CN110204357A - 复合聚苯乙烯材料及其制备方法 - Google Patents

复合聚苯乙烯材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了复合聚苯乙烯材料及其制备方法，涉及聚苯乙烯材料技术领域。复合聚苯乙烯材料包括聚苯乙烯颗粒和填充于聚苯乙烯颗粒之间的填充基材，填充基材上分布有未经压制而形成的微孔，填充基材包括增强母料和保温粉料，保温粉料的粒径为在150nm以下。复合聚苯乙烯材料的制备方法通过将填充基材和聚苯乙烯颗粒硬化成形，而不是采用压制成性的工艺，降低了材料的导热系数同时提升了材料的防火性能。

Description

复合聚苯乙烯材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚苯乙烯材料技术领域，且特别涉及复合聚苯乙烯材料及其制备方法。
背景技术
随着建筑能耗的逐年增长与环境问题的日益突出，我国对建筑节能的重视程度越来越高，而控制建筑物外围护结构热能损失、对建筑物维护结构进行改善和优化是提高建筑节能功效的主要途径。市场上主要分为有机保温材料和无机保温材料两大类，有机保温材料主要包括聚苯乙烯泡沫保温板、挤塑板、聚氨酯泡沫保温板等；无机保温材料主要包括岩棉、玻璃棉、泡沫玻璃等。有机保温材料导热系数低，保温效果好，但是防火性能差；无机保温材料防火性能好，但是稳定性差、导热系数高、吸水率偏高，很难达到国家对建筑节能的标准要求。
随着材料科学的不断更新与进步，市场上先后出现了匀质改性防火保温板、无机改性不燃保温板、热固聚苯乙烯泡沫保温板几种有机与无机相结合的防火性能可达到A2级的防火保温材料。但是由于其工艺特点大多采用水泥基胶凝材料与聚苯乙烯泡沫颗粒混拌后按照一定体积比例压制成型的工艺，不但生产工艺过于复杂，投入较大，成本较高；同时，在压制过程中无机胶凝材料与有机聚苯乙烯泡沫颗粒采用强制的硬性机械连接方式，造成了低密度、低导热系数时，还存在着防火性能较差(达不到A2级)、脱模时间较长、成品率较低、容易翘曲变形等一系列问题。
关于热固复合聚苯乙烯泡沫保温板的三个标准：(1)DBHJ/T015-2014《匀质改性防火保温板建筑外保温系统应用技术导则》标准中规定：干密度≤180Kg/m3；导热系数≤0.056W/m.k；抗压强度≥0.30MPa；燃烧性能等级A级；垂直于板面抗拉强度≥0.13MPa；蓄热系数≥1.2W/m2.k；线性收缩率≤0.3％；体积吸水率≤7％；抗折强度≥0.27MPa；软化系数≥0.7；氯离子≤0.5；放射性IRa≤1.0，Ir≤1.0。(2)T31/SCDA-001-2017《无机改性不燃保温板外墙保温系统应用技术规程》标准中规定：干密度140Kg/m3～180Kg/m3；导热系数≤0.052W/m.k；抗压强度≥0.30MPa；燃烧性能等级A2级；垂直于板面抗拉强度≥0.10MPa；干燥收缩率≤0.8％；体积吸水率≤8％；软化系数≥0.7；放射性IRa≤1.0，Ir≤1.0。(3)JG/T536-2017《热固复合聚苯乙烯泡沫保温板》中G型标准规定:干密度140Kg/m3～200Kg/m3；按照导热系数分为050级、060级两个型号，其中050级：导热系数：≤0.050W/m.k；抗压强度：≥0.15MPa；干燥收缩率≤0.3％；燃烧性能等级：A(A2)级；垂直于板面抗拉强度≥0.10MPa；体积吸水率≤10％；抗折强度≥0.20MPa；软化系数≥0.7。060级：其中060级：导热系数：≤0.060W/m.k；抗压强度：≥0.20MPa；干燥收缩率≤0.3％；燃烧性能等级：A(A2)级；垂直于板面抗拉强度≥0.12MPa；体积吸水率≤10％；抗折强度≥0.20MPa；软化系数≥0.7。
上述三个标准中，热固复合聚苯乙烯泡沫保温板的050级标准要求最高，传统生产热固复合聚苯板采用普硅水泥、白水泥、重钙粉、氧化镁、氯化镁、硫酸镁、硅灰、粉煤灰、矿粉等作为胶凝材料加入速凝剂、增强剂、防水剂等与水进行混合成浆体，在加入聚苯颗粒进行拌均匀，通过卧式搅拌机搅拌，锥形放料斗放料，控制刮板辅助摊铺到预制方形钢制模具中，通过压力机分层压制的方法将浆料的体积压缩20％-40％，以确保其能够密实和充分连接。
但是，在实际生产过程中存在着诸多问题，也对热固复合聚苯板的推广应用产生了很大的影响。比如氧化镁类材料在受潮条件下容易返卤、翘曲变形，水泥类材料当压制型密度较小于200Kg/m3以下时，需要压缩30％体积，压缩比例适当，浆料可以较容易的包裹于颗粒的表面；当需要压制的干密度较140Kg/m3-160Kg/m3密度时，需要压力较大，压缩体积为40％-50％，颗粒过渡压缩会产生尺寸变形，板材容易翘曲变形，颗粒挤压过于密实，无机材料占的空间较小，不能有效起到隔离的作用；在压制生产过程中，由于钢制模具的体积较大(一般在0.5m3-2.5m3之间)，内部由于无机材料的水化产生的水化温度以及压制后一定体积产生的密闭压缩产生的热量能，对于中心部位的颗粒会产生破坏，因而很难达到很高的成品率。在燃烧检测时候，防火等级达不到A级；密度较大时，无机胶凝材料用量较高，导热系数达不到0.050W/m.k以下(050级标准)。
因此，如何能够采用更适用、更简洁的工艺方法将无机材料通过改性增强并且与有机聚苯颗粒进行有效的结合，形成具有一定韧性与柔性相结合的高强度、低密度、低导热、A级防火的保温材料成为保温行业乃至整个建筑市场亟待解决问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合聚苯乙烯材料，旨在降低材料的导热系数，提升材料的防火性能，并有效防止材料翘曲变形。
本发明的另一目的在于提供一种复合聚苯乙烯材料的制备方法，通过改进填充基材的组成，采用静置硬化的方式替代传统的压制成形的工艺，降低了材料的导热系数，同时提升材料的防火性能。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出了一种复合聚苯乙烯材料，其包括聚苯乙烯颗粒和填充于聚苯乙烯颗粒之间的填充基材，填充基材上分布有未经压制而形成的微孔，填充基材包括增强母料和保温粉料，保温粉料的粒径为在150nm以下；
优选地，保温粉料的粒径为50-100nm；
优选地，填充基材与聚苯乙烯颗粒的体积比为1:1.5-3；更优选为1:2-2.5；
优选地，增强母料为无机晶须；
优选地，保温粉料包括无机掺和粉和纳米二氧化硅；
优选地，复合聚苯乙烯材料为板状。
本发明还提出一种复合聚苯乙烯材料的制备方法，包括如下步骤：
将填充基材和聚苯乙烯颗粒硬化成形；
优选地，将填充基材的原料和水混合后形成微孔料浆；
将聚苯乙烯颗粒与微孔料浆混合后硬化成形。
本发明实施例提供一种复合聚苯乙烯材料的有益效果是：其通过在聚苯乙烯颗粒之间分布填充基材，且填充基材上分布有未经压制而形成的微孔，填充基材中包括增强母料和超细的保温粉料。利用未经压制而形成的微孔材料作为填充基材，能够使整体材料的密度更低，发明人发现采用此种方式不仅有利于降低导热系数还能够提升材料的防火性能。
本发明还提供了一种复合聚苯乙烯材料的制备方法，其采用填充基材和聚苯乙烯颗粒硬化成形，而不是采用压制成性的工艺，通过在填充基材中加入增强母料和超细的保温粉料，降低了材料的导热系数同时提升了材料的防火性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为传统压制型热固复合聚苯板的结构示意图；
图2为本发明实施例中新型热固复合聚苯板的结构示意图。
图标：1-聚苯乙烯颗粒；2-填充基材。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例提供的复合聚苯乙烯材料及其制备方法进行具体说明。
本发明实施例提供的一种复合聚苯乙烯材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1、微孔料浆的制备
将填充基材的原料和水混合后形成微孔料浆，水的用量根据微孔料浆的体积而定，以将微孔料浆和聚苯乙烯颗粒形成的体积比为调控目标，微孔料浆和聚苯乙烯颗粒的体积比也与最终产品中填充基材和聚苯乙烯颗粒之间的体积比大致相同。
优选地，按重量份数计，填充基材包括增强母料和保温粉料，保温粉料的粒径为在150nm以下，优选地，保温粉料的粒径为50-100nm。发明人发现在填充基材中加入增强母料和超细的保温粉料，能够采用静置硬化的方式成型，避免了压制工艺造成的诸多问题。现有技术中由于填充基材配方的限制，需要进行压制成型才能保证将聚苯乙烯颗粒完全包裹成型。
优选地，填充基材的原料包括普硅水泥20-30份、无机掺和粉50-70份、纳米二氧化硅2-5份、无机晶须1-3份、纳米复合发泡剂0.5-5份和粘结添加剂0.3-9份；粘结添加剂包括可再分散乳胶粉0.1-4份、聚丙烯酰胺0.01-0.1份、丙烯酸乳液0.1-2份、丁苯乳胶0.1-2.5份。更优选地，填充基材的原料包括普硅水泥23-28份、无机掺和粉55-65份、纳米二氧化硅3-4份、硅藻土3-8份、无机晶须1-3份、纳米复合发泡剂1-3份、可再分散乳胶粉1-3份、聚丙烯酰胺0.05-0.1份、丙烯酸乳液0.5-1.5份、丁苯乳胶0.5-2份。发明人通过进一步改进填充基材的配方提升材料的抗压强度、抗折强度和防火性能，也进一步降低材料的导热系数。
填充基材的原料具有以下几个特点：(1)通过无机掺和粉和纳米二氧化硅的配合(优选地，还包括硅藻土)形成复合超细保温干粉基材料降低材料的导热系数。(2)利用无机晶须起到增强母料的作用，加速早期脱模时间，可以在12h脱模，还能够加速内部干燥时间，3天即可切割成品，养护7天出厂。(3)采用纳米复合发泡剂(主要包括调节剂、表面活性剂、发泡剂、稳定剂和防水剂)，通过泡孔调节剂调整气孔有序排列，消除大气孔，变成均匀稳定小气孔；通过泡孔稳定剂，增加粘稠度，增加气孔侧壁厚度，保持稳定性；通过闭孔率及孔隙率的控制，搅拌过程中形成直径小于50nm的气孔，保证其防水性能及保温性能。(4)可再分散乳胶粉、聚丙烯酰胺、丙烯酸乳液、丁苯胶乳等高分子材料均匀分布于纳米微孔复合料浆中形成键桥作用，加大了无机韧性材料与有机聚苯颗粒的有效粘接强度，同时提高了防水抗渗功能，防潮功能，抗冻融循环能力。
纳米二氧化硅的直径为50-100nm；硅藻土中二氧化硅的含量为2-2.4g/cm3，孔体积为0.5-1.0m3/g；纳米复合发泡剂的直径小于50nm。发明人通过调控纳米二氧化硅、硅藻土和纳米复合发泡剂的尺寸或形态进一步降低材料的导热系数，同时提升材料的均匀度。其中，纳米复合发泡剂的制备方法如下：采用高分子聚合物在搅拌机中搅拌，并用螺杆机挤出，加入定量气体(可以为氧气/氮气/二氧化碳/氢气)，与挤出的高分子聚合物浆体充分混合包覆，搅拌后形成气相—液相的双相复合发泡剂；然后加入泡孔调节剂将所形成的气孔定向均匀分布，有序排列，控制气孔直径在50nm以下。其中，高分子聚合物选自塑料、橡胶、弹性体和高分子材料中的至少一种，泡孔调节剂选自阴离子表面活性剂(如十二烷基苯磺酸钠)、阳离子表面活性剂(如聚丙烯酰胺)、两性离子表面活性剂(如烷基二甲基甜菜碱)和非离子表面活性剂(如辛基酚聚氧乙烯醚)中的至少一种；按重量份数计，在制备过程中原料用量分别为：高分子聚合物30-60份、气体20-40份、泡孔调节剂0.5-5份。
具体地，普硅水泥选自硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和矿渣水泥中至少一种，以上几种常规的普硅水泥即可满足工艺要求。
具体地，无机晶须的材质为硫酸钙和碳酸钙中的至少一种，是硫酸钙、碳酸钙高纯度单晶形式生长的微纳米级短纤维复合材料。无机掺和粉选自纳米硅灰、超细粉煤灰和超细矿渣粉中的至少一种，优选为细度在3000目以上的超细粉末。
具体地，聚苯乙烯颗粒为白色聚苯乙烯颗粒和石墨改性种的聚苯乙烯颗粒中的至少一种；优选地，聚苯乙烯颗粒的密度为7-10kg/m3。未经改性的聚苯乙烯颗粒为白色，经过石墨改性的聚苯乙烯颗粒为黑色，二者均适合于本发明中的提供的原料配方，赋予材料很好的防火性能。
可再分散乳胶粉选自乙烯-醋酸乙烯、丙烯酸和叔碳酸酯中的至少一种，以上几种可再分散乳胶粉适合于本发明实施例中的配方体系，能够起到很好的粘接作用。聚丙烯酰胺为阳离子聚丙烯酰胺和/或阴离子聚丙烯酰胺，可以根据粘度进行搭配复合而成，对粘度的要求为400—600万粘度。
丙烯酸乳液可以用纯丙、苯丙、硅丙中的一种或几种复合而成；丁苯胶乳可以用纯丙、苯丙、硅丙单独使用或丁苯乳液中的一种或几种复合而成。丙烯酸乳液和丁苯胶乳均为市购的常规原料，一般的产品型号均能够满足要求。
S2、混合成形
将聚苯乙烯颗粒与微孔料浆混合后硬化成形，而不是采用压制成性的工艺，降低了材料的导热系数同时提升了材料的防火性能。
优选地，微孔料浆与聚苯乙烯颗粒的体积比为1:1.5-3；优选为1:2-2.5。通过调控微孔料浆与聚苯乙烯颗粒的体积比也就控制了最终产品中填充基材和聚苯乙烯颗粒的体积比，发明人发现通过调控二者体积比在上述范围内，能够使材料的综合性能最好。当聚苯乙烯颗粒较多时，浆体填充不满、不密实、防水差、强度差；浆体较多时，密度偏大，导热系数高。
具体地，硬化成形过程是将混合后的物料倒入模具中，进行封闭养护10-14h。无机掺和粉、纳米二氧化硅和硅藻土的配合形成复合超细保温干粉基材料加水后与纳米发泡剂互相作用的纳米微孔完全填充了聚苯颗粒之间的缝隙，形成了韧性与柔性的连接统一整体。
优选地，将混合后物料倒入模具中后，将料浆刮平，然后用遮挡型材封闭料浆表面，将料浆再次刮平以使遮挡型材贴附在料浆表面；将料浆刮平时刮板与料浆平面呈40-50°，将浆料再次刮平时刮板与料浆平面呈25-35°；在硬化成形后从模具中取出再进行切割，一般取出3天后即可切割成品。发明人通过进一步优化硬化成形的工艺，提高了产品外观品质。
请参照图1-2，本发明实施例还提供一种复合聚苯乙烯材料，其包括聚苯乙烯颗粒1和填充于聚苯乙烯颗粒1之间的填充基材2，填充基材2上分布有未经压制而形成的微孔，填充基材2包括增强母料和保温粉料，保温粉料的粒径为在150nm以下。通过上述硬化成形的工艺制备复合材料，使填充基材2中的微孔结构没有经过压制而变形。如图1中为现有技术压制成形的材料结构，图2中为本发明中硬化成形的材料结构。最终产品中聚苯乙烯颗粒1和填充基材2之间的体积比，跟制备过程中控制的聚苯乙烯颗粒与微孔料浆的体积比是大致相同的，硬化过程中水的蒸发基本不会对体积比产生影响。
优选地，复合聚苯乙烯材料为板状，材料的形状不限，可以为常见的板状，应用范围较为广泛。
优选地，复合聚苯乙烯材料的导热系数为0.038-0.050W/m.k，抗压强度为0.20-0.30MPa，抗折强度为0.20-0.24MPa。通过改进成形工艺和填充物料的配方能够使材料的综合性能更加优越，尤其是导热系数、抗压强度和抗折强度等。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1-9
本实施例提供一种复合聚苯乙烯材料，包括聚苯乙烯颗粒和填充基材，按重量份数计，实施例1-9中的原料配比如表1所示。
表1实施例配比(％)(050级)
注：聚苯乙烯颗粒的密度约为10kg/m3；可再分散乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯；普硅水泥为硅酸盐水泥；纳米二氧化硅的直径约为50nm；硅藻土中二氧化硅的含量约为2.4g/cm3，孔体积为0.5m3/g；纳米硅灰的细度在4000目左右；纳米复合发泡剂的直径约为40nm。
实施例10
本实施例提供一种复合聚苯乙烯材料，包括聚苯乙烯颗粒和填充基材，与实施例9不同之处在于：纳米硅灰替换为超细粉煤灰；无机晶须的材质替换为碳酸钙；聚苯乙烯颗粒的密度约为7kg/m3；可再分散乳胶粉为叔碳酸酯；普硅水泥为硫铝酸盐水泥；纳米二氧化硅的直径约为100nm；硅藻土中二氧化硅的含量约为2g/cm3，孔体积为1.0m3/g。
实施例11-19
本实施例提供一种复合聚苯乙烯材料的制备方法，其原料分别对应实施例1-9，具体步骤如下：
将填充基材的原料和水共同在搅拌机中搅拌均匀，制作形成的纳米微孔浆料，在浆料塑性状态下加入一定体积的聚苯颗粒，共同搅拌均匀，形成纳米聚苯颗粒复合微孔浆料。将纳米聚苯颗粒复合微孔浆料直接倒入模具中，用刮板与料浆平面倾斜45°角将浆料表面刮平，覆盖上塑料隔离布，用刮板与料浆平面倾斜30°角再次刮平以使塑料隔离布贴附在表面，起到封闭养护的作用。材料硬化12小时后即可脱模吊装及机械手夹起，在3天后可以进行切割。
实施例20
本实施例提供一种复合聚苯乙烯材料的制备方法，其原料分别对应实施例10，具体步骤如下：
将填充基材的原料和水共同在搅拌机中搅拌均匀，制作形成的纳米微孔浆料，在浆料塑性状态下加入一定体积的聚苯颗粒，共同搅拌均匀，形成纳米聚苯颗粒复合微孔浆料。将纳米聚苯颗粒复合微孔浆料直接倒入模具中，用刮板与料浆平面倾斜40°角将浆料表面刮平，覆盖上塑料隔离布，用刮板与料浆平面倾斜25°角再次刮平以使塑料隔离布贴附在表面，起到封闭养护的作用。材料硬化10小时后即可脱模吊装及机械手夹起，在3天后可以进行切割。
实施例21
本实施例提供一种复合聚苯乙烯材料的制备方法，其原料分别对应实施例10，具体步骤如下：
将填充基材的原料和水共同在搅拌机中搅拌均匀，制作形成的纳米微孔浆料，在浆料塑性状态下加入一定体积的聚苯颗粒，共同搅拌均匀，形成纳米聚苯颗粒复合微孔浆料。将纳米聚苯颗粒复合微孔浆料直接倒入模具中，用刮板与料浆平面倾斜50°角将浆料表面刮平，覆盖上塑料隔离布，用刮板与料浆平面倾斜35°角再次刮平以使塑料隔离布贴附在表面，起到封闭养护的作用。材料硬化14小时后即可脱模吊装及机械手夹起，在3天后可以进行切割。
对比例1
本对比例提供一种复合聚苯乙烯材料，其原料与实施例3相同。
本对比例提供一种复合聚苯乙烯材料的制备方法，其采用压制成形的方法，具体步骤如下：
将填充基材的原料和水共同在搅拌机中搅拌均匀，制作形成的纳米微孔浆料，在浆料塑性状态下加入一定体积的聚苯颗粒，共同搅拌均匀，形成纳米聚苯颗粒复合微孔浆料。采用压力机通过液压的方法将钢制盖板覆盖在模具中物料的上方，采用分层布料的方法，按照体积压缩比例为20％-40％进行压制。
对比例2
本对比例提供一种复合聚苯乙烯材料，其原料配比采用现有的配比，具体如下：普硅水泥65.0％、重钙粉10.0％、粉煤灰10.0％、矿粉10.0％等作为胶凝材料加入速凝剂2.0％、增强剂2.0％、防水剂1.0％等与水进行混合成浆体，在加入聚苯颗粒进型混合均匀，用浆体能够将聚苯颗粒完全包覆胶结能够形成的最大限度(料浆形成的体积较小)，对综合性能进行测定。
本对比例提供一种复合聚苯乙烯材料的制备方法，具体参照实施例11。
对比例3
本对比例提供一种复合聚苯乙烯材料，与实施例3的配方大致相同，不同之处在于：将无机晶须增强母料替换为普通硅质增强材料。
本对比例提供一种复合聚苯乙烯材料的制备方法，具体参照实施例11。
试验例1
将实施例11-19中制备的聚苯乙烯材料的综合性能，测试方法参照：JG/T536-2017《热固复合聚苯乙烯泡沫保温板》简称：“热固复合聚苯板(TEPS)”中G型标准，可以完全达到并优于050级的标准要求，可达到下列性能指标：140Kg/m3-200Kg/m3其中050级：导热系数：≤0.042W/m.k；抗压强度：≥0.26MPa；燃烧性能等级：A(A2)级；垂直于板面抗拉强度≥0.13MPa；体积吸水率≤8％；抗折强度≥0.23MPa；软化系数≥0.85；干燥收缩率≤0.2％；放射性IRa≤0.6，Ir≤0.6。具体结果见表2：
表2综合性能测试结果
其各项性能完全达到并优于JG/T536-2017《热固复合聚苯乙烯泡沫保温板》中G型标准050级的标准要求。通过不同体积形成的浆体与颗粒的体积搭配，各种材料的不同比例最终确定优化比例：确定最佳比例为30％浆体、70％颗粒最佳性能(即微孔料浆与聚苯乙烯颗粒的体积比为1:2.3)，填充最好，综合性能最佳。浆体与颗粒的比例当颗粒较多时，浆体填充不满、不密实、防水差、强度差；浆体较多时，密度偏大、导热系数高。
试验例2
将实施例13和对比例1-3中制备的聚苯乙烯材料的综合性能，测试方法参照：JG/T536-2017《热固复合聚苯乙烯泡沫保温板》，结果见表3。
表3综合性能测试结果
由表3的数据可知，本发明中的硬化成形的方法以及填充基材的配方相对于现有技术均具有明显的优越性，采用本发明实施例的配方和成形方法能够显著提升材料的综合性能。填充基材中的原料选择若进行替换则会明显导致性能的下降，材料性能的优越性是整体配方才能够达到的。
综上所述，本发明提供的一种复合聚苯乙烯材料，其利用未经压制而形成的微孔材料作为填充基材，能够使整体材料的密度更低，发明人发现采用此种方式不仅有利于降低导热系数还能够提升材料的防火性能。
本发明提供的一种复合聚苯乙烯材料的制备方法，其通过将填充基材的原料和水混合后形成微孔料浆，将聚苯乙烯颗粒与微孔料浆混合后硬化成形，降低了材料的导热系数同时提升了材料的防火性能。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

Claims (10)

1.一种复合聚苯乙烯材料，其特征在于，其包括聚苯乙烯颗粒和填充于所述聚苯乙烯颗粒之间的填充基材，所述填充基材上分布有未经压制而形成的微孔，所述填充基材包括增强母料和保温粉料，所述保温粉料的粒径为在150nm以下；
优选地，所述保温粉料的粒径为50-100nm；
优选地，所述填充基材与所述聚苯乙烯颗粒的体积比为1:1.5-3；更优选为1:2-2.5；
优选地，所述增强母料为无机晶须；
优选地，所述保温粉料包括无机掺和粉和纳米二氧化硅；
优选地，复合聚苯乙烯材料为板状。
2.根据权利要求1所述的复合聚苯乙烯材料，其特征在于，按重量份数计，所述填充基材的原料包括普硅水泥20-30份、无机掺和粉50-70份、纳米二氧化硅2-5份、无机晶须1-3份、纳米复合发泡剂0.5-5份和粘结添加剂0.3-9份；
优选地，所述无机晶须的材质为硫酸钙和碳酸钙中的至少一种；
优选地，所述无机掺和粉选自纳米硅灰、超细粉煤灰和超细矿渣粉中的至少一种；更优选地，所述无机掺和粉的细度在3000目以上；
优选地，所述复合聚苯乙烯材料的导热系数为0.038-0.050W/m.k，抗压强度为0.20-0.30MPa，抗折强度为0.20-0.24MPa。
3.根据权利要求2所述的复合聚苯乙烯材料，其特征在于，所述粘结添加剂包括可再分散乳胶粉0.1-4份、聚丙烯酰胺0.01-0.1份、丙烯酸乳液0.1-2份、丁苯乳胶0.1-2.5份；
优选地，所述填充基材的原料包括普硅水泥23-28份、无机掺和粉55-65份、纳米二氧化硅3-4份、硅藻土3-8份、无机晶须1-3份、纳米复合发泡剂1-3份、可再分散乳胶粉1-3份、聚丙烯酰胺0.05-0.1份、丙烯酸乳液0.5-1.5份、丁苯乳胶0.5-2份。
4.根据权利要求3所述的复合聚苯乙烯材料，其特征在于，所述聚苯乙烯颗粒为白色聚苯乙烯颗粒和石墨改性的聚苯乙烯颗粒中的至少一种；
优选地，所述聚苯乙烯颗粒的密度为7-10kg/m3。
5.根据权利要求3所述的复合聚苯乙烯材料，其特征在于，所述可再分散乳胶粉选自乙烯-醋酸乙烯、丙烯酸和叔碳酸酯中的至少一种。
6.根据权利要求3所述的复合聚苯乙烯材料，其特征在于，所述普硅水泥选自硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和矿渣水泥中的至少一种。
7.根据权利要求3所述的复合聚苯乙烯材料，其特征在于，所述纳米二氧化硅的直径为50-100nm；
优选地，所述硅藻土中二氧化硅的含量为2-2.4g/cm3，孔体积为0.5-1.0m3/g；
优选地，所述纳米复合发泡剂的直径小于50nm；
优选地，聚丙烯酰胺为阳离子聚丙烯酰胺和/或阴离子聚丙烯酰胺。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的复合聚苯乙烯材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将所述填充基材和所述聚苯乙烯颗粒硬化成形；
优选地，将所述填充基材的原料和水混合后形成微孔料浆；
将所述聚苯乙烯颗粒与所述微孔料浆混合后硬化成形。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述微孔料浆与所述聚苯乙烯颗粒的体积比为1:1.5-3；优选为1:2-2.5。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述硬化成形过程是将混合后的物料倒入模具中，进行封闭养护10-14h；
优选地，将混合后物料倒入所述模具中后，将料浆刮平，然后用遮挡型材封闭料浆表面，将料浆再次刮平以使所述遮挡型材贴附在料浆表面；
更优选地，将料浆刮平时刮板与料浆平面呈40-50°，将浆料再次刮平时刮板与料浆平面呈25-35°；
更优选地，在硬化成形后从所述模具中取出再进行切割。
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