剂；
步骤六：将步骤五中物料转入熔融炉内边熔化边搅拌，最后注入到挤塑机内，挤塑得到石墨烯XPS基板；
步骤七：将步骤六得到的石墨烯XPS基板冷却后利用喷涂机在其表面喷涂一层纳米陶瓷颗粒涂层，待涂层干燥后，利用喷涂机在其表面喷涂一层聚四氟乙烯防腐涂层，即得到石墨烯XPS板。
进一步地，所述步骤二中分散剂包含的多种多环芳烃氧化物进行元素分析时，基于全部元素含量，所述分散剂的氧含量为8重量份至12重量份。
进一步地，所述步骤五中电动搅拌器的搅拌速度为125-135r/min。
进一步地，所述步骤六中加热熔融温度为180-250℃。
进一步地，所述抗氧化剂有茶多酚、生育酚、黄酮类和丁基羟基茴香醚等，抗紫外线剂有水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类和取代丙烯腈类等，发泡剂有碳酸钙、碳酸镁和碳酸氢钠等，热稳定剂有二盐基硬脂酸铅、水合三盐基硫酸铅和二盐基邻苯二甲酸铅等。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过石墨加入到分散剂内制备分散液，分散液连续地穿过高压均质机制备石墨烯，制备石墨烯高效稳定，便于工作人员进行操作。
2、石墨烯加入到聚苯乙烯泡沫塑料内具有非常好的综合性能，板材的隔热性能、阻燃性能、耐腐蚀性能、抗氧化性能均得到了极大的提高，具有极佳的使用效果。
3、聚苯乙烯泡沫塑料本身保温隔热效果显著，并且便于切割和安装，实用性强。
4、利用喷涂机在其表面喷涂一层纳米陶瓷颗粒涂层，提高整体板材的耐磨损性能，使板材经久耐用，延长板材的使用寿命，利用喷涂机在其表面喷涂一层聚四氟乙烯防腐涂层，进一步提高板材的防腐性能。
5、本发明XPS石墨烯发泡板，制备方法易于操作，能够满足工业化大规模生产的要求，产品具有极佳的使用效果和极大的市场推广价值。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种石墨烯XPS及其制备方法，包括以下重量份材料制成：
分散剂10.1重量份、石墨10.6重量份、聚苯乙烯48.6重量份、抗氧化剂6.4重量份、抗紫外线剂3.2重量份、发泡剂5.4重量份和热稳定剂4.3重量份。
具体制备方法步骤如下：
步骤一：称取相应重量份的分散剂、石墨、聚苯乙烯、抗氧化剂、抗紫外线剂、发泡剂和热稳定剂，备用；
步骤二：将步骤一中的石墨加入到分散剂内制备分散液，分散液连续地穿过高压均质机制备石墨烯；
步骤三：将步骤二的聚苯乙烯颗粒预发、熟化；
步骤四：将步骤一中的抗氧化剂、抗紫外线剂、发泡剂、热稳定剂和预热后的聚苯乙烯颗粒与分散液相混合；
步骤五：通过电动搅拌器将步骤四所得物料充分搅拌均匀，再加入固化剂；
步骤六：将步骤五中物料转入熔融炉内边熔化边搅拌，最后注入到挤塑机内，挤塑得到石墨烯XPS基板；
步骤七：将步骤六得到的石墨烯XPS基板冷却后利用喷涂机在其表面喷涂一层纳米陶瓷颗粒涂层，待涂层干燥后，利用喷涂机在其表面喷涂一层聚四氟乙烯防腐涂层，即得到石墨烯XPS板。
其中，所述步骤二中分散剂包含的多种多环芳烃氧化物进行元素分析时，基于全部元素含量，所述分散剂的氧含量为8重量份至12重量份。
其中，所述步骤五中电动搅拌器的搅拌速度为125-135r/min。
其中，所述步骤六中加热熔融温度为180-250℃。
其中，所述抗氧化剂有茶多酚、生育酚、黄酮类和丁基羟基茴香醚等，抗紫外线剂有水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类和取代丙烯腈类等，发泡剂有碳酸钙、碳酸镁和碳酸氢钠等，热稳定剂有二盐基硬脂酸铅、水合三盐基硫酸铅和二盐基邻苯二甲酸铅等。
实施例2
一种石墨烯XPS及其制备方法，包括以下重量份材料制成：
分散剂11.3重量份、石墨13.8重量份、聚苯乙烯50.7重量份、抗氧化剂7.7重量份、抗紫外线剂4.6重量份、发泡剂6.4重量份和热稳定剂5.5重量份。
具体制备方法步骤如下：
步骤一：称取相应重量份的分散剂、石墨、聚苯乙烯、抗氧化剂、抗紫外线剂、发泡剂和热稳定剂，备用；
步骤二：将步骤一中的石墨加入到分散剂内制备分散液，分散液连续地穿过高压均质机制备石墨烯；
步骤三：将步骤二的聚苯乙烯颗粒预发、熟化；
步骤四：将步骤一中的抗氧化剂、抗紫外线剂、发泡剂、热稳定剂和预热后的聚苯乙烯颗粒与分散液相混合；
步骤五：通过电动搅拌器将步骤四所得物料充分搅拌均匀，再加入固化剂；
步骤六：将步骤五中物料转入熔融炉内边熔化边搅拌，最后注入到挤塑机内，挤塑得到石墨烯XPS基板；
步骤七：将步骤六得到的石墨烯XPS基板冷却后利用喷涂机在其表面喷涂一层纳米陶瓷颗粒涂层，待涂层干燥后，利用喷涂机在其表面喷涂一层聚四氟乙烯防腐涂层，即得到石墨烯XPS板。
其中，所述步骤二中分散剂包含的多种多环芳烃氧化物进行元素分析时，基于全部元素含量，所述分散剂的氧含量为8重量份至12重量份。
其中，所述步骤五中电动搅拌器的搅拌速度为125-135r/min。
其中，所述步骤六中加热熔融温度为180-250℃。
其中，所述抗氧化剂有茶多酚、生育酚、黄酮类和丁基羟基茴香醚等，抗紫外线剂有水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类和取代丙烯腈类等，发泡剂有碳酸钙、碳酸镁和碳酸氢钠等，热稳定剂有二盐基硬脂酸铅、水合三盐基硫酸铅和二盐基邻苯二甲酸铅等。
实施例3
一种石墨烯XPS及其制备方法，包括以下重量份材料制成：
分散剂10.7重量份、石墨12.2重量份、聚苯乙烯49.65重量份、抗氧化剂7.05重量份、抗紫外线剂3.9重量份、发泡剂5.9重量份和热稳定剂4.9重量份。
具体制备方法步骤如下：
步骤一：称取相应重量份的分散剂、石墨、聚苯乙烯、抗氧化剂、抗紫外线剂、发泡剂和热稳定剂，备用；
步骤二：将步骤一中的石墨加入到分散剂内制备分散液，分散液连续地穿过高压均质机制备石墨烯；
步骤三：将步骤二的聚苯乙烯颗粒预发、熟化；
步骤四：将步骤一中的抗氧化剂、抗紫外线剂、发泡剂、热稳定剂和预热后的聚苯乙烯颗粒与分散液相混合；
步骤五：通过电动搅拌器将步骤四所得物料充分搅拌均匀，再加入固化剂；
步骤六：将步骤五中物料转入熔融炉内边熔化边搅拌，最后注入到挤塑机内，挤塑得到石墨烯XPS基板；
步骤七：将步骤六得到的石墨烯XPS基板冷却后利用喷涂机在其表面喷涂一层纳米陶瓷颗粒涂层，待涂层干燥后，利用喷涂机在其表面喷涂一层聚四氟乙烯防腐涂层，即得到石墨烯XPS板。
其中，所述步骤二中分散剂包含的多种多环芳烃氧化物进行元素分析时，基于全部元素含量，所述分散剂的氧含量为8重量份至12重量份。
其中，所述步骤五中电动搅拌器的搅拌速度为125-135r/min。
其中，所述步骤六中加热熔融温度为180-250℃。
其中，所述抗氧化剂有茶多酚、生育酚、黄酮类和丁基羟基茴香醚等，抗紫外线剂有水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类和取代丙烯腈类等，发泡剂有碳酸钙、碳酸镁和碳酸氢钠等，热稳定剂有二盐基硬脂酸铅、水合三盐基硫酸铅和二盐基邻苯二甲酸铅等。
本发明的工作效果：通过石墨加入到分散剂内制备分散液，分散液连续地穿过高压均质机制备石墨烯，制备石墨烯高效稳定，便于工作人员进行操作；石墨烯加入到聚苯乙烯泡沫塑料内具有非常好的综合性能，板材的隔热性能、阻燃性能、耐腐蚀性能、抗氧化性能均得到了极大的提高，具有极佳的使用效果；聚苯乙烯泡沫塑料本身保温隔热效果显著，并且便于切割和安装，实用性强；利用喷涂机在其表面喷涂一层纳米陶瓷颗粒涂层，提高整体板材的耐磨损性能，使板材经久耐用，延长板材的使用寿命，利用喷涂机在其表面喷涂一层聚四氟乙烯防腐涂层，进一步提高板材的防腐性能；本发明XPS石墨烯发泡板，制备方法易于操作，能够满足工业化大规模生产的要求，产品具有极佳的使用效果和极大的市场推广价值。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种石墨烯XPS及其制备方法，其特征在于，包括以下重量份材料制成：
分散剂10.1-11.3重量份、石墨10.6-13.8重量份、聚苯乙烯48.6-50.7重量份、抗氧化剂6.4-7.7重量份、抗紫外线剂3.2-4.6重量份、发泡剂5.4-6.4重量份和热稳定剂4.3-5.5重量份。
具体制备方法步骤如下：
步骤一：称取相应重量份的分散剂、石墨、聚苯乙烯、抗氧化剂、抗紫外线剂、发泡剂和热稳定剂，备用；
步骤二：将步骤一中的石墨加入到分散剂内制备分散液，分散液连续地穿过高压均质机制备石墨烯；
步骤三：将步骤二的聚苯乙烯颗粒预发、熟化；
步骤四：将步骤一中的抗氧化剂、抗紫外线剂、发泡剂、热稳定剂和预热后的聚苯乙烯颗粒与分散液相混合；
步骤五：通过电动搅拌器将步骤四所得物料充分搅拌均匀，再加入固化剂；
步骤六：将步骤五中物料转入熔融炉内边熔化边搅拌，最后注入到挤塑机内，挤塑得到石墨烯XPS基板；
步骤七：将步骤六得到的石墨烯XPS基板冷却后利用喷涂机在其表面喷涂一层纳米陶瓷颗粒涂层，待涂层干燥后，利用喷涂机在其表面喷涂一层聚四氟乙烯防腐涂层，即得到石墨烯XPS板。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯XPS及其制备方法，其特征在于：所述步骤二中分散剂包含的多种多环芳烃氧化物进行元素分析时，基于全部元素含量，所述分散剂的氧含量为8重量份至12重量份。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯XPS及其制备方法，其特征在于：所述步骤五中电动搅拌器的搅拌速度为125-135r/min。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯XPS及其制备方法，其特征在于：所述步骤六中加热熔融温度为180-250℃。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯XPS及其制备方法，其特征在于：所述抗氧化剂有茶多酚、生育酚、黄酮类和丁基羟基茴香醚等，抗紫外线剂有水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类和取代丙烯腈类等，发泡剂有碳酸钙、碳酸镁和碳酸氢钠等，热稳定剂有二盐基硬脂酸铅、水合三盐基硫酸铅和二盐基邻苯二甲酸铅等。
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