聚苯乙烯復(fù)合保溫材料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出了一種聚苯乙烯復(fù)合保溫材料，按照重量份數(shù)計(jì)算，包括以下原料制成：耐火阻燃型無(wú)機(jī)材料50～60份、耐火阻燃型粘接劑20～30份、分散劑0.2～1份、偶聯(lián)劑0.2～1份、阻燃劑2～8份與可發(fā)性聚苯乙烯顆粒50～100份。制備方法為：1)準(zhǔn)確取各組分，先將耐火阻燃型無(wú)機(jī)材料加入到耐火阻燃型粘結(jié)劑中，再加入分散劑、偶聯(lián)劑、阻燃劑，充分?jǐn)嚢璺稚ⅲ?)將步驟1)攪拌分散后的物料再與可發(fā)性聚苯乙烯顆?；旌喜嚢璺稚?，而后加入成型機(jī)中蒸汽加熱進(jìn)行二次發(fā)泡成型，蒸汽的壓力為0.1～0.2MPa，通蒸汽加熱時(shí)間為10～30s，即得聚苯乙烯復(fù)合保溫板。該保溫材料阻燃性和抑煙性良好，且吸水率低以及抗壓強(qiáng)度高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
聚苯乙烯復(fù)合保溫材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及建筑保溫材料，具體涉及一種聚苯乙烯復(fù)合保溫材料。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，市場(chǎng)上使用的保溫材料主要分為無(wú)機(jī)保溫材料和有機(jī)保溫材料兩大類(lèi)。綜合而言，有機(jī)保溫材料具有重量輕、保溫隔熱性能好、材料加工性好等優(yōu)點(diǎn)，但其防火性能差、穩(wěn)定性差且不耐老化。無(wú)機(jī)保溫材料如珍珠巖、硅藻土、石棉、礦渣棉、泡沫玻璃等，雖具備一定的防火性能，但其導(dǎo)熱系數(shù)高、保溫性能差，容重較大。?；⒅楸厣皾{是一種以?；⒅闉楣橇系臒o(wú)機(jī)保溫材料，因?；⒅閮?nèi)部為蜂窩狀空腔結(jié)構(gòu)，表面形成玻璃體薄殼，因而具有質(zhì)輕、吸水率低、強(qiáng)度高、理化性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。然而，目前我們國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的大部分玻化微珠都存在容重和吸水率過(guò)大問(wèn)題。我國(guó)南方地區(qū)利用?；⒅樽鞴橇吓渲频谋厣皾{干密度普遍偏高，使其保溫性能大受影響。同時(shí)，目前制備的玻化微珠保溫材料，因?；⒅榈奈?60 %?150 % )過(guò)大，導(dǎo)致其吸水率高，且制備的保溫材料容重大多為300?500kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.075?1.5/W/m.K，而且強(qiáng)度偏低，不能夠滿(mǎn)足我國(guó)建筑節(jié)能65 %的要求，特別是在寒冷的北方。
[0003]市場(chǎng)上現(xiàn)有的A級(jí)保溫材料有玻璃棉、巖棉板、發(fā)泡水泥、泡沫玻璃、?；⒅榈葞追N無(wú)機(jī)材料，其原材料價(jià)格較高，施工復(fù)雜，如?；⒅樵谑┕r(shí)至少需要在外墻涂抹七八公分厚的砂漿，多的則需要涂抹十幾公分厚，費(fèi)工又費(fèi)料。而有些材料如巖棉板，屬于有害物質(zhì)，施工時(shí)防護(hù)不好則會(huì)引起全身瘙癢。B級(jí)保溫材料有模塑聚苯乙烯(EPS)保溫板、擠塑聚苯乙烯保溫板板(XPS)、發(fā)泡聚氨酯(PU)保溫板等幾種，其施工較為方便，施工費(fèi)用大約是A級(jí)保溫材料的一半，在市場(chǎng)上的受歡迎程度較高，坐擁一定的市場(chǎng)占有率。然而現(xiàn)有有機(jī)保溫材料雖然成本較低，保溫效果好，施工方便，但其燃燒等級(jí)多數(shù)不達(dá)標(biāo)，面臨被市場(chǎng)淘汰的風(fēng)險(xiǎn)。雖然向有機(jī)保溫材料中加入阻燃劑可提高其燃燒等級(jí)，但阻燃效果并不明顯，且大多數(shù)阻燃劑在發(fā)生火災(zāi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒煙氣，嚴(yán)重危及人的生命安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述現(xiàn)有有機(jī)保溫材料存在防火性能差的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種聚苯乙烯復(fù)合保溫材料，該保溫材料阻燃性和抑煙性良好，其燃燒性能可以達(dá)A2級(jí)(GB8624-2006)，且吸水率低以及抗壓強(qiáng)度高。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種聚苯乙烯復(fù)合保溫材料，按照重量份數(shù)計(jì)算，包括以下原料制成:
[0007]耐火阻燃型無(wú)機(jī)材料50?60份、耐火阻燃型粘接劑20?30份、分散劑0.2?I份、偶聯(lián)劑0.2?I份、阻燃劑2?8份與可發(fā)性聚苯乙烯顆粒50?100份；
[0008]所述耐火阻燃型無(wú)機(jī)材料通過(guò)以下方法制備而得:
[0009]a)取?；⒅榕c膨脹珍珠巖加入到包衣機(jī)中加熱至200?250°C，并加入粉煤灰和鐵黑粉，攪拌均勻，其中?；⒅榕c膨脹性珍珠巖混合物與粉煤灰以及鐵黑粉的質(zhì)量比為100:1?3:2?4;
[0010]b)接著包衣機(jī)一端噴灑蒸餾水將?；⒅榕c膨脹珍珠巖浸濕，一端噴灑環(huán)氧樹(shù)脂粉料，并不斷攪拌30?60min，即得耐火阻燃型無(wú)機(jī)材料。
[0011]進(jìn)一步，所述耐火阻燃型粘結(jié)劑為脲醛樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂當(dāng)中的一種或多種。
[0012]進(jìn)一步，所述分散劑為十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯、硬脂酸單甘油酯，三硬脂酸甘油酯當(dāng)中的一種或多種。
[0013]進(jìn)一步，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH550、KH560、KH570、KH792、DL602中的一種或多種。
[0014]進(jìn)一步，所述阻燃劑為紅磷、氫氧化鋁、膨脹性石墨、十溴二苯醚、硼酸鋅、多聚磷酸銨與季戊四醇中的一種或多種。
[0015]聚苯乙烯復(fù)合保溫材料的制備方法包括以下步驟:
[0016]I)準(zhǔn)確取各組分，先將耐火阻燃型無(wú)機(jī)材料加入到耐火阻燃型粘結(jié)劑中，再加入分散劑、偶聯(lián)劑、阻燃劑，充分?jǐn)嚢璺稚ⅲ?br>[0017]2)將步驟I)攪拌分散后的物料再與可發(fā)性聚苯乙烯顆?；旌喜嚢璺稚ⅲ蠹尤氤尚蜋C(jī)中蒸汽加熱進(jìn)行二次發(fā)泡成型，蒸汽的壓力為0.1?0.2MPa，通蒸汽加熱時(shí)間為10?30s，即得聚苯乙烯復(fù)合保溫板。
[0018]本發(fā)明的有益效果:
[0019]1、玻化微珠與膨脹珍珠巖通過(guò)粉煤灰以及鐵黑粉進(jìn)行包膜處理，不僅能夠降低玻化微珠與膨脹珍珠巖的吸水率，而且還能夠增強(qiáng)?；⒅榕c膨脹珍珠巖作為骨料的強(qiáng)度。充分利用玻化微珠理化性能十分穩(wěn)定、耐老化耐候性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此，制備出的墻體保溫材料其保溫性能更持久，吸水率低以及抗壓強(qiáng)度高。
[0020]2、本發(fā)明制得的聚苯乙烯復(fù)合保溫材料具有良好的阻燃性和抑煙性，其燃燒性能可以達(dá)A2級(jí)(GB8624-2006)，同時(shí)保溫效果良好，生產(chǎn)成本低，制作工藝簡(jiǎn)單。
【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例1
[0022]一種聚苯乙烯復(fù)合保溫材料，按照重量份數(shù)計(jì)算，包括以下原料制成:
[0023]耐火阻燃型無(wú)機(jī)材料50份、脲醛樹(shù)脂25份、十二烷基硫酸鈉0.2份、硅烷偶聯(lián)劑KH550 0.2份、氫氧化鋁2份與可發(fā)性聚苯乙烯顆粒50份;其中耐火阻燃型無(wú)機(jī)材料通過(guò)以下方法制備而得:
[0024]a)取玻化微珠與膨脹珍珠巖加入到包衣機(jī)中加熱至200°C，并加入粉煤灰和鐵黑粉，攪拌均勻，其中?；⒅榕c膨脹性珍珠巖混合物與粉煤灰以及鐵黑粉的質(zhì)量比為100:1:2；
[0025]b)接著包衣機(jī)一端噴灑蒸餾水將?；⒅榕c膨脹珍珠巖浸濕，一端噴灑環(huán)氧樹(shù)脂粉料，并不斷攪拌30min，即得耐火阻燃型無(wú)機(jī)材料。
[0026]制備方法為:
[0027]I)準(zhǔn)確取各組分，先將耐火阻燃型無(wú)機(jī)材料加入到脲醛樹(shù)脂中，再加入十二烷基硫酸鈉、硅烷偶聯(lián)劑KH550、氫氧化鋁，充分?jǐn)嚢璺稚ⅲ?br>[0028]2)將步驟I)攪拌分散后的物料再與可發(fā)性聚苯乙烯顆?；旌喜嚢璺稚?，而后加入成型機(jī)中，使可發(fā)性聚苯乙烯顆粒填充滿(mǎn)整個(gè)模腔，蒸汽加熱進(jìn)行二次發(fā)泡成型，蒸汽的壓力為0.1MPa，通蒸汽加熱時(shí)間為30s，即得聚苯乙烯復(fù)合保溫板。
[0029]經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例中的復(fù)合保溫板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.028W/m.K，抗拉強(qiáng)度為0.68Kpa，吸水率為 0.98%(v/v)o
[0030]實(shí)施例2
[0031]一種聚苯乙烯復(fù)合保溫材料，按照重量份數(shù)計(jì)算，包括以下原料制成:
[0032]耐火阻燃型無(wú)機(jī)材料55份、酚醛樹(shù)脂20份、硬脂酸單甘油酯0.5份、硅烷偶聯(lián)劑KH560 0.6份、膨脹性石墨5份與可發(fā)性聚苯乙稀顆粒70份;其中耐火阻燃型無(wú)機(jī)材料通過(guò)以下方法制備而得:
[0033]a)取?；⒅榕c膨脹性珍珠巖加入到包衣機(jī)中加熱至230°C，并加入粉煤灰和鐵黑粉，攪拌均勻，其中?；⒅榕c膨脹性珍珠巖混合物與粉煤灰以及鐵黑粉的質(zhì)量比為100:2:3；
[0034]b)接著包衣機(jī)一端噴灑蒸餾水將玻化微珠與膨脹性珍珠巖浸濕，一端噴灑環(huán)氧樹(shù)脂粉料，并不斷攪拌45min，即得耐火阻燃型無(wú)機(jī)材料。
[0035]制備方法為:
[0036]I)準(zhǔn)確取各組分，先將耐火阻燃型無(wú)機(jī)材料加入到酚醛樹(shù)脂中，再加入硬脂酸單甘油酯、硅烷偶聯(lián)劑KH560、膨脹性石墨，充分?jǐn)嚢璺稚ⅲ?br>[0037]2)將步驟I)攪拌分散后的物料再與可發(fā)性聚苯乙烯顆粒混合并攪拌分散，而后加入成型機(jī)中，使可發(fā)性聚苯乙烯顆粒填充滿(mǎn)整個(gè)模腔，蒸汽加熱進(jìn)行二次發(fā)泡成型，蒸汽的壓力為0.15MPa，通蒸汽加熱時(shí)間為20s，即得聚苯乙烯復(fù)合保溫板。
[0038]經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例中的復(fù)合保溫板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.026W/m.K，抗拉強(qiáng)度為0.72Kpa，吸水率為 0.96%(v/v)o
[0039]實(shí)施例3
[0040]—種聚苯乙烯復(fù)合保溫材料，按照重量份數(shù)計(jì)算，包括以下原料制成:
[0041]耐火阻燃型無(wú)機(jī)材料60份、有機(jī)硅樹(shù)脂30份、三硬脂酸甘油酯I份、硅烷偶聯(lián)劑KH792 I份、硼酸鋅8份與可發(fā)性聚苯乙烯顆粒100份;其中耐火阻燃型無(wú)機(jī)材料通過(guò)以下方法制備而得:
[0042]a)取玻化微珠與膨脹性珍珠巖加入到包衣機(jī)中加熱至250°C，并加入粉煤灰和鐵黑粉，攪拌均勻，其中?；⒅榕c膨脹性珍珠巖混合物與粉煤灰以及鐵黑粉的質(zhì)量比為100:3:4；
[0043]b)接著包衣機(jī)一端噴灑蒸餾水將?；⒅榕c膨脹性珍珠巖浸濕，一端噴灑環(huán)氧樹(shù)脂粉料，并不斷攪拌60min，即得包膜?；⒅椤?br>[0044]制備方法為:
[0045]I)準(zhǔn)確取各組分，先將耐火阻燃型無(wú)機(jī)材料加入到酚醛樹(shù)脂中，再加入硬脂酸單甘油酯、硅烷偶聯(lián)劑KH792、硼酸鋅，充分?jǐn)嚢璺稚ⅲ?br>[0046]2)將步驟I)攪拌分散后的物料再與可發(fā)性聚苯乙烯顆粒混合并攪拌分散，而后加入成型機(jī)中，使可發(fā)性聚苯乙烯顆粒填充滿(mǎn)整個(gè)模腔，蒸汽加熱進(jìn)行二次發(fā)泡成型，蒸汽的壓力為0.2MPa，通蒸汽加熱時(shí)間為1s，即得聚苯乙烯復(fù)合保溫板。
[0047]經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例中的復(fù)合保溫板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.025W/m.K，抗拉強(qiáng)度為0.74Kpa，吸水率為 0.97%(v/v)o
[0048]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種聚苯乙烯復(fù)合保溫材料，其特征在于，按照重量份數(shù)計(jì)算，包括以下原料制成: 耐火阻燃型無(wú)機(jī)材料50?60份、耐火阻燃型粘接劑20?30份、分散劑0.2?I份、偶聯(lián)劑0.2?I份、阻燃劑2?8份與可發(fā)性聚苯乙烯顆粒50?100份； 所述耐火阻燃型無(wú)機(jī)材料通過(guò)以下方法制備而得: a)取玻化微珠與膨脹珍珠巖加入到包衣機(jī)中加熱至200?250°C，并加入粉煤灰和鐵黑粉，攪拌均勻，其中玻化微珠與膨脹性珍珠巖混合物與粉煤灰以及鐵黑粉的質(zhì)量比為100:1?3:2?4; b)接著包衣機(jī)一端噴灑蒸餾水將?；⒅榕c膨脹珍珠巖浸濕，一端噴灑環(huán)氧樹(shù)脂粉料，并不斷攪拌30?60min，即得耐火阻燃型無(wú)機(jī)材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚苯乙烯復(fù)合保溫材料，其特征在于，所述耐火阻燃型粘結(jié)劑為脲醛樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂當(dāng)中的一種或多種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚苯乙烯復(fù)合保溫材料，其特征在于，所述分散劑為十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯、硬脂酸單甘油酯，三硬脂酸甘油酯當(dāng)中的一種或多種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚苯乙烯復(fù)合保溫材料，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑 KH550、KH560、KH570、KH792、DL602 中的一種或多種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚苯乙烯復(fù)合保溫材料，其特征在于，所述阻燃劑為紅磷、氫氧化鋁、膨脹性石墨、十溴二苯醚、硼酸鋅、多聚磷酸銨與季戊四醇中的一種或多種。6.—種如權(quán)利要求1所述的聚苯乙烯復(fù)合保溫材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)準(zhǔn)確取各組分，先將耐火阻燃型無(wú)機(jī)材料加入到耐火阻燃型粘結(jié)劑中，再加入分散劑、偶聯(lián)劑、阻燃劑，充分?jǐn)嚢璺稚ⅲ?2)將步驟I)攪拌分散后的物料再與可發(fā)性聚苯乙烯顆?；旌喜嚢璺稚ⅲ蠹尤氤尚蜋C(jī)中蒸汽加熱進(jìn)行二次發(fā)泡成型，蒸汽的壓力為0.1?0.2MPa，通蒸汽加熱時(shí)間為10?30s，即得聚苯乙烯復(fù)合保溫板。
【文檔編號(hào)】C08L61/24GK105906968SQ201610506313
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】劉濤
【申請(qǐng)人】合肥廣能新材料科技有限公司