膨脹型高阻燃保溫聚苯乙烯泡沫成型體及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種膨脹型高阻燃保溫聚苯乙烯泡沫成型體及其制造方法，該泡沫成型體包括“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜化協(xié)效膨脹阻燃劑和聚苯乙烯泡沫珠粒；“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜化協(xié)效膨脹阻燃劑由可膨脹無(wú)機(jī)層狀化合物、多羥基和長(zhǎng)碳鏈化合物、無(wú)機(jī)磷及磷氮化合物和填料型化合物的一種或多種組成；“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜協(xié)效化膨脹阻燃劑與聚苯乙烯泡沫珠粒質(zhì)量比為1:1～3:1。本發(fā)明適用于防火安全要求達(dá)到難燃B1級(jí)，且要求輕質(zhì)保溫絕熱或隔音性能好的各種應(yīng)用場(chǎng)合。諸如：建筑、石油化工、電力、冶金、輕紡、熱電聯(lián)供、汽車等領(lǐng)域。保溫絕熱材料例如：建筑外墻保溫板、輕鋼建筑物的保溫夾芯板、熱力供暖管道保溫、冷凍空調(diào)保溫盒汽車內(nèi)飾保溫隔震材料等。
【專利說(shuō)明】膨脹型高阻燃保溫聚苯乙烯泡沬成型體及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于阻燃材料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種阻燃泡沫成型體，尤其是一種膨脹型高阻燃保溫聚苯乙烯泡沫成型體及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)保溫材料是在20世紀(jì)80年代后才開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的，主要應(yīng)用在石油、電力、冶金、建筑等領(lǐng)域，品種及規(guī)格也隨著技術(shù)的進(jìn)步在不斷的擴(kuò)大。建筑保溫上應(yīng)用最廣泛的有聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫、泡沫玻璃、泡沫混凝土、酚醛樹(shù)脂板、膨脹珍珠巖保溫砂漿等。其中聚苯乙烯泡沫是是一種非常理想的建筑保溫材料，多用于建筑物的屋面和墻體，其市場(chǎng)占有率達(dá)到了 68%以上。聚苯乙烯泡沫用于建筑墻體時(shí)具有非常良好的節(jié)能隔熱效果，用于屋面時(shí)起著隔熱保溫、密封、隔音和阻擋水蒸汽等重要的作用。聚苯乙烯泡沫板材質(zhì)輕(密度0.03~0.035g/cm3),具有優(yōu)良絕熱性質(zhì)(導(dǎo)熱系數(shù)為0.041w/ (m.k)),抗壓強(qiáng)度和韌性好 ，抗化學(xué)腐蝕、防水、易成型分割；但缺點(diǎn)是不耐老化、易燃防火性差。聚苯乙烯泡沫板燃燒時(shí)具有以下特點(diǎn):燃燒速度快、燃燒時(shí)毒煙氣量大、滴落物很嚴(yán)重易造成二次著火。因此，高阻燃性聚苯乙烯泡沫研制與開(kāi)發(fā)一直是主要的研究熱點(diǎn)。目前，已有的阻燃聚苯乙烯泡沫成形體，采用鹵系本體有機(jī)阻燃體系的如溴系和溴一銻阻燃體系是阻燃聚苯泡沫成型體主流，如十溴聯(lián)苯醚、四溴雙酚A、六溴環(huán)十二燒一三氧化二銻等(CN1966567A.CN101704982A.日本特表2001— 525001號(hào)公報(bào).日本特開(kāi)2003— 64212號(hào)公報(bào)等)。溴系阻燃體系具有效率高、用量小、對(duì)材料性能影響較小且價(jià)格適中性價(jià)比較好優(yōu)勢(shì)，目前國(guó)內(nèi)外有機(jī)物防火阻燃用阻燃劑近80%為含鹵阻燃劑。但是其熱裂解和燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生釋放大量煙霧、有毒和腐蝕性鹵化氫氣體且氣體擴(kuò)散速度遠(yuǎn)大于火焰?zhèn)鞑ニ俣?，造成人員昏迷傷亡數(shù)量遠(yuǎn)大于直接燒死傷人員數(shù)。采用無(wú)鹵、無(wú)機(jī)阻燃體系的阻燃聚苯乙烯泡沫成型體(CN101835872A.CN101333111A.劉向峰，張軍，張和平.高分子學(xué)報(bào)，2004(5):650-654.)存在添加量大，對(duì)材料力學(xué)性能、保溫絕熱性能、加工性能和電學(xué)性能影響較大，限制了其實(shí)際應(yīng)用。在專利CN102391588A中，采用“有機(jī)一無(wú)機(jī)”復(fù)合涂料用于聚苯乙烯泡沫顆粒表面包裹阻燃涂層，即保持了聚苯乙烯優(yōu)良的保溫性能，又使得阻燃性能得到了顯著得提高，但這種工藝處理的缺陷是使聚苯乙烯板的力學(xué)性能顯著的惡化:易粉化、加工性能差、吸水性和耐久性差，且工藝復(fù)雜、成本高不利于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0003]膨脹型阻燃劑(IFR)是以氮、磷為主要成分的阻燃劑，含此類阻燃劑的高分子材料受熱時(shí)，在表面生成一層均勻的炭質(zhì)泡沫層，起到隔熱、隔氧、抑煙的作用，具有良好的阻燃性能。IFR通常具有3個(gè)組分:(I)酸源:一般指無(wú)機(jī)酸，如磷酸、硫酸、硼酸及磷酸酯等；
(2)碳源:一般多指含碳的多元醇化合物，如季戊四醇、乙二醇及酚醛樹(shù)脂等；(3)發(fā)泡源:一般為含氮的多碳化合物，如尿素、雙氰胺、聚酰胺、脲醛樹(shù)脂等。研究表明，由聚磷酸銨(APP)、季戊四醇(PER)和三聚氰胺(MEL)組成的三元復(fù)合阻燃體系對(duì)PS具有良好的阻燃效果，其中PER對(duì)PS阻燃性能的影響最為顯著。當(dāng)體系受熱或燃燒時(shí)，APP會(huì)生成聚偏磷酸作為強(qiáng)脫水劑，使PER脫水炭化，粘稠狀的碳化物在MEL分解所釋放的NH3、H2O等氣體的作用下膨脹，形成微孔結(jié)構(gòu)的阻擋炭層，有效地阻止熱量傳遞和可燃揮發(fā)產(chǎn)物及氧氣擴(kuò)散，從而達(dá)到阻燃的目的。(賈娟花，苑會(huì)林，邵晶鑫.合成樹(shù)脂及塑料，2006，23 (2):36-38.)
[0004]可膨脹石墨(EG)為近年來(lái)出現(xiàn)的一種新型無(wú)鹵膨脹型阻燃劑，它是由天然石墨經(jīng)化學(xué)處理而成。與傳統(tǒng)阻燃材料相比具有以下特點(diǎn):在防火時(shí)，無(wú)毒、無(wú)鹵、無(wú)滴落，可以降低熱釋放速率，不造成二次著火；并且瞬間膨脹力強(qiáng)，阻燃效果好。專利CN101892713A中使用膨脹石墨、氫氧化鋁復(fù)配水滑石粉制備的擠塑板可達(dá)到難燃級(jí)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種膨脹型高阻燃保溫聚苯乙烯泡沫成型體及其制造方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)鹵低煙低毒無(wú)熔滴物的高阻燃性能，使其燃燒等級(jí)從易燃提升到難燃BI級(jí)，氧指數(shù)從17%提高到30% _38%，同時(shí)保持聚苯乙烯泡沫成型體的輕質(zhì)、絕熱保溫、綜合力學(xué)性能好、易加工生產(chǎn)率高成本低等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明首先提出一種膨脹型高阻燃保溫聚苯乙烯泡沫成型體:所述泡沫成型體包括“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜化協(xié)效膨脹阻燃劑和聚苯乙烯泡沫珠粒；所述“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜化協(xié)效膨脹阻燃劑由可膨脹無(wú)機(jī)層狀化合物、多羥基和長(zhǎng)碳鏈化合物、無(wú)機(jī)磷及磷氮化合物和填料型化合物的一種或多種組成；所述“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜協(xié)效化膨脹阻燃劑與聚苯乙烯泡沫珠粒質(zhì)量比為1:1~3:1。
[0008]進(jìn)一步的，上述“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜化協(xié)效膨脹阻燃劑包含:
[0009]成分1:可膨脹無(wú)機(jī)層狀化合物為蒙脫土、膨潤(rùn)土、高嶺土、硅藻土、坡縷石、海泡石、沸石、蛭石、水滑石、鈣鈦礦、石墨、層狀磷酸鋯中的任一種或幾種；
[0010]成分i1:多羥基和長(zhǎng)碳鏈化合物為季戊四醇、聚乙二醇、酚醛樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰胺中的任一種或幾種；
[0011]成分ii1:無(wú)機(jī)磷及磷氮化合物為聚磷酸銨、磷酸銨、紅磷、磷酸酯、三聚氰胺中的任一種或幾種；
[0012]成分iv:其他填料型化合物為氫氧化鋁、氫氧化鎂、粉煤灰任一種或幾種；
[0013]且按照質(zhì)量比,成分1:成分?:成分ii1:成分iv= (I~5): (10~15): (5~10):(I ~5)。
[0014]本發(fā)明還提出一種上述膨脹型高阻燃保溫聚苯乙烯泡沫成型體的制造方法，包括以下步驟:
[0015]I)配料:
[0016]a、采用預(yù)發(fā)泡工藝制備聚苯乙烯珠粒并熟化；
[0017]b、按質(zhì)量百分比復(fù)配“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜化協(xié)效膨脹阻燃劑；
[0018]2)混合:將以上原料置于混合機(jī)構(gòu)中，在分散機(jī)作用下高速均勻混合；
[0019]3)成型:采用邊攪拌邊出料方式將均勻混合料泵入熱壓模具后閉合模具；再將模具通入高壓蒸氣，保持壓力，使混合料成型后泄壓冷卻，得到聚苯乙烯泡沫板；
[0020]4)陳化:將成型好的聚苯乙烯泡沫板脫模、陳化；
[0021]5)電熱切割成型制成成品。
[0022]進(jìn)一步的，上述步驟I)的a中，預(yù)發(fā)泡壓力:0.3~0.6MPa，保壓時(shí)間30~60s，熟化時(shí)間6~8hour。
[0023]上述步驟I)的b中，復(fù)配“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜化協(xié)效膨脹阻燃劑具體為:按質(zhì)量百分比分別稱取阻燃劑成分1、成分?、成分ii1、成分iv，將成分1、成分ii1、成分iv于“液一固相”均勻分散機(jī)混合均勻后再加入成分?均勻分散。
[0024]上述步驟2)中，所述混合機(jī)構(gòu)是“濕固相一干固相”攪拌混合機(jī)構(gòu)，混合工藝:30 ~1000r/min, 2 ~30min。
[0025]上述步驟3)中，泡沫體發(fā)泡成型工藝:壓力:0.2~0.6MPa，保壓時(shí)間30~60s。
[0026]上述步驟4)中，陳化工藝:低溫:15~30°C，陳化時(shí)間15~28d ;高溫:65°C，陳化時(shí)間7d。
[0027]進(jìn)一步的，上述膨脹型高阻燃保溫聚苯乙烯泡沫成型體的壓縮強(qiáng)度為0.1~
0.25 ;抗拉強(qiáng)度為0.15~0.5MPa ;導(dǎo)熱系數(shù)為0.028~0.04ff/m.k ;容重為15~40kg/m3。
[0028]本發(fā)明與現(xiàn)有保溫技術(shù)相比具有以下的優(yōu)勢(shì): [0029](I)、無(wú)鹵低煙低毒無(wú)熔滴物的高阻燃性，本發(fā)明具有高的阻燃性，獨(dú)特的“網(wǎng)眼殼”蜂巢結(jié)構(gòu)中分散有上述新型膨脹型阻燃劑和填料型阻燃劑ATH、MH、Sb203、粉煤灰等，在氣相和凝聚相都可以起到阻燃作用，ATH、MH相容性好還可以起到很好的抑煙作用，該材料經(jīng)GB/T8624-2006測(cè)定高于BI級(jí)；
[0030](2)、本發(fā)明具有較高的強(qiáng)度，與現(xiàn)有技術(shù)中普通泡沫保溫材料相比該材料強(qiáng)度有很大的優(yōu)勢(shì)抗拉強(qiáng)度可達(dá)到0.15~0.5MPa可以直接單獨(dú)用于工程不需要輔助材料；
[0031](3)、本發(fā)明具有較高的絕熱保溫性，該材料為泡沫結(jié)構(gòu)具有高的孔隙率，同時(shí)可膨脹無(wú)機(jī)層狀化合物也具有孔機(jī)構(gòu)可以減少導(dǎo)熱聲子的平均自由程，實(shí)現(xiàn)材料的較高的絕熱性能，導(dǎo)熱系數(shù)為0.028~0.04ff/m.k ；
[0032](4)本發(fā)明制備的材料容重很低僅為15~40kg/m3，同時(shí)不掉粉、不掉渣、吸水率低、無(wú)毒、價(jià)格低廉且使用范圍廣，這對(duì)當(dāng)前我國(guó)建筑保溫領(lǐng)域面臨的即要達(dá)到高效保溫:輕質(zhì)、易成型、易施工、低成本，同時(shí)又要安全防火環(huán)保的困境中，提供一種新產(chǎn)品。
[0033]綜上所述，本發(fā)明的膨脹高阻燃保溫聚苯乙烯泡沫成型體適用于防火安全要求達(dá)到難燃BI級(jí)，且要求輕質(zhì)保溫絕熱或隔音性能好的各種應(yīng)用場(chǎng)合。諸如:建筑、石油化工、電力、冶金、輕紡、熱電聯(lián)供、汽車等領(lǐng)域。保溫絕熱材料例如:建筑外墻保溫板、輕鋼建筑物的保溫夾芯板、熱力供暖管道保溫、冷凍空調(diào)保溫盒汽車內(nèi)飾保溫隔震材料等。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1為本發(fā)明的“網(wǎng)眼殼”蜂巢結(jié)構(gòu)泡沫體示意圖；其中:1為發(fā)泡聚苯乙烯顆粒；2為復(fù)配膨脹阻燃劑。
[0035]圖2為本發(fā)明制造方法的流程框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]本發(fā)明首先提出一種膨脹型高阻燃保溫聚苯乙烯泡沫成型體，所述泡沫成型體包括“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜化協(xié)效膨脹阻燃劑和聚苯乙烯泡沫珠粒；所述“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜化協(xié)效膨脹阻燃劑由可膨脹無(wú)機(jī)層狀化合物、多羥基和長(zhǎng)碳鏈化合物、無(wú)機(jī)磷及磷氮化合物和填料型化合物的一種或多種組成；所述“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜協(xié)效化膨脹阻燃劑與聚苯乙烯泡沫珠粒質(zhì)量比為1:1~3:1。所述“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜化協(xié)效膨脹阻燃劑包含:
[0037]成分1:可膨脹無(wú)機(jī)層狀化合物為蒙脫土、膨潤(rùn)土、高嶺土、硅藻土、坡縷石、海泡石、沸石、蛭石、水滑石、鈣鈦礦、石墨、層狀磷酸鋯中的任一種或幾種；
[0038]成分i1:多羥基和長(zhǎng)碳鏈化合物為季戊四醇、聚乙二醇、酚醛樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰胺中的任一種或幾種；
[0039]成分ii1:無(wú)機(jī)磷及磷氮化合物為聚磷酸銨、磷酸銨、紅磷、磷酸酯、三聚氰胺中的任一種或幾種；
[0040]成分iv:其他填料型化合物為氫氧化鋁、氫氧化鎂、粉煤灰任一種或幾種；
[0041]且按照質(zhì)量比,成分1:成分?:成分ii1:成分iv= (I~5): (10~15): (5~10):(I ~5)。
[0042]綜上所述，本發(fā)明依據(jù)阻燃機(jī)理分析，結(jié)合現(xiàn)有的聚苯乙烯泡沫成形體發(fā)泡成型和切割加工制造工藝特點(diǎn)，遵循同時(shí)、同地、適量高效協(xié)同阻燃原則，創(chuàng)造性設(shè)計(jì)了 “網(wǎng)眼殼”蜂巢結(jié)構(gòu)的 新型“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜化協(xié)效膨脹阻燃劑與聚苯乙烯預(yù)發(fā)泡顆粒組成結(jié)構(gòu)(如圖1所示)，即使聚苯乙烯顆粒發(fā)泡融合連接成整體，又使膨脹阻燃劑不連續(xù)均勻分散包覆在每一個(gè)聚苯乙烯泡體單元表面。從而在成型體成品時(shí)保持聚苯乙烯泡體的優(yōu)異性能特點(diǎn)，又在燃燒時(shí)新型“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜化協(xié)效膨脹阻燃劑及時(shí)迅速膨脹碳化包覆每個(gè)聚苯乙烯泡沫單元，使其不發(fā)生燃燒。
[0043]實(shí)施所述“網(wǎng)眼殼”蜂巢結(jié)構(gòu)的新型“有機(jī)/無(wú)機(jī)”協(xié)效膨脹阻燃劑與聚苯乙烯預(yù)發(fā)泡顆粒組成結(jié)構(gòu)的“有機(jī)/無(wú)機(jī)”協(xié)效膨脹阻燃保溫聚苯乙烯泡沫成型體制造是由以下步驟進(jìn)行:
[0044]I)配料:
[0045]a、采用預(yù)發(fā)泡工藝制備聚苯乙烯珠粒并熟化；
[0046]具體為:將不阻燃的可發(fā)性聚苯乙烯珠粒放入預(yù)發(fā)泡機(jī)內(nèi)預(yù)發(fā)泡成直徑為1.顆粒。預(yù)發(fā)泡壓力:0.3~0.6MPa,保壓時(shí)間30~60s,干燥熟化時(shí)間6~8hour。
[0047]b、按質(zhì)量百分比復(fù)配“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜化協(xié)效膨脹阻燃劑；
[0048]該步驟中，復(fù)配“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜化協(xié)效膨脹阻燃劑具體為:按質(zhì)量百分比分別稱取阻燃劑成分i可膨脹無(wú)機(jī)層狀化合物的蒙脫土、膨潤(rùn)土、高嶺土、硅藻土、坡縷石、海泡石、沸石、蛭石、水滑石、鈣鈦礦、石墨、層狀磷酸鋯中的任一種或幾種；成分?多羥基和長(zhǎng)碳鏈化合物有機(jī)物的季戊四醇、聚乙二醇、酚醛樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰胺中的任一種或幾種；成分iii無(wú)機(jī)磷及磷氮化合物的聚磷酸銨、磷酸銨、紅磷、磷酸酯、三聚氰胺中的任一種或幾種；成分iv填料型化合物的氫氧化鋁、氫氧化鎂、粉煤灰任一種或幾種，將成分
1、成分ii1、成分iv于“液一固相”均勻分散機(jī)混合均勻后再加入成分ii均勻分散。
[0049]2)混合:將以上原料置于混合機(jī)構(gòu)中，在分散機(jī)作用下高速均勻混合；具體為:
[0050]將預(yù)發(fā)泡熟化的聚苯乙烯顆粒與復(fù)配好“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜化協(xié)效膨脹阻燃劑放置于在“濕固相一干固相”攪拌混合機(jī)構(gòu)中分散混合，“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜協(xié)效化膨脹阻燃劑與聚苯乙烯泡沫珠粒質(zhì)量比為1:1~3:1,混合工藝:30~1000r/min, 2~30min。
[0051]3)成型:采用邊攪拌邊出料方式將均勻混合料泵入熱壓模具后閉合模具；再將模具通入高壓蒸氣，保持壓力，使混合料成型后泄壓冷卻，得到聚苯乙烯泡沫板；具體為:[0052]將混合好“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜化協(xié)效膨脹阻燃劑與聚苯乙烯預(yù)發(fā)泡顆?；旌狭戏湃刖郾揭蚁┌l(fā)泡成型機(jī)內(nèi)發(fā)泡成型，泡沫體發(fā)泡成型工藝:壓力:0.2~0.6MPa，保壓時(shí)間30 ~60s。
[0053]4)陳化:將成型好的聚苯乙烯泡沫板脫模、陳化；具體為:
[0054]將發(fā)泡成型的泡沫成型體陳化干燥，自然陳化工藝:低溫:15~30°C，陳化時(shí)間15-28d ;人工陳化工藝:爐溫:65°C，陳化時(shí)間7d。
[0055]5)電熱切割成型制成成品。
[0056]將陳化干燥的泡沫成型體在電熱切割機(jī)上按產(chǎn)品尺寸要求切割出成品。
[0057]用所述“有機(jī)/無(wú)機(jī)”協(xié)效膨脹阻燃保溫聚苯乙烯泡沫成型體及其制造方法制造出的產(chǎn)品性能為:壓縮強(qiáng)度為0.1~0.25 ;抗拉強(qiáng)度為0.15~0.5MPa ;導(dǎo)熱系數(shù)為
0.028 ~0.04ff/m.k ;容重為 15 ~40kg/m3。
[0058]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0059]實(shí)施例1
[0060]按照質(zhì)量份，稱取酚醛樹(shù)脂10份、4份APP、1份PER、1份MC、2份ATH置于容器A ;稱取粒徑范圍分別為4~5_的熱塑性聚苯乙烯泡沫15份，均勻混合后置于容器B。將容器A中混合料置于混合機(jī)構(gòu)中，調(diào)節(jié)分散機(jī)轉(zhuǎn)速為1000r/min下分散2min ;將容器B中熱塑性聚苯乙烯泡沫置于混合機(jī)構(gòu)中，調(diào)節(jié)分散機(jī)轉(zhuǎn)速為50r/min下分散20min,停止攪拌后將均勻混合料注入165*165*25模具后閉合模具；再將模具通入高壓熱蒸汽，調(diào)節(jié)壓力為
0.3MPa，保壓30秒后泄壓并通入循環(huán)水冷卻，5min后將成型好的保溫板脫模并在30°C放置陳化IOcL
[0061]通過(guò)此方法得到的相復(fù)合泡沫保溫板無(wú)鹵環(huán)保，遇強(qiáng)火難燃、無(wú)熔滴、無(wú)煙；極限氧指數(shù)為33.6，抗拉強(qiáng)度為0.23MPa ;導(dǎo)熱系數(shù)為0.032ff/(m.k);容重為35kg/m3，具有優(yōu)異的綜合性能。
[0062]實(shí)施例2
[0063]稱取酚醛樹(shù)脂10份、6份EG、2份ATH、1份粉煤灰、1份磷酸銨置于容器A ;稱取粒徑范圍分別為4~5_的熱塑性聚苯乙烯泡沫15份，均勻混合后置于容器B。將容器A中混合料置于混合機(jī)構(gòu)中，調(diào)節(jié)分散機(jī)轉(zhuǎn)速為1000r/min下分散2min ;將容器B中熱塑性聚苯乙烯泡沫置于混合機(jī)構(gòu)中，調(diào)節(jié)分散機(jī)轉(zhuǎn)速為50r/min下分散20min,停止攪拌后將均勻混合料注入165*165*25模具后閉合模具；再將模具通入高壓熱蒸汽，調(diào)節(jié)壓力為0.3MPa，保壓30秒后泄壓并通入循環(huán)水冷卻，5min后將成型好的保溫板脫模并在30°C放置陳化10d。
[0064]通過(guò)此方法得到的相復(fù)合泡沫保溫板無(wú)鹵環(huán)保，遇強(qiáng)火難燃、無(wú)熔滴、無(wú)煙；極限氧指數(shù)為36.4，抗拉強(qiáng)度為0.20MPa ;導(dǎo)熱系數(shù)為0.032ff/(m.k);容重為40kg/m3，具有優(yōu)異的綜合性能。
[0065]實(shí)施例3
[0066]稱取環(huán)氧樹(shù)脂10份、4份EG、2份APP、2份紅磷、2份ATH置于容器A ;稱取粒徑范圍分別為4~5_的熱塑性聚苯乙烯泡沫15份，均勻混合后置于容器B。將容器A中混合料置于混合機(jī)構(gòu)中，調(diào)節(jié)分散機(jī)轉(zhuǎn)速為500r/min下分散4min ;將容器B中熱塑性聚苯乙烯泡沫置于混合機(jī)構(gòu)中，調(diào)節(jié)分散機(jī)轉(zhuǎn)速為50r/min下分散20min,停止攪拌后將均勻混合料注入165*165*25模具后閉合模具；再將模具通入高壓熱蒸汽，調(diào)節(jié)壓力為0.3MPa，保壓30秒后泄壓并通入循環(huán)水冷卻，5min后將成型好的保溫板脫模并在30°C放置陳化10d。
[0067]通過(guò)此方法得到的相復(fù)合泡沫保溫板無(wú)鹵環(huán)保，遇強(qiáng)火難燃、無(wú)熔滴、無(wú)煙；極限氧指數(shù)為32.8，抗拉強(qiáng)度為0.27MPa ;導(dǎo)熱系數(shù)為0.034ff/(m.k);容重為41kg/m3，具有優(yōu)異的綜合性能。
[0068]實(shí)施例4
[0069]稱取三聚氰銨樹(shù)脂10份、4份APP、1份PER、1份MC、2份膨潤(rùn)土置于容器A ;稱取粒徑范圍分別為4~5_的熱塑性聚苯乙烯泡沫15份，均勻混合后置于容器B。將容器A中混合料置于混合機(jī)構(gòu)中，調(diào)節(jié)分散機(jī)轉(zhuǎn)速為500r/min下分散4min ;將容器B中熱塑性聚苯乙烯泡沫置于混合機(jī)構(gòu)中，調(diào)節(jié)分散機(jī)轉(zhuǎn)速為50r/min下分散20min,停止攪拌后將均勻混合料注入165*165*25模具后閉合模具；再將模具通入高壓熱蒸汽，調(diào)節(jié)壓力為0.3MPa，保壓30秒后泄壓并通入循環(huán)水冷卻，5min后將成型好的保溫板脫模并在30°C放置陳化10d。
[0070]通過(guò)此方法得到的相復(fù)合泡沫保溫板無(wú)鹵環(huán)保，遇強(qiáng)火難燃、無(wú)熔滴、無(wú)煙；極限氧指數(shù)為32.5，抗拉強(qiáng)度為0.26MPa ;導(dǎo)熱系數(shù)為0.032ff/(m.k);容重為33kg/m3，具有優(yōu)異的綜合性能。
[0071]以上實(shí)施例中，所制的“網(wǎng)眼殼”泡沫成型體:氧指數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為GB/T2406—2008 ;導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為GB/T10294—2008 ;表觀密度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為GB/T6343—2009 ;吸水率測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 8810— 2005 ;抗拉強(qiáng)度GB/T9641—1988。
【權(quán)利要求】
1.一種膨脹型高阻燃保溫聚苯乙烯泡沫成型體，其特征在于:所述泡沫成型體包括“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜化協(xié)效膨脹阻燃劑和聚苯乙烯泡沫珠粒；所述“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜化協(xié)效膨脹阻燃劑由可膨脹無(wú)機(jī)層狀化合物、多羥基和長(zhǎng)碳鏈化合物、無(wú)機(jī)磷及磷氮化合物和填料型化合物的一種或多種組成；所述“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜協(xié)效化膨脹阻燃劑與聚苯乙烯泡沫珠粒質(zhì)量比為1:1~3:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨脹型高阻燃保溫聚苯乙烯泡沫成型體，其特征在于:所述“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜化協(xié)效膨脹阻燃劑包含: 成分1:可膨脹無(wú)機(jī)層狀化合物為蒙脫土、膨潤(rùn)土、高嶺土、硅藻土、坡縷石、海泡石、沸石、蛭石、水滑石、鈣鈦礦、石墨、層狀磷酸鋯中的任一種或幾種； 成分?:多羥基和長(zhǎng)碳鏈化合物為季戊四醇、聚乙二醇、酚醛樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰胺中的任一種或幾種； 成分ii1:無(wú)機(jī)磷及磷氮化合物為聚磷酸銨、磷酸銨、紅磷、磷酸酯、三聚氰胺中的任一種或幾種； 成分iv:其他填料型化合物為氫氧化鋁、氫氧化鎂、粉煤灰任一種或幾種； 且按照質(zhì)量比，成分1:成分?:成分ii1:成分iv= (I~5): (10~15):(5~10): (I~5)。
3.一種膨脹型高阻燃保溫聚苯乙烯泡沫成型體的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)配料: a、采用預(yù)發(fā)泡工藝制備聚苯乙烯珠粒并熟化； b、按質(zhì)量百分比復(fù)配“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜化協(xié)效膨脹阻燃劑； 2)混合:將以上原料置于混合機(jī)構(gòu)中，在分散機(jī)作用下高速均勻混合； 3)成型:采用邊攪拌邊出料方式將均勻混合料泵入熱壓模具后閉合模具；再將模具通入高壓蒸氣，保持壓力，使混合料成型后泄壓冷卻，得到聚苯乙烯泡沫板； 4)陳化:將成型好的聚苯乙烯泡沫板脫模、陳化； 5)電熱切割成型制成成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膨脹型高阻燃保溫聚苯乙烯泡沫成型體的制造方法，其特征在于，所述步驟I)的a中，預(yù)發(fā)泡壓力:0.3~0.6MPa，保壓時(shí)間30~60s，熟化時(shí)間6~8hour0
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膨脹型高阻燃保溫聚苯乙烯泡沫成型體的制造方法，其特征在于，所述步驟I)的b中，復(fù)配“有機(jī)/無(wú)機(jī)”雜化協(xié)效膨脹阻燃劑具體為:按質(zhì)量百分比分別稱取阻燃劑成分1、成分?、成分ii1、成分iv，將成分1、成分ii1、成分iv于“液一固相”均勻分散機(jī)混合均勻后再加入成分?均勻分散。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膨脹型高阻燃保溫聚苯乙烯泡沫成型體的制造方法，其特征在于，步驟2)中，所述混合機(jī)構(gòu)是“濕固相一干固相”攪拌混合機(jī)構(gòu)，混合工藝:30~1000r/min，2 ~30mino
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膨脹型高阻燃保溫聚苯乙烯泡沫成型體的制造方法，其特征在于，步驟3)中，泡沫體發(fā)泡成型工藝:壓力:0.2~0.6MPa，保壓時(shí)間30~60s。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膨脹型高阻燃保溫聚苯乙烯泡沫成型體的制造方法，其特征在于，步驟4)中，陳化工藝:低溫:15~30°C，陳化時(shí)間15~28d ;高溫:65°C，陳化時(shí)間7d。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膨脹型高阻燃保溫聚苯乙烯泡沫成型體的制造方法，其特征在于，所述膨脹型高阻燃保溫聚苯乙烯泡沫成型體的壓縮強(qiáng)度為0.1~0.25 ;抗拉強(qiáng)度為0.15 ~0.5MPa ;導(dǎo)熱系數(shù)為 0.028 ~0.04ff/m.k ;容重為 15 ~40kg/m3。
【文檔編號(hào)】C08K5/053GK104017286SQ201410231056
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】耿剛強(qiáng), 趙誠(chéng)斌, 苗鵬 申請(qǐng)人:陜西澤康實(shí)業(yè)有限公司