CN110746643A - Eps装饰线条及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及材料科学的技术领域，具体提供了一种EPS装饰线条及其制备方法。本发明提供的EPS装饰线条的制备方法采用无机氧化物和聚苯乙烯泡沫颗粒制备EPS基材，对EPS基材进行改性处理，将经过改性处理的EPS基材进行发泡处理和挤出成型，获得EPS装饰线条。本发明可提高EPS装饰线条的力学性能，阻燃性能和使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及材料科学的技术领域，尤其涉及EPS装饰线条及其制备方法。
背景技术
EPS装饰线条是以聚苯乙烯泡沫（Expanded Polystyrene，简称EPS）为芯体骨料，外辅网格布和水泥砂浆等无机材料制成的建筑装饰材料，其用于对建筑物的立面进行造型。EPS装饰线条不仅质轻，使用寿命长，而且与基层墙面粘结十分牢固，加工简单，安装方便。
聚苯乙烯泡沫是一种轻型高分子聚合物。它是采用聚苯乙烯树脂加入发泡剂，同时加热进行软化，产生气体，形成一种硬质闭孔结构的泡沫塑料。
采用聚苯乙烯泡沫材料制备的EPS装饰线条在实际应用中存在着以下问题和不足：聚苯乙烯泡沫属于有机高分子材料，其力学性能和阻燃性能不够理想，在高温条件下容易老化，在潮湿条件下容易发霉。
发明内容
本发明旨在解决上述现有技术中不足的至少之一。
有鉴于此，本发明的目的在于，提供一种EPS装饰线条及其制备方法。其采用无机氧化物和聚苯乙烯泡沫颗粒制备EPS基材，对EPS基材进行改性处理，将经过改性处理的EPS基材进行发泡处理和挤出成型，获得EPS装饰线条。
本发明采用无机氧化物提高聚苯乙烯泡沫颗粒的力学性能和阻燃性能，由此获得性能优异的EPS装饰线条。
进一步的，本发明提供的EPS装饰线条的制备方法包括以下步骤：
S1. 将无机氧化物和聚苯乙烯泡沫颗粒混合，获得EPS基材；
S2. 采用石墨烯溶胶，对通过步骤S1获得的EPS基材进行改性处理，获得石墨烯改性EPS基材；
S3. 采用二氧化钛溶胶，对通过步骤S2获得的石墨烯改性EPS基材进行包覆处理，获得二氧化钛包覆的石墨烯改性EPS基材；
S4.将通过步骤S3获得的二氧化钛包覆的石墨烯改性EPS基材进行发泡处理和挤出成型，获得EPS装饰线条。
上述步骤的目的在于提供一种力学性能和阻燃性能优异，并且使用寿命长，不易老化或发霉的EPS装饰线条。具体而言，相关技术中的EPS装饰线条采用聚苯乙烯泡沫颗粒为原料，通过加热发泡和双螺杆挤出成型获得。聚苯乙烯泡沫颗粒作为高分子聚合物，其力学性能和阻燃性能均不够理想，因此，本发明将无机氧化物添加于聚苯乙烯泡沫颗粒中，来提高EPS装饰线条的力学性能和阻燃性能。此外，本发明依次采用石墨烯溶胶和二氧化钛溶胶对EPS基材进行处理，利用石墨烯和二氧化钛来提高EPS装饰线条的抗老化性能和抗菌性能。由此，本发明可获得力学性能和阻燃性能优异，并且使用寿命长，不易老化或发霉的EPS装饰线条。
进一步的，在步骤S1中，所述无机氧化物包括氧化锆、氧化镁和氧化锌。
进一步的，所述氧化锆、氧化镁和氧化锌的质量比为氧化锆：氧化镁：氧化锌=1：1：1。
进一步的，步骤S4包括：将通过步骤S3获得的二氧化钛包覆的石墨烯改性EPS基材在180℃-220℃的温度条件和0.2 MPa-0.4 MPa的压力条件下进行发泡处理和挤出成型，获得EPS装饰线条。
进一步的，步骤S1包括：
S11. 将六偏磷酸钠、氧化锆、氧化镁、氧化锌加入水中，搅拌均匀，获得无机物悬浮液；
S12. 将氯化亚锡和亚硝酸钾加入异丁基三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷的混合物，搅拌均匀，获得有机油相溶液；
S13. 将通过步骤S11获得的无机物悬浮液和通过步骤S12获得的有机油相溶液相互混合，超声乳化，获得无机物乳浊液；
S14.将通过步骤S13获得的无机物乳浊液和聚苯乙烯泡沫颗粒加入四氢呋喃和二甲基亚砜的混合物，超声乳化，过滤、洗涤、干燥，获得EPS基材。
进一步的，步骤S11包括：按六偏磷酸钠：氧化锆：氧化镁：氧化锌：水=（0.1-0.2）（5-10）：（5-10）：（5-10）：100的质量比，将六偏磷酸钠、氧化锆、氧化镁、氧化锌加入水中，在60℃-80℃的温度条件下搅拌均匀，获得无机物悬浮液。
进一步的，步骤S12包括：按氯化亚锡：亚硝酸钾：异丁基三乙氧基硅烷：甲基三甲氧基硅烷=（2-4）：（2-4）：50：50的质量比，将氯化亚锡和亚硝酸钾加入异丁基三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷的混合物，在40℃-60℃的温度条件下搅拌均匀，获得有机油相溶液。
进一步的，步骤S13包括：按无机物悬浮液：有机油相溶液=（40-60）：（40-60）的质量比，将通过步骤S11获得的无机物悬浮液和通过步骤S12获得的有机油相溶液相互混合，超声乳化，获得无机物乳浊液。
进一步的，步骤S14包括：按无机物乳浊液：聚苯乙烯泡沫颗粒：四氢呋喃：二甲基亚砜=（10-15）：40：30：30的质量比，将通过步骤S13获得的无机物乳浊液和聚苯乙烯泡沫颗粒加入四氢呋喃和二甲基亚砜的混合物，超声乳化，过滤、洗涤、干燥，获得EPS基材。
采用上述步骤的原因在于，包括氧化锆、氧化镁、氧化锌的金属无机氧化物能够提高聚苯乙烯泡沫的力学性能和阻燃性能。然而，聚苯乙烯泡沫属于有机高分子材料，其与金属无机氧化物的理化性质差别较大，二者的相容性不够理想。如果将金属无机氧化物的粉末直接加入于聚苯乙烯泡沫颗粒中，则在混合发泡过程中聚苯乙烯颗粒易上浮，会导致材料均匀性不佳，由此可能导致聚苯乙烯泡沫颗粒与金属氧化物之间结合性能不好，在一定程度上降低材料的机械强度低，使得EPS装饰线条在应用于外墙装饰时，容易出现变形、空鼓、脱落等问题。为了解决上述问题的至少之一，提高材料的均匀性，本发明通过上述步骤，将氧化锆、氧化镁、氧化锌分散于有机物中，制备乳浊液，并将该乳浊液和聚苯乙烯泡沫颗粒在有机溶剂中混合和继续乳化，以此提高金属无机氧化物的分散性能以及EPS装饰线条材料的整体均匀性。
具体而言，上述步骤将氧化锆、氧化镁、氧化锌加入水中，采用六偏磷酸钠作为分散剂，制备充分混合和分散的无机物悬浮液。进而，上述步骤将无机物悬浮液和异丁基三乙氧基硅烷以及甲基三甲氧基硅烷的混合物进行超声乳化，以使得无机物和有机物发生均匀而充分的偶联反应，由此提高氧化锆、氧化镁、氧化锌与聚苯乙烯泡沫颗粒的结合性能。最后，上述步骤将无机物乳浊液与聚苯乙烯泡沫颗粒在有机溶液中混合并进行二次超声乳化，以此获得性质均一的EPS基材。此外，上述步骤中采用氯化亚锡和亚硝酸钾分别作为抗菌剂和防腐剂，所述氯化亚锡和亚硝酸钾首先分散于作为偶联剂的异丁基三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷的混合物中，再与氧化锆、氧化镁、氧化锌的无机物悬浮液相互混合以及超声乳化，因此，上述步骤可保证氯化亚锡和亚硝酸钾在聚苯乙烯泡沫颗粒的表面均匀分布，由此提高聚苯乙烯泡沫颗粒以及EPS基材的防腐抗菌性能。
进一步的，步骤S2包括：将硅酸钠、石墨烯溶胶和EPS基材加入丙三醇中，持续搅拌并滴加磷酸溶液，调节pH值至4-5，陈化40-80min，继续搅拌并滴加偏铝酸钠水溶液，调节pH值至10-11，陈化40-80min，过滤、洗涤、干燥，获得石墨烯改性EPS基材。
进一步的，步骤S2包括：按硅酸钠：石墨烯溶胶：EPS基材：丙三醇＝5：5：(30-40)：(60-70)的质量比，将硅酸钠、石墨烯溶胶和EPS基材加入丙三醇中，在40℃-50℃的温度条件下持续搅拌并滴加磷酸溶液，调节pH值至4-5，陈化40-80min，继续搅拌并滴加浓度为10wt%-20 wt%的偏铝酸钠水溶液，调节pH值至10-11，陈化40-80min，过滤、洗涤、干燥，获得石墨烯改性EPS基材。
上述步骤采用硅酸钠作为分散剂，将石墨烯溶胶和EPS基材共同分散于丙三醇溶液中，首先通过滴加酸性调节剂将溶液调节至酸性，再通过滴加碱性的偏铝酸钠偶联剂，将溶液调节至碱性。由此，石墨烯溶胶以氢氧化物的形成，在EPS基材的表面均匀地分散和沉积，由此利用石墨烯溶胶来提高EPS基材的抗老化性能和力学性能。
进一步的，步骤S3包括：向搅拌中的石墨烯改性的EPS基材的表面以喷雾的形式喷洒二氧化钛溶胶，获得二氧化钛包覆的石墨烯改性EPS基材。
进一步的，步骤S3包括：按二氧化钛溶胶：石墨烯改性EPS基材=（5-10）：100的质量比，向搅拌中的石墨烯改性的EPS基材的表面以喷雾的形式喷洒二氧化钛溶胶，获得二氧化钛包覆的石墨烯改性EPS基材。
二氧化钛在受到紫外波长的光激发后，价带上的电子被激发，越过禁带进入导带，同时在价带上产生相应的空穴。这些光生电子和光生空穴迁移到二氧化钛表面的不同位置，并可和与二氧化钛表面接触的氧气和水发生反应，产生具有高活性的过氧自由基或羟基自由基。这些自由基能将细菌等有机微生物或甲醛等有机化合物分解，从而发挥杀菌、自清洁、净化污染物等作用。因此，上述步骤采用二氧化钛溶胶来提高EPS基材的防霉抑菌性能和抗紫外性能，由此提高EPS基材的使用寿命。并且，上述步骤以喷雾的形式向搅拌中的石墨烯改性EPS基材喷洒二氧化钛溶胶，从而保证二氧化钛溶胶分布于石墨烯改性EPS基材的表面，达到节约原料和降低成本的目的。
进一步的，本发明提供的EPS装饰线条的制备方法包括以下步骤：
A1. 按六偏磷酸钠：氧化锆：氧化镁：氧化锌：水=（0.1-0.2）（5-10）：（5-10）：（5-10）：100的质量比，将六偏磷酸钠、氧化锆、氧化镁、氧化锌加入水中，在60℃-80℃的温度条件下搅拌均匀，获得无机物悬浮液；
A2. 按氯化亚锡：亚硝酸钾：异丁基三乙氧基硅烷：甲基三甲氧基硅烷=（2-4）：（2-4）：50：50的质量比，将氯化亚锡和亚硝酸钾加入异丁基三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷的混合物，在40℃-60℃的温度条件下搅拌均匀，获得有机油相溶液；
A3. 按无机物悬浮液：有机油相溶液=（40-60）：（40-60）的质量比，将通过步骤A1获得的无机物悬浮液和通过步骤A2获得的有机油相溶液相互混合，超声乳化，获得无机物乳浊液；
A4. 按无机物乳浊液：聚苯乙烯泡沫颗粒：四氢呋喃：二甲基亚砜=（10-15）：40：30：30的质量比，将通过步骤A3获得的无机物乳浊液和聚苯乙烯泡沫颗粒加入四氢呋喃和二甲基亚砜的混合物，超声乳化，过滤、洗涤、干燥，获得EPS基材；
A5. 按硅酸钠：石墨烯溶胶：EPS基材：丙三醇＝5：5：(30-40)：(60-70)的质量比，将硅酸钠、石墨烯溶胶和EPS基材加入丙三醇中，在40℃-50℃的温度条件下持续搅拌并滴加磷酸溶液，调节pH值至4-5，陈化40-80min，继续搅拌并滴加浓度为10wt%-20 wt%的偏铝酸钠水溶液，调节pH值至10-11，陈化40-80min，过滤、洗涤、干燥，获得石墨烯改性EPS基材；
A6. 按二氧化钛溶胶：石墨烯改性EPS基材=（5-10）：100的质量比，向搅拌中的石墨烯改性的EPS基材的表面以喷雾的形式喷洒二氧化钛溶胶，获得二氧化钛包覆的石墨烯改性EPS基材；
A7.将通过步骤A6获得的二氧化钛包覆的石墨烯改性EPS基材在180℃-220℃的温度条件和0.2 MPa-0.4 MPa的压力条件下进行发泡处理和挤出成型，获得EPS装饰线条。
上述步骤中，采用氧化锆，氧化镁和氧化锌提高EPS基材的力学性能和阻燃性能，采用石墨烯溶胶对添加了氧化锆，氧化镁和氧化锌的EPS基材进行改性，利用湿法化学工艺和对酸碱条件的控制，使得石墨烯溶胶均匀分布于氧化锆，氧化镁和氧化锌以及聚苯乙烯泡沫颗粒的表面，以喷雾的形式向EPS基材的表面施加二氧化钛，保证二氧化钛分布与石墨烯改性EPS基材的外表面。由此，上述步骤可获得阻燃性能，力学性能，抗老化性能以及抗菌抑菌性能良好的EPS装饰线条。
进一步的，所述石墨烯溶胶通过以下步骤制备：
B1. 按烷基多糖苷：十二烷基硫酸钠：水=（10-20）：（10-20）：（60-80）的质量比，将烷基多糖苷和十二烷基硫酸钠加入水中搅拌均匀，获得前驱体溶液；
B2. 按石墨烯：酪氨酸：水=（10-20）：（10-20）：（60-80）的质量比，将石墨烯和酪氨酸加入水中，在50-60℃的温度条件下搅拌均匀，获得石墨烯悬浮液；
B3. 按前驱体溶液：石墨烯悬浮液=（30-40）：（60-70）的质量比，将前驱体溶液和石墨烯悬浮液混合，在160℃-180℃的温度条件和2Mpa-4Mpa的压力条件下，在反应釜中进行水热反应，获得石墨烯溶胶。
上述步骤采用烷基多糖苷和十二烷基硫酸钠的混合物作为前驱体，加入石墨烯和具有还原性的酪氨酸，共同进行水热反应，可获得粒度尺寸小，粒度分布均匀的石墨烯溶胶。因此，通过上述方式获得的石墨烯溶胶在有机物中具有良好的分散性能，由此，其能够与EPS基材更好地相互结合。
进一步的，所述二氧化钛溶胶通过以下步骤制备：
按四氯化钛：聚乙烯醇：去离子水＝(5-15)：(5-10)：(80-90)的质量比，配制四氯化钛溶液，向四氯化钛溶液中逐渐添加氨水，调节PH值至10-12，搅拌20-60min，过滤、洗涤，获得二氧化钛溶胶。
本发明还提供了一种EPS装饰线条，其采用本发明任一实施例所述的EPS装饰线条的制备方法获得，其具有本发明任一实施例所述的EPS装饰线条的制备方法所具有的全部有益效果，在此不再赘述。
具体实施方式
为了使得本发明的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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
按六偏磷酸钠：氧化锆：氧化镁：氧化锌：水=0.1：5：10：10：100的质量比，将六偏磷酸钠、氧化锆、氧化镁、氧化锌加入水中，在80℃的温度条件下搅拌均匀，获得无机物悬浮液。
按氯化亚锡：亚硝酸钾：异丁基三乙氧基硅烷：甲基三甲氧基硅烷=2：4：50：50的质量比，将氯化亚锡和亚硝酸钾加入异丁基三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷的混合物，在60℃的温度条件下搅拌均匀，获得有机油相溶液。
按无机物悬浮液：有机油相溶液=40：60的质量比，将无机物悬浮液和有机油相溶液相互混合，超声乳化40min，获得无机物乳浊液。
按无机物乳浊液：聚苯乙烯泡沫颗粒：四氢呋喃：二甲基亚砜=10：40：30：30的质量比，将通无机物乳浊液和聚苯乙烯泡沫颗粒加入四氢呋喃和二甲基亚砜的混合物，超声乳化40min，过滤、洗涤、干燥，获得EPS基材。
按硅酸钠：石墨烯溶胶：EPS基材：丙三醇＝5：5：30：70的质量比，将硅酸钠、石墨烯溶胶和EPS基材加入丙三醇中，在50℃的温度条件下持续搅拌并滴加磷酸溶液，调节pH值至4-5，陈化80min，继续搅拌并滴加浓度为10wt%的偏铝酸钠水溶液，调节pH值至10-11，陈化80min，过滤、洗涤、干燥，获得石墨烯改性EPS基材。其中，所述石墨烯溶胶通过商业途径购得。
按二氧化钛溶胶：石墨烯改性EPS基材=10：100的质量比，向搅拌中的石墨烯改性的EPS基材的表面以喷雾的形式喷洒二氧化钛溶胶，获得二氧化钛包覆的石墨烯改性EPS基材。其中，所述二氧化钛溶胶通过商业途径购得。
将二氧化钛包覆的石墨烯改性EPS基材在200℃的温度条件和0.4 MPa的压力条件下进行发泡处理和挤出成型，获得EPS装饰线条。
实施例2
按六偏磷酸钠：氧化锆：氧化镁：氧化锌：水=0.2：10：5：5：100的质量比，将六偏磷酸钠、氧化锆、氧化镁、氧化锌加入水中，在60℃的温度条件下搅拌均匀，获得无机物悬浮液。
按氯化亚锡：亚硝酸钾：异丁基三乙氧基硅烷：甲基三甲氧基硅烷=4：2：50：50的质量比，将氯化亚锡和亚硝酸钾加入异丁基三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷的混合物，在40℃的温度条件下搅拌均匀，获得有机油相溶液。
按无机物悬浮液：有机油相溶液=60：40的质量比，将无机物悬浮液和有机油相溶液相互混合，超声乳化60min，获得无机物乳浊液。
按无机物乳浊液：聚苯乙烯泡沫颗粒：四氢呋喃：二甲基亚砜=15：40：30：30的质量比，将通无机物乳浊液和聚苯乙烯泡沫颗粒加入四氢呋喃和二甲基亚砜的混合物，超声乳化60min，过滤、洗涤、干燥，获得EPS基材。
按硅酸钠：石墨烯溶胶：EPS基材：丙三醇＝5：5：40：60的质量比，将硅酸钠、石墨烯溶胶和EPS基材加入丙三醇中，在40℃的温度条件下持续搅拌并滴加磷酸溶液，调节pH值至4-5，陈化40min，继续搅拌并滴加浓度为20wt%的偏铝酸钠水溶液，调节pH值至10-11，陈化40min，过滤、洗涤、干燥，获得石墨烯改性EPS基材。其中，所述石墨烯溶胶通过商业途径购得。
按二氧化钛溶胶：石墨烯改性EPS基材=5：100的质量比，向搅拌中的石墨烯改性的EPS基材的表面以喷雾的形式喷洒二氧化钛溶胶，获得二氧化钛包覆的石墨烯改性EPS基材。其中，所述二氧化钛溶胶通过商业途径购得。
将二氧化钛包覆的石墨烯改性EPS基材在220℃的温度条件和0.2 MPa的压力条件下进行发泡处理和挤出成型，获得EPS装饰线条。
实施例3
按六偏磷酸钠：氧化锆：氧化镁：氧化锌：水=0.2：8：8：8：100的质量比，将六偏磷酸钠、氧化锆、氧化镁、氧化锌加入水中，在70℃的温度条件下搅拌均匀，获得无机物悬浮液。
按氯化亚锡：亚硝酸钾：异丁基三乙氧基硅烷：甲基三甲氧基硅烷=3：3：50：50的质量比，将氯化亚锡和亚硝酸钾加入异丁基三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷的混合物，在50℃的温度条件下搅拌均匀，获得有机油相溶液。
按无机物悬浮液：有机油相溶液=50：50的质量比，将无机物悬浮液和有机油相溶液相互混合，超声乳化60min，获得无机物乳浊液。
按无机物乳浊液：聚苯乙烯泡沫颗粒：四氢呋喃：二甲基亚砜=12：40：30：30的质量比，将通无机物乳浊液和聚苯乙烯泡沫颗粒加入四氢呋喃和二甲基亚砜的混合物，超声乳化60min，过滤、洗涤、干燥，获得EPS基材。
按硅酸钠：石墨烯溶胶：EPS基材：丙三醇＝5：5：35：65的质量比，将硅酸钠、石墨烯溶胶和EPS基材加入丙三醇中，在45℃的温度条件下持续搅拌并滴加磷酸溶液，调节pH值至4-5，陈化40min，继续搅拌并滴加浓度为15wt%的偏铝酸钠水溶液，调节pH值至10-11，陈化40min，过滤、洗涤、干燥，获得石墨烯改性EPS基材。其中，所述石墨烯溶胶通过商业途径购得。
按二氧化钛溶胶：石墨烯改性EPS基材=8：100的质量比，向搅拌中的石墨烯改性的EPS基材的表面以喷雾的形式喷洒二氧化钛溶胶，获得二氧化钛包覆的石墨烯改性EPS基材。其中，所述二氧化钛溶胶通过商业途径购得。
将二氧化钛包覆的石墨烯改性EPS基材在180℃的温度条件和0.3MPa的压力条件下进行发泡处理和挤出成型，获得EPS装饰线条。
实施例4
按六偏磷酸钠：氧化锆：氧化镁：氧化锌：水=0.1：5：5：5：100的质量比，将六偏磷酸钠、氧化锆、氧化镁、氧化锌加入水中，在80℃的温度条件下搅拌均匀，获得无机物悬浮液。
按氯化亚锡：亚硝酸钾：异丁基三乙氧基硅烷：甲基三甲氧基硅烷=2：2：50：50的质量比，将氯化亚锡和亚硝酸钾加入异丁基三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷的混合物，在40℃的温度条件下搅拌均匀，获得有机油相溶液。
按无机物悬浮液：有机油相溶液=40：60的质量比，将无机物悬浮液和有机油相溶液相互混合，超声乳化60min，获得无机物乳浊液。
按无机物乳浊液：聚苯乙烯泡沫颗粒：四氢呋喃：二甲基亚砜=10：40：30：30的质量比，将通无机物乳浊液和聚苯乙烯泡沫颗粒加入四氢呋喃和二甲基亚砜的混合物，超声乳化60min，过滤、洗涤、干燥，获得EPS基材。
按硅酸钠：石墨烯溶胶：EPS基材：丙三醇＝5：5：35：65的质量比，将硅酸钠、石墨烯溶胶和EPS基材加入丙三醇中，在45℃的温度条件下持续搅拌并滴加磷酸溶液，调节pH值至4-5，陈化40min，继续搅拌并滴加浓度为15wt%的偏铝酸钠水溶液，调节pH值至10-11，陈化40min，过滤、洗涤、干燥，获得石墨烯改性EPS基材。其中，所述石墨烯溶胶通过以下步骤获得。按烷基多糖苷：十二烷基硫酸钠：水=10：10：80的质量比，将烷基多糖苷和十二烷基硫酸钠加入水中搅拌均匀，获得前驱体溶液。按石墨烯：酪氨酸：水=10：20：70的质量比，将石墨烯和酪氨酸加入水中，在60℃的温度条件下搅拌均匀，获得石墨烯悬浮液。按前驱体溶液：石墨烯悬浮液=30：70的质量比，将前驱体溶液和石墨烯悬浮液混合，在180℃的温度条件和4Mpa的压力条件下，在反应釜中进行水热反应，获得石墨烯溶胶。
按二氧化钛溶胶：石墨烯改性EPS基材=8：100的质量比，向搅拌中的石墨烯改性的EPS基材的表面以喷雾的形式喷洒二氧化钛溶胶，获得二氧化钛包覆的石墨烯改性EPS基材。其中，所述二氧化钛溶胶通过以下步骤获得：按四氯化钛：聚乙烯醇：去离子水＝10：10：80的质量比，配制四氯化钛溶液，向四氯化钛溶液中逐渐添加氨水，调节PH值至10-12，搅拌40min，过滤、洗涤，获得二氧化钛溶胶。
将二氧化钛包覆的石墨烯改性EPS基材在200℃的温度条件和0.4MPa的压力条件下进行发泡处理和挤出成型，获得EPS装饰线条。
性能测试
对本发明实施例1至4获得的EPS装饰线条进行抗压强度测试和加速老化性能试验。
抗压强度测试的方法为：分别采用实施例1至4获得的EPS装饰线条，制备尺寸为30×30×30mm的试样，向各个试样的表面逐渐施加压力直至其断裂，获得断裂时的压力为材料的抗压强度。
加速老化性能试验的方法为：分别采用实施例1至4获得的EPS装饰线条，制备尺寸为30×30×30mm的试样，将各个试样置于紫外老化箱中，在60℃下用24瓦的紫外灯照120h，取出样品后，按照上述过程测试抗压强度。
本发明实施例1至4获得的EPS装饰线条的抗压强度和加速老化后的抗压强度如表1所示。以下测试结果表明，本发明的实施例获得的EPS装饰线条抗压强度较优，并且在经过加速老化性能试验后，仍可保持较为理想的抗压强度。
表1
上文中参照优选的实施例详细描述了本发明的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本发明提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。
Claims (10)
1.一种EPS装饰线条的制备方法，其特征在于，包括：
采用无机氧化物和聚苯乙烯泡沫颗粒制备EPS基材，对EPS基材进行改性处理，将经过改性处理的EPS基材进行发泡处理和挤出成型，获得EPS装饰线条。
2.根据权利要求1所述的EPS装饰线条的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 将无机氧化物和聚苯乙烯泡沫颗粒混合，获得EPS基材；
S2. 采用石墨烯溶胶，对通过步骤S1获得的EPS基材进行改性处理，获得石墨烯改性EPS基材；
S3. 采用二氧化钛溶胶，对通过步骤S2获得的石墨烯改性EPS基材进行包覆处理，获得二氧化钛包覆的石墨烯改性EPS基材；
S4.将通过步骤S3获得的二氧化钛包覆的石墨烯改性EPS基材进行发泡处理和挤出成型，获得EPS装饰线条。
3.根据权利要求2所述的EPS装饰线条的制备方法，其特征在于，所述无机氧化物包括氧化锆、氧化镁和氧化锌。
4.根据权利要求2所述的EPS装饰线条的制备方法，其特征在于，步骤S4包括：
将通过步骤S3获得的二氧化钛包覆的石墨烯改性EPS基材在180℃-220℃的温度条件和0.2 MPa-0.4 MPa的压力条件下进行发泡处理和挤出成型，获得EPS装饰线条。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的EPS装饰线条的制备方法，其特征在于，步骤S1包括：
S11. 将六偏磷酸钠、氧化锆、氧化镁、氧化锌加入水中，搅拌均匀，获得无机物悬浮液；
S12. 将氯化亚锡和亚硝酸钾加入异丁基三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷的混合物，搅拌均匀，获得有机油相溶液；
S13. 将通过步骤S11获得的无机物悬浮液和通过步骤S12获得的有机油相溶液相互混合，超声乳化，获得无机物乳浊液；
S14.将通过步骤S13获得的无机物乳浊液和聚苯乙烯泡沫颗粒加入四氢呋喃和二甲基亚砜的混合物，超声乳化，过滤、洗涤、干燥，获得EPS基材。
6.根据权利要求5所述的EPS装饰线条的制备方法，其特征在于，步骤S11包括：
按六偏磷酸钠：氧化锆：氧化镁：氧化锌：水=（0.1-0.2）（5-10）：（5-10）：（5-10）：100的质量比，将六偏磷酸钠、氧化锆、氧化镁、氧化锌加入水中，在60℃-80℃的温度条件下搅拌均匀，获得无机物悬浮液。
7.根据权利要求5所述的EPS装饰线条的制备方法，其特征在于，步骤S12包括：
按氯化亚锡：亚硝酸钾：异丁基三乙氧基硅烷：甲基三甲氧基硅烷=（2-4）：（2-4）：50：50的质量比，将氯化亚锡和亚硝酸钾加入异丁基三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷的混合物，在40℃-60℃的温度条件下搅拌均匀，获得有机油相溶液。
8.根据权利要求5所述的EPS装饰线条的制备方法，其特征在于，步骤S13包括：
按无机物悬浮液：有机油相溶液=（40-60）：（40-60）的质量比，将通过步骤S11获得的无机物悬浮液和通过步骤S12获得的有机油相溶液相互混合，超声乳化，获得无机物乳浊液。
9.根据权利要求5所述的EPS装饰线条的制备方法，其特征在于，步骤S14包括：
按无机物乳浊液：聚苯乙烯泡沫颗粒：四氢呋喃：二甲基亚砜=（10-15）：40：30：30的质量比，将通过步骤S13获得的无机物乳浊液和聚苯乙烯泡沫颗粒加入四氢呋喃和二甲基亚砜的混合物，超声乳化，过滤、洗涤、干燥，获得EPS基材。
10.一种EPS装饰线条，其特征在于，采用如权利要求1至9中任一项所述的EPS装饰线条的制备方法获得。
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- 2019-10-30 CN CN201911042254.9A patent/CN110746643B/zh active Active
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