聚苯乙烯基保溫材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種聚苯乙烯基保溫材料及其制備方法，按照重量份數(shù)計(jì)算，包括聚苯乙烯50～60份、納米二氧化鈦2～5份、納米氫氧化鋁2～5份、巖棉5～10份、天然橡膠4～8份、聚四亞甲基醚二醇5～10份、烯丙基聚乙二醇8～15份、聚丙烯醇5～9份、硅酸鋇5～10份、磷酸鋇4～8份。制備方法包括以下步驟：先將聚苯乙烯與納米二氧化鈦以及納米氫氧化鋁在140℃～160℃攪拌混合均勻反應(yīng)10～30min，然后再與巖棉、天然橡膠、聚四亞甲基醚二醇、烯丙基聚乙二醇、聚丙烯醇以及粉碎后的硅酸鋇與粉碎后的磷酸鋇混合，攪拌均勻后的保溫材料用板材成型及壓制成型即可。該保溫材料具有較高的阻燃性能，較低的導(dǎo)熱系數(shù)，且具有較高的強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。
【專利說明】
聚苯乙烯基保溫材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚苯乙烯基保溫材料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 外墻外保溫系統(tǒng)由保溫層、保護(hù)層和固定材料(膠粘劑、錨固件等)構(gòu)成并且適用 于安裝在外墻表面的非承重保溫構(gòu)造總稱。外墻外保溫可以減輕冷橋的影響，同時保護(hù)主 體墻材不受多大的溫度變性應(yīng)力，在建筑節(jié)能方面做出了巨大的貢獻(xiàn)，是目前我國建筑墻 體節(jié)能中應(yīng)用最為廣泛的節(jié)能技術(shù)措施，也是目前國家大力倡導(dǎo)的保溫做法。
[0003] 目前，應(yīng)用于我國的外墻外保溫系統(tǒng)主要有以下幾種形式:膨脹聚苯乙烯板(EPS) 薄抹灰墻外保溫系統(tǒng)、大模內(nèi)置(有網(wǎng)、無網(wǎng)）外墻外保溫系統(tǒng)、膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系 統(tǒng)、聚氨酯（噴涂、板材)外墻外保溫系統(tǒng)、擠塑板(XPS)外墻外保溫系統(tǒng)等。其中EPS板以價 格低廉、施工簡單等優(yōu)點(diǎn)占據(jù)保溫市場的很大份額。聚苯乙烯泡沫塑料分為模塑聚苯板 (EPS)和擠塑聚苯板(XPS)板兩種。但是其抗折強(qiáng)度并不高。
[0004] 聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯樹脂為主體，加入發(fā)泡劑等添加劑制成，它是目 前使用最多的一種緩沖材料。它具有閉孔結(jié)構(gòu)，吸水性小，有優(yōu)良的抗水性;密度小;機(jī)械強(qiáng) 度好，緩沖性能優(yōu)異;加工性好，易于模塑成型;著色性好，溫度適應(yīng)性強(qiáng)，抗放射性優(yōu)異等 優(yōu)點(diǎn)，而且尺寸精度高，結(jié)構(gòu)均勻。因此在外墻保溫中其占有率很高。但燃燒時會放出污染 環(huán)境的苯乙稀氣體。在建筑專業(yè)中它是一種B級材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提出一種聚苯乙烯基保溫材料，該保溫材料具有較高的阻燃性能，較低的 導(dǎo)熱系數(shù)，且具有較高的抗折強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種聚苯乙烯基保溫材料，按照重量份數(shù)計(jì)算，包括聚苯乙烯50~60份、納米二氧 化鈦2~5份、納米氫氧化鋁2~5份、巖棉5~10份、天然橡膠4~8份、聚四亞甲基醚二醇5~ 10份、烯丙基聚乙二醇8~15份、聚丙烯醇5~9份、硅酸鋇5~10份、磷酸鋇4~8份。
[0008] 進(jìn)一步，包括聚苯乙烯55份、納米二氧化鈦3份、納米氫氧化鋁3份、巖棉7份、天然 橡膠6份、聚四亞甲基醚二醇7份、烯丙基聚乙二醇12份、聚丙烯醇7份、硅酸鋇7份、磷酸鋇6 份。
[0009] 本發(fā)明的另一個目的是提供一種聚苯乙烯基保溫材料的制備方法，包括以下步 驟：
[0010] 1)將硅酸鋇和磷酸鋇分開進(jìn)行粉碎，粉碎至成為粉末，粉末目數(shù)為100目以上；
[0011] 2)將聚苯乙烯50~60份、納米二氧化鈦2~5份與納米氫氧化鋁2~5份在140 °C~ 160 °C攪拌混合均勾反應(yīng)10~30min，得到納米改性聚苯乙稀；
[0012] 3)打開反應(yīng)釜，向反應(yīng)釜內(nèi)添加步驟2)得到的納米改性聚苯乙烯、巖棉5~10份與 天然橡膠4~8份攪拌混合均勾；
[0013] 4)再向反應(yīng)釜內(nèi)添加聚四亞甲基醚二醇5~10份、烯丙基聚乙二醇8~15份、聚丙 烯醇5~9份以及粉碎后的硅酸鋇5~10份與粉碎后的磷酸鋇4~8份，再攪拌至均勻；
[0014] 5)將步驟4)攪拌均勻后的保溫材料用板材成型及壓制成型，壓制時壓力為16~ 20MPa，壓制時間為4~8h，壓制溫度為90~100°C，壓制后冷卻，為聚苯乙烯基保溫材料。 [00 15] 進(jìn)一步，所述步驟5)中壓制時壓力為18MPa，壓制時間為6h，壓制溫度為95°C。
[0016]本發(fā)明的有益效果：
[0017]本發(fā)明的聚苯乙烯基保溫材料通過納米二氧化鈦以及納米氫氧化鋁對聚苯乙烯 先熱處理。通納米粒子的作用，一方面提高了聚苯乙烯基保溫材料抗拉強(qiáng)度，另一方面提高 了該材料的阻燃性能(無需額外添加其他阻燃劑）。制備得到的聚苯乙烯基保溫材料可用于 建筑外墻、管道等一些設(shè)備的保溫處理中，降低能耗、節(jié)約能源。
[0018] 本發(fā)明提供的改性聚苯乙烯保溫材料達(dá)到B1級防火等級與A級防火等級之間，導(dǎo) 熱系數(shù)0.015~0.020w/m. k，抗折強(qiáng)度在8.5~lOMPa。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 實(shí)施例1
[0020] 一種聚苯乙烯基保溫材料，按照重量份數(shù)計(jì)算，聚苯乙烯55份、納米二氧化鈦3份、 納米氫氧化鋁3份、巖棉7份、天然橡膠6份、聚四亞甲基醚二醇7份、烯丙基聚乙二醇12份、聚 丙烯醇7份、硅酸鋇7份、磷酸鋇6份。
[0021] 制備方法，包括以下步驟：
[0022] 1)將硅酸鋇和磷酸鋇分開進(jìn)行粉碎，粉碎至成為粉末，粉末目數(shù)為100目以上；
[0023] 2)將聚苯乙烯55份、納米二氧化鈦3份與納米氫氧化鋁3份在150°C攪拌混合均勻 反應(yīng)20min，得到納米改性聚苯乙?。?br>[0024] 3)打開反應(yīng)釜，向反應(yīng)釜內(nèi)添加步驟2)得到的納米改性聚苯乙烯、巖棉7份與天然 橡膠6份攪拌混合均勻；
[0025] 4)再向反應(yīng)釜內(nèi)添加聚四亞甲基醚二醇7份、烯丙基聚乙二醇12份、聚丙烯醇7份 以及粉碎后的硅酸鋇7份與粉碎后的磷酸鋇6份，再攪拌至均勻；
[0026] 5)將步驟4)攪拌均勻后的保溫材料用板材成型及壓制成型，壓制時壓力為18MPa， 壓制時間為6h，壓制溫度為95°C，壓制后冷卻，為聚苯乙烯基保溫材料。
[0027] 實(shí)施例2
[0028] 一種聚苯乙烯基保溫材料，按照重量份數(shù)計(jì)算，包括聚苯乙烯50份、納米二氧化鈦 2份、納米氫氧化鋁2份、巖棉10份、天然橡膠8份、聚四亞甲基醚二醇5份、烯丙基聚乙二醇8 份、聚丙烯醇5份、硅酸鋇10份、磷酸鋇4份。
[0029]制備方法，包括以下步驟：
[0030] 1)將硅酸鋇和磷酸鋇分開進(jìn)行粉碎，粉碎至成為粉末，粉末目數(shù)為100目以上；
[0031] 2)將聚苯乙烯50份、納米二氧化鈦2份與納米氫氧化鋁2份在140 °C攪拌混合均勻 反應(yīng)30min，得到納米改性聚苯乙?。?br>[0032] 3)打開反應(yīng)釜，向反應(yīng)釜內(nèi)添加步驟2)得到的納米改性聚苯乙烯、巖棉10份與天 然橡膠8份攪拌混合均勻；
[0033] 4)再向反應(yīng)釜內(nèi)添加聚四亞甲基醚二醇5份、烯丙基聚乙二醇8份、聚丙烯醇5份以 及粉碎后的硅酸鋇10份與粉碎后的磷酸鋇4份，再攪拌至均勻；
[0034] 5)將步驟4)攪拌均勻后的保溫材料用板材成型及壓制成型，壓制時壓力為16MPa， 壓制時間為8h，壓制溫度為90°C，壓制后冷卻，為聚苯乙烯基保溫材料。
[0035] 實(shí)施例3
[0036] 一種聚苯乙烯基保溫材料，按照重量份數(shù)計(jì)算，包括聚苯乙烯60份、納米二氧化鈦 5份、納米氫氧化鋁5份、巖棉5份、天然橡膠4份、聚四亞甲基醚二醇10份、烯丙基聚乙二醇15 份、聚丙烯醇9份、硅酸鋇5份、磷酸鋇8份。
[0037]制備方法，包括以下步驟：
[0038] 1)將硅酸鋇和磷酸鋇分開進(jìn)行粉碎，粉碎至成為粉末，粉末目數(shù)為100目以上；
[0039] 2)將聚苯乙烯60份、納米二氧化鈦5份與納米氫氧化鋁5份在160°C攪拌混合均勻 反應(yīng)lOmin，得到納米改性聚苯乙?。?br>[0040] 3)打開反應(yīng)釜，向反應(yīng)釜內(nèi)添加步驟2)得到的納米改性聚苯乙烯、巖棉5份與天然 橡膠4份攪拌混合均勻；
[0041 ] 4)再向反應(yīng)釜內(nèi)添加聚四亞甲基醚二醇10份、烯丙基聚乙二醇15份、聚丙烯醇5份 以及粉碎后的硅酸鋇5份與粉碎后的磷酸鋇8份，再攪拌至均勻；
[0042] 5)將步驟4)攪拌均勻后的保溫材料用板材成型及壓制成型，壓制時壓力為20MPa， 壓制時間為4h，壓制溫度為100°C，壓制后冷卻，為聚苯乙烯基保溫材料。
[0043]將實(shí)施例1-3得到聚苯乙烯基保溫材料進(jìn)行導(dǎo)熱系數(shù)檢測與抗折強(qiáng)度檢測，的結(jié) 果見表1。
[0044]表1本發(fā)明實(shí)施例1~3的性能測試結(jié)果 「00451
[0046]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. 一種聚苯乙烯基保溫材料，其特征在于，按照重量份數(shù)計(jì)算，包括聚苯乙烯50~60 份、納米二氧化鈦2~5份、納米氫氧化鋁2~5份、巖棉5~10份、天然橡膠4~8份、聚四亞甲 基醚二醇5~10份、烯丙基聚乙二醇8~15份、聚丙烯醇5~9份、硅酸鋇5~10份、磷酸鋇4~8 份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚苯乙烯基保溫材料，其特征在于，包括聚苯乙烯55份、納米 二氧化鈦3份、納米氫氧化鋁3份、巖棉7份、天然橡膠6份、聚四亞甲基醚二醇7份、烯丙基聚 乙二醇12份、聚丙烯醇7份、硅酸鋇7份、磷酸鋇6份。3. -種聚苯乙烯基保溫材料的制備方法，其特征在于，按照重量份數(shù)計(jì)算，包括以下步 驟： 1) 將硅酸鋇和磷酸鋇分開進(jìn)行粉碎，粉碎至成為粉末，粉末目數(shù)為100目以上； 2) 將聚苯乙烯50~60份、納米二氧化鈦2~5份與納米氫氧化鋁2~5份在140 °C~160 °C 攪拌混合均勾反應(yīng)10~30min，得到納米改性聚苯乙??； 3) 打開反應(yīng)釜，向反應(yīng)釜內(nèi)添加步驟2)得到的納米改性聚苯乙烯、巖棉5~10份與天然 橡膠4~8份攪拌混合均勾； 4) 再向反應(yīng)釜內(nèi)添加聚四亞甲基醚二醇5~10份、烯丙基聚乙二醇8~15份、聚丙烯醇5 ~9份以及粉碎后的硅酸鋇5~10份與粉碎后的磷酸鋇4~8份，再攪拌至均勻； 5) 將步驟4)攪拌均勻后的保溫材料用板材成型及壓制成型，壓制時壓力為16~20MPa， 壓制時間為4~8h，壓制溫度為90~100°C，壓制后冷卻，為聚苯乙烯基保溫材料。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚苯乙烯基保溫材料的制備方法，其特征在于，所述步驟5)中 壓制時壓力為18MPa，壓制時間為6h，壓制溫度為95°C。
【文檔編號】C08K3/32GK106084529SQ201610615335
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月29日 公開號201610615335.3, CN 106084529 A, CN 106084529A, CN 201610615335, CN-A-106084529, CN106084529 A, CN106084529A, CN201610615335, CN201610615335.3
【發(fā)明人】劉濤
【申請人】合肥廣能新材料科技有限公司