一种溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板及其制备方法
【专利摘要】本发明公开一种溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板，包括如下组分：聚苯乙烯颗粒200～300份；聚乙烯100～200份；溴化聚苯乙烯10～12份；烯基丁二酸酯0.5～1.2份；促进剂2～3份；硫醇基苯骈咪唑4～8份；成核剂3～8份；色母粒8～12份；防霉剂0.8～1.2份；发泡剂3～5份，各组分以重量份计。本发明的原料用聚苯乙烯新料与自产回料作为比配，在生产过程中减少新料的温度过高问题，同时也不会因为添加了廉价的低端料而导致阻燃不合格，另外本发明中采用溴化聚苯乙烯为阻燃剂结合多种催化促进剂，确保板材阻燃性能达标，同时环保清洁，且不影响板材物理性能。
【专利说明】
一种溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种挤塑板，具体是一种溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板。
【背景技术】
[0002] 市场上现有的外墙保温材料主要使用改苯板、聚氨酯板以及挤塑板，其中苯板最 便宜，保温效果一般，会吸水发生变形，做完保温层之后需要做其它的一些防水等措施。聚 氨酯是现有保温材料里面性能最好的一种，冰箱冷库等领域的保温材料用的就是聚氨酯， 导热系数远远低于苯板和挤塑板，基本上一半厚度的聚氨酯保温层就可以达到苯板和挤塑 板原厚度的保温效果，不过价格要比苯板和挤塑板高出不少。挤塑板相较苯板保温效果要 好很多，导热系数比苯板低，价格稍高与苯板，而低于聚氨酯板。
[0003] 挤塑板是第三代硬质发泡保温材料，生产工序简单，它是由聚苯乙烯树脂及其它 添加剂经挤压过程制造出的拥有连续均匀表层及闭孔式蜂窝结构的板材，这些蜂窝结构的 厚板，完全不会出现空隙，这种闭孔式结构的保温材料可具有极高的压力，同时拥有同等低 值的导热系数(仅为0.027W/M. K)和经久不衰的优良保温和抗压性能。
[0004] 在外墙施工领域中，板材最少要求B1级阻燃。目前的挤塑板生产中大多采用多溴 联苯醚为阻燃剂，有四溴联苯醚、五溴、六溴、八溴、十溴等209种同系物。其商品多溴联苯醚 是一组溴原子数不同的联苯醚混合物，因此被总称为多溴联苯醚。多溴联苯醚的最大用途 是作为阻燃剂，在产品制造过程中添加到复合材料中去，以提高产品的防火性能。因为多溴 联苯醚可在高温状态下释放自由基，阻断燃烧反应。而多溴联苯醚的毒性已经在世界范围 内得到认同，很多国家已经出台法规，禁止或限制多溴联苯醚的应用。因此需要采用新型的 阻燃剂代替多溴联苯醚。
[0005] 另外，在挤塑板生产过程中，主原料聚苯乙烯也对板材的阻燃性能有较大的影响， 通常来说全新料可以满足氧指数要求，因为新料溶脂较低，但是低溶脂在代表着生产中温 度会比较高，而为了保证生产出合格的板子，生产控制时会使用控制料温的方法。但温度过 低会使板材的抗压过高，这样在外墙施工时就会因为板材过重而从墙体上脱落。因此挤塑 板的原料本身也需要进一步的改进。
【发明内容】
[0006] 发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种用溴化聚苯乙烯为阻 燃剂的保温挤塑板；
[0007] 本发明另一目的在于提供一种溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板的制备方法。
[0008] 技术方案:本发明所述溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板，包括如下组分： 聚苯乙烯颗粒 200~300份； 聚乙烯 100~200汾； 溴化聚苯乙烯 10~12份; 烯基丁二酸酯 0.5~1.2份； 促进剂 2~3份；
[0009] 硫醇基苯骈咪唑 4~8份； 成核剂 3:~8 色母粒 8~12份： 防霉剂 0.8~1.2份; 发泡剂 34份\
[0010]各组分以重量份计，其中聚苯乙烯颗粒由聚苯乙烯新料和聚苯乙烯回收料混合组 成，混合比例为1.7:1.8。
[0011] 优选地，所述的溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板，包括如下组分： 聚苯乙烯颗粒 250汾； 聚乙烯 150份；
[0012] 溴化聚苯乙烯 11份; 烯基丁二酸酯 1份; 促进剂 3份; 硫醇基苯骈咪唑 6份； 成核剂 5份；
[0013] 色母粒 10份： 防霉剂 1份， 发泡剂 4份。
[0014] 优选地，所述促进剂为二烷基二硫代磷酸锌和十二烷基苯磺酸钠的混合物，混合 比例1:1.2。
[0015] 优选地，所述成核剂为4-甲基戊酸钠。
[0016] 优选地，所述防霉剂为苯甲酸铵、8-羟基喹啉铜和甲基异噻唑啉酮的混合物，混合 比例 1:1.2:1.2。
[0017] 优选地，所述色母粒的载体为聚全氟乙丙烯。
[0018] 本发明所述的溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板的制备方法，包括如下步骤：
[0019] (1)将聚苯乙烯回收料重新造粒，再与聚苯乙烯新料、聚乙烯、溴化聚苯乙烯混合 后加入混料机中，启动混料机混合物料，并将混合物料加热至140~150°C，保温搅拌2~4小 时后停机冷却；
[0020] (2)向混料机中加入烯基丁二酸酯、硫醇基苯骈咪唑、促进剂和色母粒，再次启动 混料机混合物料，并加热至130~140°C，保温搅拌1~1.5小时后停机，将混合物料冷却至50 ~70°C，再次加入成核剂和防霉剂继续搅拌1~2小时；
[0021] (3)将步骤(2)中得到的混合物料冷却后送入造粒机中造粒，造粒完成后将得到的 颗粒冷却后送入挤塑机的喂料室中，启动挤塑机，熔融挤出，并同步向挤塑机内注入发泡 剂，进行挤塑成型。
[0022] 优选地，步骤（3)中所述挤塑机分为一号双螺杆挤出机和二号单螺杆挤出机；其 中，一号双螺杆挤出机分为12个工作区域，由进料口开始每个工作区域的温度依次设定为 180~190°C、185~195°C、185~195°C、190~200°C、225~235°C、195~205°C、195~205°C、 195 ~205°C、225 ~235°C、225 ~235°C、195 ~205°C 和 195 ~205°C;二号单螺杆挤出机分为 9 个工作区域，由进料端开始前七个和第九个工作区域的温度设定为175~185°C，第八个工 作区域的温度设定为195~205°C。
[0023] 优选地，所述一号双螺杆挤出机的螺杆转速为150~2 20rpm，二号单螺杆挤出机的 螺杆转速为8~15rpm，二号单螺杆挤出机的料口压力为8~20MPa。
[0024]优选地，发泡剂于所述一号双螺杆挤出机的第6个工作区域注入。
[0025] 优选地，步骤(3)中挤塑成型过程中所述挤塑机的上压板温度为60~100°C，下压 板温度为60~100°C。
[0026] 有益效果：（1)本发明的原料用聚苯乙烯新料与自产回料作为比配，在生产过程中 减少新料的温度过高问题，同时也不会因为添加了廉价的低端料而导致阻燃不合格，另外 本发明中采用溴化聚苯乙烯为阻燃剂结合多种催化促进剂，确保板材阻燃性能达标，同时 环保清洁，且不影响板材物理性能；（2)本发明提供的制备方法中选择适当混料温度和螺杆 转速，减少螺杆转速与原料之间的剪切热，从而增加板材的密度;同时在低的螺杆转速条件 下注入发泡剂，有助于生成闭合泡孔，减小泡孔密度，提高板材硬度，同时提高保温效果。
【具体实施方式】
[0027] 下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施 例。
[0028]实施例1: 一种溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板，包括如下组分： 聚苯乙烯颗粒 200份； 聚乙烯 10:0份； 溴化聚苯乙烯 10份；
[0029] 烯基丁二酸酯 0.5份； 促进剂 2份； 硫醇基苯骈咪哇 4份； 4-甲基戊酸钠 3份； 色母粒 8份；
[0030] 防霉剂 〇,8:份； 发泡剂 3份，
[0031] 各组分以重量份计，其中聚苯乙烯颗粒由聚苯乙烯新料和聚苯乙烯回收料混合组 成，混合比例为1.7 :1.8。所述促进剂为二烷基二硫代磷酸锌和十二烷基苯磺酸钠的混合 物，混合比例1:1.2。所述防霉剂为苯甲酸铵、8-羟基喹啉铜和甲基异噻唑啉酮的混合物，混 合比例1:1.2:1.2。所述色母粒的载体为聚全氟乙丙烯。
[0032]本实施例中的溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板的制备方法，包括如下步骤： [0033] (1)将聚苯乙烯回收料重新造粒，再与聚苯乙烯新料、聚乙烯、溴化聚苯乙烯混合 后加入混料机中，启动混料机混合物料，并将混合物料加热至140°C，保温搅拌2小时后停机 冷却；
[0034] (2)向混料机中加入烯基丁二酸酯、硫醇基苯骈咪唑、促进剂和色母粒，再次启动 混料机混合物料，并加热至130°C，保温搅拌1小时后停机，将混合物料冷却至50°C，再次加 入成核剂和防霉剂继续搅拌1小时；
[0035] (3)将步骤(2)中得到的混合物料冷却后送入造粒机中造粒，造粒完成后将得到的 颗粒冷却后送入挤塑机的喂料室中，启动挤塑机，熔融挤出，并同步向挤塑机内注入发泡 剂，进行挤塑成型。所述挤塑机分为一号双螺杆挤出机和二号单螺杆挤出机;其中，一号双 螺杆挤出机分为12个工作区域，由进料口开始每个工作区域的温度依次设定为180°C、185 Γ、185 Γ、190Γ、225Γ、195Γ、195 Γ、195Γ、225Γ、225Γ、195 Γ和 195Γ ;二号单螺杆挤 出机分为9个工作区域，由进料端开始前七个和第九个工作区域的温度设定为175Γ，第八 个工作区域的温度设定为195°C。挤塑成型过程中所述挤塑机的上压板温度为60°C，下压板 温度为60°C。
[0036] 实施例2: -种溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板，包括如下组分： 聚苯乙烯颗粒 3.00份：
[0037] 聚乙烯 200份; 溴化聚苯乙烯 12份； 烯基丁二酸酯 1.2份; 促进剂 3份， 硫醇基苯骈咪唑 8份；
[0038] 4-甲基戊酸钠 8份， 色母粒 12份; 防霉剂 L2份; 发泡剂 5份，
[0039]各组分以重量份计，其中聚苯乙烯颗粒由聚苯乙烯新料和聚苯乙烯回收料混合组 成，混合比例为1.7:1.8。所述促进剂为二烷基二硫代磷酸锌和十二烷基苯磺酸钠的混合 物，混合比例1:1.2。所述防霉剂为苯甲酸铵、8-羟基喹啉铜和甲基异噻唑啉酮的混合物，混 合比例1:1.2:1.2。所述色母粒的载体为聚全氟乙丙烯。
[0040] 本实施例中的溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板的制备方法，包括如下步骤：
[0041] (1)将聚苯乙烯回收料重新造粒，再与聚苯乙烯新料、聚乙烯、溴化聚苯乙烯混合 后加入混料机中，启动混料机混合物料，并将混合物料加热至150°C，保温搅拌4小时后停机 冷却；
[0042] (2)向混料机中加入烯基丁二酸酯、硫醇基苯骈咪唑、促进剂和色母粒，再次启动 混料机混合物料，并加热至140°C，保温搅拌1.5小时后停机，将混合物料冷却至70°C，再次 加入成核剂和防霉剂继续搅拌2小时；
[0043] (3)将步骤(2)中得到的混合物料冷却后送入造粒机中造粒，造粒完成后将得到的 颗粒冷却后送入挤塑机的喂料室中，启动挤塑机，熔融挤出，并同步向挤塑机内注入发泡 剂，进行挤塑成型。所述挤塑机分为一号双螺杆挤出机和二号单螺杆挤出机;其中，一号双 螺杆挤出机分为12个工作区域，由进料口开始每个工作区域的温度依次设定为190°C、195 Γ、195 Γ、200Γ、235Γ、205Γ、205 Γ、205Γ、235Γ、235Γ、205 Γ和205Γ ;二号单螺杆挤 出机分为9个工作区域，由进料端开始前七个和第九个工作区域的温度设定为185Γ，第八 个工作区域的温度设定为205°C。挤塑成型过程中所述挤塑机的上压板温度为100°C，下压 板温度为100 °c。
[0044] 实施例3: -种溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板，包括如下组分： 聚苯乙烯颗粒 250份； 聚乙烯 150份； 溴化聚苯乙烯 11份； 烯基丁二酸酯 1份； 促进剂 3份；
[0045] 硫醇基苯駢咪唑： 6份; 成核剂 5份I 色母粒 10份， 防霉剂 1份； 发泡剂 4份，
[0046]各组分以重量份计，其中聚苯乙烯颗粒由聚苯乙烯新料和聚苯乙烯回收料混合组 成，混合比例为1.7:1.8。所述促进剂为二烷基二硫代磷酸锌和十二烷基苯磺酸钠的混合 物，混合比例1:1.2。所述防霉剂为苯甲酸铵、8-羟基喹啉铜和甲基异噻唑啉酮的混合物，混 合比例1:1.2:1.2。所述色母粒的载体为聚全氟乙丙烯。
[0047]本实施例中的溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板的制备方法，包括如下步骤： [0048] (1)将聚苯乙烯回收料重新造粒，再与聚苯乙烯新料、聚乙烯、溴化聚苯乙烯混合 后加入混料机中，启动混料机混合物料，并将混合物料加热至145°C，保温搅拌4小时后停机 冷却；
[0049] (2)向混料机中加入烯基丁二酸酯、硫醇基苯骈咪唑、促进剂和色母粒，再次启动 混料机混合物料，并加热至135°C，保温搅拌1.5小时后停机，将混合物料冷却至60°C，再次 加入成核剂和防霉剂继续搅拌2小时；
[0050] (3)将步骤(2)中得到的混合物料冷却后送入造粒机中造粒，造粒完成后将得到的 颗粒冷却后送入挤塑机的喂料室中，启动挤塑机，熔融挤出，并同步向挤塑机内注入发泡 剂，进行挤塑成型。所述挤塑机分为一号双螺杆挤出机和二号单螺杆挤出机;其中，一号双 螺杆挤出机分为12个工作区域，由进料口开始每个工作区域的温度依次设定为185°C、190 Γ、190 Γ、195Γ、230Γ、200Γ、200 Γ、200Γ、230Γ、230Γ、200 Γ和200Γ ;二号单螺杆挤 出机分为9个工作区域，由进料端开始前七个和第九个工作区域的温度设定为180Γ，第八 个工作区域的温度设定为200°C ;挤塑成型过程中所述挤塑机的上压板温度为80°C，下压板 温度为80°C。
[0051] 本发明实施例1~3产品与现有产品性能对比的数据见表1。
[0052] 表1:实施例1~3产品与现有产品性能对比的数据
[0053]
[0054] 如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释 为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对 其在形式上和细节上作出各种变化。
【主权项】
1. 一种溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板，其特征在于，包括如下组分： 聚苯乙烯颗粒 200-300份; 聚乙烯 KKK200份； 溴化聚苯乙烯 10~12份 烯基丁二酸酯 0 5~1.2:份{ 促进剂 2~3份； 硫醇基苯骈咪唑 4~8份； 成核剂 3~8汾； 色母粒 8~份； 防霉剂 0.8-1.2份 发泡剂 3~5份， 各组分以重量份计，其中聚苯乙烯颗粒由聚苯乙烯新料和聚苯乙烯回收料混合组成， 混合比例为1.7:1.8。2. 根据权利要求1所述的溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板，其特征在于，包括如下 组分： 聚苯乙烯颗粒 250份； 聚乙烯 150份； 溴化聚苯乙烯 11份， 烯基丁二酸酯 1份； 促进剂 3汾； 硫醇基苯骈眯唑 6份； 成核剂 5份； 色母粒 10份； 防霉剂 1份； 发泡剂 4份。3. 根据权利要求1所述的溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板，其特征在于，所述促进 剂为二烷基二硫代磷酸锌和十二烷基苯磺酸钠的混合物，混合比例1: 1.2。4. 根据权利要求1所述的溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板，其特征在于，所述成核 剂为4-甲基戊酸钠。5. 根据权利要求1所述的溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板，其特征在于，所述防霉 剂为苯甲酸铵、8-羟基喹啉铜和甲基异噻唑啉酮的混合物，混合比例1: 1.2:1.2。6. 根据权利要求1所述的溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板，其特征在于，所述色母 粒的载体为聚全氟乙丙烯。7. -种权利要求1所述的溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板的制备方法，其特征在 于，包括如下步骤： (1) 将聚苯乙烯回收料重新造粒，再与聚苯乙烯新料、聚乙烯、溴化聚苯乙烯混合后加 入混料机中，启动混料机混合物料，并将混合物料加热至140~150°C，保温搅拌2~4小时后 停机冷却； (2) 向混料机中加入烯基丁二酸酯、硫醇基苯骈咪唑、促进剂和色母粒，再次启动混料 机混合物料，并加热至130~140°C，保温搅拌1~1.5小时后停机，将混合物料冷却至50~70 °C，再次加入成核剂和防霉剂继续搅拌1~2小时； (3) 将步骤(2)中得到的混合物料冷却后送入造粒机中造粒，造粒完成后将得到的颗粒 冷却后送入挤塑机的喂料室中，启动挤塑机，熔融挤出，并同步向挤塑机内注入发泡剂，进 行挤塑成型。8. 根据权利要求7所述的溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板的制备方法，其特征在 于，步骤(3)中所述挤塑机分为一号双螺杆挤出机和二号单螺杆挤出机;其中，一号双螺杆 挤出机分为12个工作区域，由进料口开始每个工作区域的温度依次设定为180~190 °C、185 ~195°C、185~195°C、190~200°C、225~235°C、195~205°C、195~205°C、195~205°C、225 ~235°C、225~235°C、195~205°C和195~205°C;二号单螺杆挤出机分为9个工作区域，由 进料端开始前七个和第九个工作区域的温度设定为175~185Γ，第八个工作区域的温度设 定为195~205°C。9. 根据权利要求8所述的溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板的制备方法，其特征在 于，所述一号双螺杆挤出机的螺杆转速为150~220rpm，二号单螺杆挤出机的螺杆转速为8 ~15rpm，二号单螺杆挤出机的料口压力为8~20MPa。10. 根据权利要求7所述的溴化聚苯乙烯为阻燃剂的保温挤塑板的制备方法，其特征在 于，步骤(3)中挤塑成型过程中所述挤塑机的上压板温度为60~HKTC，下压板温度为60~ IOOtCo
【文档编号】C08J9/04GK105885260SQ201610281397
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】唐国东
【申请人】南京欧格节能环保科技有限公司