一種阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂，該阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂是由以下重量份數(shù)的各組份組成：聚苯乙烯80?120份、鎂鋁合金粉10?30份、聚氨酯20?40份、六溴環(huán)十二烷3?5份、分散劑1?3份、硅烷偶聯(lián)劑0.5?2份、有機(jī)硅樹(shù)脂2?6份、改性劑1?5份、羧甲基纖維素1?5份、熱穩(wěn)定劑1?5份；本發(fā)明還公開(kāi)了上述阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂的制備方法。本發(fā)明的阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂使無(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料復(fù)合，提高了聚苯乙烯保溫材料的耐火、阻燃性能，降低了聚苯乙烯保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)，其燃燒性能可以達(dá)A2級(jí)，具有良好的應(yīng)用前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及保溫材料領(lǐng)域，尤其涉及一種阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚苯乙烯泡沫材料是由含有揮發(fā)性液體發(fā)泡劑的可發(fā)性聚苯乙烯珠粒，經(jīng)加熱預(yù) 發(fā)后在模具中加熱成型為具有微細(xì)閉孔結(jié)構(gòu)的材料，其具有導(dǎo)熱系數(shù)低、熱阻高、線性膨脹 率低、質(zhì)輕、硬度高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。聚苯乙烯泡沫材料因其優(yōu)異的保溫性能，可以廣 泛用于屋頂保溫、建筑墻體、復(fù)合保溫板的保溫層。但是傳統(tǒng)的聚苯乙烯泡沫材料的阻燃性 能較差，而且吸水后易變形，從而保溫性能急劇下降，所以阻礙了聚苯乙烯泡沫材料的進(jìn)一 步應(yīng)用和發(fā)展，因此對(duì)聚苯乙烯泡沫材料改性成為目前聚苯乙烯泡沫材料領(lǐng)域的研究發(fā)展 趨勢(shì)。目前，主要是利用阻燃劑對(duì)聚苯乙烯泡沫材料進(jìn)行改性，為了使聚苯乙烯與阻燃劑之 間共融，需要對(duì)阻燃劑與聚苯乙烯泡沫進(jìn)行搭配與選擇，二者的匹配要求嚴(yán)格，而且采用這 種方法制備的改性聚苯乙烯泡沫材料的阻燃性能僅能達(dá)到GB/T8624-2006《建筑材料燃燒 性能分級(jí)方法》中的B1級(jí)水平。所以開(kāi)發(fā)一種阻燃性能好的改性聚苯乙烯樹(shù)脂及其制備工 藝是目前亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種無(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料復(fù)合，具有耐火、阻燃性能，導(dǎo)熱系數(shù)低，其 燃燒性能可以達(dá)A2級(jí)且具有良好的應(yīng)用前景的阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂及其制備方法。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù) 月旨，由以下重量份數(shù)的各組份組成：聚苯乙烯80-120份、鎂鋁合金粉10-30份、聚氨酯20-40 份、六溴環(huán)十二烷3-5份、分散劑1-3份、硅烷偶聯(lián)劑0.5-2份、有機(jī)硅樹(shù)脂2-6份、改性劑1-5 份、羧甲基纖維素1-5份、熱穩(wěn)定劑1-5份；
[0005] 進(jìn)一步地，所述鎂鋁合金粉按照重量百分含量由如下成分組成:Mg: 15-25%，，Si: 1-2%，Zn:5-15% ,0:0.2-1%，余量為Al;
[0006] 進(jìn)一步地，所述鎂鋁合金的制備方法具體為：按照所述鎂鋁合金的重量百分含量 進(jìn)行配料，經(jīng)研磨、混料、鍛造、燒制得到鎂鋁合金成品；
[0007] 進(jìn)一步地，按照所述鎂鋁合金的重量百分含量進(jìn)行配料，經(jīng)球磨機(jī)研磨、混料至觀 察不到團(tuán)聚為止，在鍛造溫度為700-825Γ下鍛造35-60分鐘，再置于真空爐內(nèi)施壓80-95MPa、在450-500°C下保溫6-10分鐘燒制得到鎂鋁合金成品；
[0008] 進(jìn)一步地，所述分散劑為十二烷基苯磺酸鈉；
[0009] 進(jìn)一步地，所述聚苯乙烯為聚苯乙烯顆粒；
[0010] 進(jìn)一步地，所述改性劑為甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯；
[0011] 進(jìn)一步地，所述熱穩(wěn)定劑為二鹽基亞磷酸鉛或二鹽基鄰苯二甲酸鉛。
[0012] 本發(fā)明還公開(kāi)了上述阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂的制備方法，具體步驟如下：
[0013] (1)按照比例將鎂鋁合金粉、聚氨酯、六溴環(huán)十二烷、分散劑、硅烷偶聯(lián)劑、有機(jī)硅 樹(shù)脂、改性劑、羧甲基纖維素、熱穩(wěn)定劑混合，充分?jǐn)嚢瑁?br>[0014] (2)將步驟(1)充分?jǐn)嚢韬蟮奈锪吓c聚苯乙烯混合并攪拌分散，而后加入成型機(jī)中 蒸汽加熱進(jìn)行發(fā)泡成型，蒸汽壓力為0.05-0.2MPa，通蒸汽時(shí)間為5-20s，得到產(chǎn)品阻燃發(fā)泡 聚苯乙烯樹(shù)脂；
[0015] 進(jìn)一步地，蒸汽壓力為0.1-0.2MPa。
[0016] 本發(fā)明的有益效果：
[0017]本發(fā)明的阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂使無(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料復(fù)合，提高了聚苯乙烯保 溫材料的耐火、阻燃性能，降低了聚苯乙烯保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)，其燃燒性能可以達(dá)A2級(jí)， 具有良好的應(yīng)用前景。本發(fā)明的配方互相配合，通過(guò)使用鎂鋁合金粉改善了材料的強(qiáng)度和 阻燃性能，使用熱穩(wěn)定劑提高材料的熱穩(wěn)定性，各組份之間產(chǎn)生了協(xié)同效應(yīng)，使得材料阻燃 性能優(yōu)越，可廣泛應(yīng)用于阻燃材料領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例旨在對(duì)本發(fā)明進(jìn)行舉例描述，而 非以任何形式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制。
[0019] 實(shí)施例1:
[0020] 由以下重量份數(shù)的各組份組成:聚苯乙烯80份、鎂鋁合金粉5份、聚氨酯20份、六溴 環(huán)十二烷3份、十二烷基苯磺酸鈉1份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5份、有機(jī)硅樹(shù)脂2份、甲 基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯3份、羧甲基纖維素1份、二鹽基亞磷酸鉛5份。
[0021] 所述鎂鋁合金粉按照重量百分含量由如下成分組成:Mg: 15-25%，，Si: 1-2%，Zn: 5-15%，0:0.2-1 %，余量為A1;制備方法為:按照所述鎂鋁合金的重量百分含量進(jìn)行配料， 經(jīng)球磨機(jī)研磨、混料至觀察不到團(tuán)聚為止，在鍛造溫度為700°C下鍛造60分鐘，再置于真空 爐內(nèi)施壓80MPa、在450 °C下保溫6分鐘燒制得到鎂鋁合金成品。
[0022]所述阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂其制備過(guò)程步驟如下：
[0023] (1)按照比例將鎂鋁合金粉、聚氨酯、六溴環(huán)十二烷、十二烷基苯磺酸鈉、硅烷偶聯(lián) 劑、有機(jī)硅樹(shù)脂、改性劑、羧甲基纖維素、熱穩(wěn)定劑混合，充分?jǐn)嚢瑁?br>[0024] (2)將步驟(1)充分?jǐn)嚢韬蟮奈锪吓c聚苯乙烯混合并攪拌分散，而后加入成型機(jī)中 蒸汽加熱進(jìn)行發(fā)泡成型，蒸汽壓力為〇.〇5MPa，通蒸汽時(shí)間為20s，得到產(chǎn)品阻燃發(fā)泡聚苯乙 烯樹(shù)脂。
[0025] 實(shí)施例2:
[0026]由以下重量份數(shù)的各組份組成:聚苯乙烯80份、鎂鋁合金粉5份、聚氨酯20份、六溴 環(huán)十二烷3份、十二烷基苯磺酸鈉1份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5份、有機(jī)硅樹(shù)脂2份、甲 基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯3份、羧甲基纖維素1份、二鹽基鄰苯二甲酸鉛5份。
[0027] 所述鎂鋁合金粉按照重量百分含量由如下成分組成:Mg: 15-25%，，Si :1-2%，Zn: 5-15%，0:0.2-1 %，余量為A1;制備方法為:按照所述鎂鋁合金的重量百分含量進(jìn)行配料， 經(jīng)球磨機(jī)研磨、混料至觀察不到團(tuán)聚為止，在鍛造溫度為700°C下鍛造60分鐘，再置于真空 爐內(nèi)施壓80MPa、在450 °C下保溫6分鐘燒制得到鎂鋁合金成品。
[0028]所述阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂其制備過(guò)程步驟如下：
[0029] (1)按照比例將鎂鋁合金粉、聚氨酯、六溴環(huán)十二烷、十二烷基苯磺酸鈉、硅烷偶聯(lián) 劑、有機(jī)硅樹(shù)脂、改性劑、羧甲基纖維素、熱穩(wěn)定劑混合，充分?jǐn)嚢瑁?br>[0030] (2)將步驟(1)充分?jǐn)嚢韬蟮奈锪吓c聚苯乙烯混合并攪拌分散，而后加入成型機(jī)中 蒸汽加熱進(jìn)行發(fā)泡成型，蒸汽壓力為O.IMPa，通蒸汽時(shí)間為20s，得到產(chǎn)品阻燃發(fā)泡聚苯乙 烯樹(shù)脂。
[0031] 對(duì)比例1:
[0032]由以下重量份數(shù)的各組份組成:聚苯乙烯80份、氫氧化鋁粉5份、聚氨酯20份、六溴 環(huán)十二烷3份、十二烷基苯磺酸鈉1份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5份、有機(jī)硅樹(shù)脂2份、甲 基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯3份、羧甲基纖維素1份、二鹽基鄰苯二甲酸鉛5份。
[0033]所述阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂其制備過(guò)程步驟如下：
[0034] (1)按照比例將氫氧化鋁粉、聚氨酯、六溴環(huán)十二烷、十二烷基苯磺酸鈉、硅烷偶聯(lián) 劑、有機(jī)硅樹(shù)脂、改性劑、羧甲基纖維素、熱穩(wěn)定劑混合，充分?jǐn)嚢瑁?br>[0035] (2)將步驟(1)充分?jǐn)嚢韬蟮奈锪吓c聚苯乙烯混合并攪拌分散，而后加入成型機(jī)中 蒸汽加熱進(jìn)行發(fā)泡成型，蒸汽壓力為O.IMPa，通蒸汽時(shí)間為20s，得到產(chǎn)品阻燃發(fā)泡聚苯乙 烯樹(shù)脂。
[0036] 對(duì)比例2:
[0037]由以下重量份數(shù)的各組份組成:聚苯乙烯80份、鎂鋁合金粉5份、聚氨酯20份、六溴 環(huán)十二烷3份、十二烷基苯磺酸鈉1份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5份、有機(jī)硅樹(shù)脂2份、甲 基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯3份、二鹽基鄰苯二甲酸鉛5份。
[0038] 所述鎂鋁合金粉按照重量百分含量由如下成分組成:Mg: 15-25 %，，Si : 1-2 %，Zn: 5-15%，0:0.2-1 %，余量為A1;制備方法為:按照所述鎂鋁合金的重量百分含量進(jìn)行配料， 經(jīng)球磨機(jī)研磨、混料至觀察不到團(tuán)聚為止，在鍛造溫度為700°C下鍛造60分鐘，再置于真空 爐內(nèi)施壓80MPa、在450 °C下保溫6分鐘燒制得到鎂鋁合金成品。
[0039]所述阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂其制備過(guò)程步驟如下：
[0040] (1)按照比例將鎂鋁合金粉、聚氨酯、六溴環(huán)十二烷、十二烷基苯磺酸鈉、硅烷偶聯(lián) 劑、有機(jī)硅樹(shù)脂、改性劑、熱穩(wěn)定劑混合，充分?jǐn)嚢瑁?br>[0041] (2)將步驟(1)充分?jǐn)嚢韬蟮奈锪吓c聚苯乙烯混合并攪拌分散，而后加入成型機(jī)中 蒸汽加熱進(jìn)行發(fā)泡成型，蒸汽壓力為O.IMPa，通蒸汽時(shí)間為20s，得到產(chǎn)品阻燃發(fā)泡聚苯乙 烯樹(shù)脂。
[0042] 實(shí)施例3:
[0043]實(shí)施例1-2、對(duì)比例1、對(duì)比例2配方得到的阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂相比較其各方面 性能見(jiàn)下表：
[0044] 表1試驗(yàn)結(jié)果
[0046]由此可見(jiàn)，本發(fā)明工藝配方簡(jiǎn)單易用，具有熱穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、無(wú)毒環(huán) 保、導(dǎo)熱系數(shù)低、保溫性能好的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用前景。
[0047]上述實(shí)施例只是為了說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的是在于讓本領(lǐng)域內(nèi)的 普通技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡 是根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的實(shí)質(zhì)所作出的等效的變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂，其特征在于：由以下重量份數(shù)的各組份組成：聚苯乙烯 80-120份、鎂鋁合金粉10-30份、聚氨酯20-40份、六溴環(huán)十二烷3-5份、分散劑1-3份、硅烷偶 聯(lián)劑0.5-2份、有機(jī)硅樹(shù)脂2-6份、改性劑1 -5份、羧甲基纖維素1 -5份、熱穩(wěn)定劑1 -5份。2. 如權(quán)利要求1所述的一種阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂，其特征在于:所述鎂鋁合金粉按照 重量百分含量由如下成分組成:Mg:15-25%，，Si:l-2%，Zn:5-15%，0:0.2-1%，余量為A1。3. 如權(quán)利要求2所述的一種阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂，其特征在于:所述鎂鋁合金的制備 方法具體為:按照所述鎂鋁合金的重量百分含量進(jìn)行配料，經(jīng)研磨、混料、鍛造、燒制得到鎂 錯(cuò)合金成品。4. 如權(quán)利要求3所述的一種阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂，其特征在于:按照所述鎂鋁合金的 重量百分含量進(jìn)行配料，經(jīng)球磨機(jī)研磨、混料至觀察不到團(tuán)聚為止，在鍛造溫度為700-825 °C下鍛造35-60分鐘，再置于真空爐內(nèi)施壓80-95MPa、在450-500°C下保溫6-10分鐘燒制得 到鎂鋁合金成品。5. 如權(quán)利要求1所述的一種阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂，其特征在于:所述分散劑為十二烷 基苯磺酸鈉。6. 如權(quán)利要求1所述的一種阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂，其特征在于:所述聚苯乙烯為聚苯 乙烯顆粒。7. 如權(quán)利要求1所述的一種阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂，其特征在于:所述改性劑為甲基丙 烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯。8. 如權(quán)利要求1所述的一種阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂，其特征在于:所述熱穩(wěn)定劑為二鹽 基亞磷酸鉛或二鹽基鄰苯二甲酸鉛。9. 如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的一種阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂的制備方法，其特征在于： (1) 按照比例將鎂鋁合金粉、聚氨酯、六溴環(huán)十二烷、分散劑、硅烷偶聯(lián)劑、有機(jī)硅樹(shù)脂、 改性劑、羧甲基纖維素、熱穩(wěn)定劑混合，充分?jǐn)嚢瑁? (2) 將步驟(1)充分?jǐn)嚢韬蟮奈锪吓c聚苯乙烯混合并攪拌分散，而后加入成型機(jī)中蒸汽 加熱進(jìn)行發(fā)泡成型，蒸汽壓力為0.05-0.2MPa，通蒸汽時(shí)間為5-20s，得到產(chǎn)品阻燃發(fā)泡聚苯 乙烯樹(shù)脂。10. 如權(quán)利要求9所述的一種阻燃發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂的制備方法，其特征在于：蒸汽壓 力為 0.1-0.2MPa。
【文檔編號(hào)】C08K5/098GK105968602SQ201610356070
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月25日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】廣州聚注專(zhuān)利研發(fā)有限公司