一種聚苯乙烯組合物及其制得的隔熱復(fù)合板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及保溫阻燃領(lǐng)域，具體涉及一種聚苯乙烯組合物，及其制得的阻燃隔熱復(fù)合板。
【背景技術(shù)】
[0002]可膨脹聚苯乙烯(EPS)顆粒是含有物理發(fā)泡劑的聚苯乙烯顆粒，該聚合物顆粒經(jīng)加熱預(yù)發(fā)膨脹并經(jīng)熟化之后，在模具中加熱成型為所需的聚苯乙烯泡沫體，該泡沫體的發(fā)泡倍率可以達(dá)20-80倍，具有微細(xì)閉孔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
[0003]可膨脹聚苯乙烯(EPS)顆粒發(fā)泡制成的泡沫板材由于具有優(yōu)異持久的保溫隔熱性，因而在建筑、冷庫、冷藏車等保溫領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。采用聚苯乙烯泡沫塑料板材的外墻外保溫層，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能，改善夏熱冬冷地區(qū)住宅建筑物內(nèi)的熱環(huán)境質(zhì)量，同時(shí)提高了能源利用效率。為了施工安裝安全，建筑用可膨脹聚苯乙烯泡沫板還需要滿足相關(guān)的阻燃法規(guī)要求。
[0004]近年來，為避免火災(zāi)導(dǎo)致的生命和財(cái)產(chǎn)損失，對(duì)建造和建筑中基礎(chǔ)材料的增加日益嚴(yán)格的阻燃要求。建筑用可膨脹聚苯乙烯泡沫板必須要滿足相關(guān)的阻燃法規(guī)要求，阻燃等級(jí)由低到高分別C，B(含B2和BI)，A級(jí)，城市居民建筑可膨脹聚苯乙烯一般需要達(dá)到BI等級(jí)的阻燃，高層建筑更是需要A級(jí)阻燃。
[0005]目前在阻燃可膨脹聚苯乙烯領(lǐng)域，按照阻燃劑的類別可分為含鹵阻燃產(chǎn)品和無鹵阻燃產(chǎn)品兩大類，含鹵阻燃產(chǎn)品因其阻燃劑在燃燒時(shí)所釋放的鹵素氣體具有一定的毒性而面臨被限制或減少使用。而無鹵阻燃產(chǎn)品大部分采用無機(jī)阻燃系列，而因其無機(jī)物的填充對(duì)可膨脹聚苯乙烯產(chǎn)品物性下降較明顯，而難以得到市場(chǎng)推廣。即使是標(biāo)準(zhǔn)的BI級(jí)的聚苯乙烯泡沫板(EPS或XPS擠塑板)，在高溫火焰長時(shí)間作用下，也會(huì)發(fā)生塌縮，整體結(jié)構(gòu)被破壞，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生熔滴引燃其他物質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種聚苯乙烯組合物，利用聚苯乙烯珠粒、涂層粘結(jié)劑和無機(jī)阻燃粘接劑的組合，使得制得的聚苯乙烯隔熱復(fù)合板在保證具有良好的阻燃性能的基礎(chǔ)上，提供了壓縮強(qiáng)度，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種聚苯乙烯組合物，包括聚苯乙烯珠粒、涂層粘接劑和無機(jī)阻燃粘接劑，其中所述無機(jī)阻燃粘接劑包括硅酸鹽、氟硅酸鹽和阻燃劑，所述聚苯乙烯珠粒為膨脹的和/或可膨脹的聚苯乙烯珠粒。
[0008]根據(jù)本發(fā)明所述的組合物，可膨脹聚苯乙烯珠粒為包含發(fā)泡劑并且能夠借助于該發(fā)泡劑的存在，能夠發(fā)生膨脹的苯乙烯類混合物，也可以是已經(jīng)膨脹的聚苯乙烯珠粒，本發(fā)明對(duì)可膨脹聚苯乙烯珠粒來源沒有特別限定，可商購也可按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法進(jìn)行制備，如懸浮聚合法或擠出法，本發(fā)明中可膨脹聚苯乙烯珠粒的阻燃級(jí)別為BI，B2或非阻燃級(jí)別。
[0009]根據(jù)本發(fā)明所述的組合物，所述的涂層粘合劑具有粘合聚苯乙烯珠粒與無機(jī)阻燃粘接劑的作用，涂層粘合劑、聚苯乙烯和無機(jī)阻燃粘接劑的組合，各組分之間連接更緊密，提高組合物的力學(xué)性能、阻燃性能。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述的涂層粘合劑包括聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂或溴化環(huán)氧樹脂中的一種或多種。以聚苯乙烯組合物總重量計(jì)，所述的涂層粘接劑的量為0.2-5wt%，優(yōu)選0.5_lwt%。采用本發(fā)明的界面涂層粘合劑，能夠?qū)⒏鹘缑胬喂探Y(jié)合，不出現(xiàn)掉粉脫落的工程質(zhì)量問題。而采用酚醛等作為粘結(jié)劑，容易脫落，造成開裂。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述的硅酸鹽優(yōu)選硅酸鈉，所述的氟硅酸鹽優(yōu)選氟硅酸鈉，所述的阻燃劑選自紅磷、氫氧化鋁、氫氧化鎂或氧化鎂中的一種或多種，優(yōu)選氫氧化鋁或氫氧化鎂。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，可膨脹聚苯乙烯珠粒EPS包含發(fā)泡劑并且能夠借助于該發(fā)泡劑的存在膨脹，可由懸浮聚合法或擠出法生產(chǎn)，可為阻燃BI，B2或非阻燃級(jí)另O。以聚苯乙烯組合物總重量計(jì)，聚苯乙烯珠粒的量為30-65wt%，優(yōu)選為25-60%，更優(yōu)選35-50%。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述膨脹的聚苯乙烯珠粒或者可膨脹的聚苯乙烯珠粒膨脹后，其密度為5-200kg/m3，優(yōu)選5-30kg/m3。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述聚苯乙稀珠粒可包含炭黑、石墨等可吸收遠(yuǎn)紅線的添加劑。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，采用的無機(jī)硅酸鹽阻燃粘結(jié)劑，其中硅酸鹽與氟硅酸鹽的復(fù)合阻燃劑能夠達(dá)到A級(jí)阻燃效果，。所述的無機(jī)阻燃粘接劑的量為20-65wt%，優(yōu)選35-55wt%。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施例，以無機(jī)阻燃粘接劑總重量計(jì)，所述的阻燃劑的量為l-40wt %，優(yōu)選10-30wt %，所述的娃酸鹽的量為30-60wt %，所述氟娃酸鹽的量為5-10wt% ο
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明還提供了一種阻燃發(fā)泡苯乙烯聚合物隔熱復(fù)合板，由上述的組合物制得。所述組合物中各組分及其含量的限定同上。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明還提供了一種制備阻燃發(fā)泡苯乙烯聚合物隔熱復(fù)合板的方法，利用上述的組合物進(jìn)行模壓制得，具體步驟包括:將所述聚苯乙烯珠粒，依次涂覆所述的涂層粘接劑和無機(jī)阻燃粘接劑，然后干燥，在一定溫度下進(jìn)行模壓，使得所述珠粒彼此熔接，得到所述阻燃發(fā)泡苯乙烯聚合物隔熱復(fù)合板。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，所述組合物中的組分及其含量的限定同上。其中，所述的無機(jī)阻燃粘結(jié)劑包括硅酸鹽、氟硅酸鹽以及阻燃劑。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)例中，以無機(jī)阻燃粘接劑總重量計(jì)，所述硅酸鹽的量為30_60wt%，所述氟硅酸鹽的量為5_10wt%，阻燃劑的量為
10-30wt% ο
[0017]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，所述涂覆的溫度為0-100°C，更優(yōu)選10-75°C，進(jìn)一步優(yōu)選15-75°C ;和/或，優(yōu)選模壓的溫度為80-140°C。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，所述聚苯乙烯珠粒為膨脹的和/或可膨脹的聚苯乙烯珠粒。當(dāng)所述聚苯乙稀珠粒為膨脹的聚苯乙稀珠粒時(shí)，其密度為5-200kg/m3，優(yōu)選5-30kg/m3。當(dāng)所述聚苯乙烯珠粒為可膨脹的聚苯乙烯珠粒時(shí)，所述方法還包括，在涂覆涂層粘結(jié)劑之前，將可膨脹的聚乙烯珠粒進(jìn)行預(yù)發(fā)泡和熟化的步驟，優(yōu)選所述的熟化時(shí)間為4-48h，和/或所述的預(yù)發(fā)泡后的聚苯乙稀珠粒的密度為5-200kg/m3，優(yōu)選5-30kg/m3。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，所述的阻燃隔熱復(fù)合板具體按照以下步驟進(jìn)行制備，所用的聚苯乙烯珠粒為可膨脹的聚苯乙烯珠粒:
[0020](I)將可膨脹聚苯乙烯珠粒放入在預(yù)發(fā)機(jī)中，與蒸汽接觸混合進(jìn)行預(yù)膨脹或預(yù)發(fā)泡的步驟，形成密度為5-200kg/m3的預(yù)發(fā)泡顆粒，優(yōu)選5-30kg/m 3；
[0021](2)與空氣接觸，熟化已預(yù)發(fā)泡的可膨脹聚苯乙烯顆粒，熟化時(shí)間為4-48小時(shí)，最終使得環(huán)境空氣和已預(yù)發(fā)泡的可膨脹聚苯乙烯內(nèi)部的氣壓平衡；
[0022](3)在混合機(jī)內(nèi)，分散涂敷涂層粘結(jié)劑，之后立即進(jìn)行無機(jī)阻燃粘結(jié)劑的涂敷，涂敷過程優(yōu)選在0-100°C的溫度下進(jìn)行，進(jìn)一步優(yōu)選10-75°C，再進(jìn)一步優(yōu)選15-75°C，然后干燥所述顆粒；
[0023](4)將已在混合機(jī)涂敷后的可膨脹聚苯乙烯顆粒引入模具，并且通過80-140°C的溫度蒸汽加熱模具，使顆粒彼此熔接，從而制備得到所需密度的隔熱復(fù)合板。
[0024]本發(fā)明采用可膨脹聚苯乙烯與涂層粘結(jié)劑、阻燃粘接劑的組合，通過使用涂層粘接劑粘接的作用以及硅酸鹽與氟硅酸鹽復(fù)合阻燃劑的作用，最終使得制得的可膨脹聚苯乙烯阻燃板在保證具有良好的阻燃性能的基礎(chǔ)上，其力學(xué)性能不下降。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了上述阻燃發(fā)泡苯乙烯聚合物隔熱復(fù)合板或上述方法制備的阻燃發(fā)泡苯乙烯聚合物隔熱復(fù)合板在保溫阻燃領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用，根據(jù)本發(fā)明的阻燃發(fā)泡