一种环保型低导热聚苯乙烯片材及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种环保型低导热聚苯乙烯片材，由下列重量份的原料制成：聚苯乙烯35?50份、聚碳酸酰胺10?15份、壳聚糖纤维5?20份、2,6?二叔丁基?4?乙基苯酚10?15份、四丁酚醛5?10份、石棉5?15份、海藻酸钠5?10份、硼砂5?10份、异丁烷5?10份、次磷酸铝5?10份、四溴苯酚5?10份、3，7?二甲基?1?辛烯?3?醇5?10份、发泡剂5?10份、阻燃剂5?10份、热稳定剂5?10份，从而能够提高塑胶材料的耐用性，降低导热性，并且易于降解。同时，还公开了这种环保型低导热聚苯乙烯片材的制备方法。
【专利说明】
一种环保型低导热聚苯乙烯片材及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及包装材料技术领域，特别涉及一种环保型低导热聚苯乙烯片材及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 聚苯乙稀材料被广泛应用于建筑、包装、电子电器、交通工具制造和装饰装潢材料 等领域。目前以苯乙烯为原料生产的聚苯乙烯的产量已跃居世界泡沫塑料的第二位，但是 多数聚苯乙烯制品使用以后直接被废弃，由于其质量轻、体积大、耐腐蚀和抗老化等特点， 散落在自然环境中成为白色污染源。所以研制出一款对环境无污染，易降解且整体性能良 好的聚苯乙烯片材来应对上述问题显得尤为重要。而且提高聚苯乙烯的低导热性能能够使 其在更多的行业及领域内使用，提高了聚苯乙烯片材的使用范围。这项技术的突破已经是 业界关注的重点及焦点之一。
【发明内容】
[0003] 为解决上述技术问题，本发明提供一种环保型低导热聚苯乙烯片材及其制备方 法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到一种环保型低导热聚苯乙烯片 材，其具有较高的耐用性，导热性低，并且易于降解，能够满足行业的要求，具有较好的应用 前景。
[0004] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现： 一种环保型低导热聚苯乙烯片材，由下列重量份的原料制成:聚苯乙烯35-50份、聚碳 酸酰胺10-15份、壳聚糖纤维5-20份、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚10-15份、四丁酚醛5-10份、 石棉5-15份、海藻酸钠5-10份、硼砂5-10份、异丁烷5-10份、次磷酸铝5-10份、四溴苯酚5-10 份、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇5-10份、发泡剂5-10份、阻燃剂5-10份、热稳定剂5-10份。
[0005] 优选地，所述发泡剂选自氧化镁、氧化铝、碳酸氢钠、碳酸二氢钠中的一种或几种。
[0006] 优选地，所述阻燃剂选自三(2,3_二溴丙基)异氰酸酯、过氧化二异丙苯、溴化磷酸 酯、硼酸锌中的一种或几种。
[0007] 优选的，所述热稳定剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钠、硬脂酸钡中的一种或 几种。
[0008] 所述的环保型低导热聚苯乙烯片材的制备方法，包括以下步骤： (1) 按照重量份称取各原料； (2) 将聚苯乙烯、聚碳酸酰胺、壳聚糖纤维、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚、四丁酚醛、石 棉、海藻酸钠、硼砂混合，进入干燥料斗内干燥，得到原料干燥混合物； (3) 将步骤(2)中得到的原料干燥混合物与等质量的浓度为10%的乙酸乙酯溶液，加入 密炼机中共混，在l〇〇°C下搅拌30分钟，搅拌速度为300-500转/分钟，得到初步预混液； (4) 依次往初步预混液中加入异丁烷、次磷酸铝、四溴苯酚、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇， 然后在120 °C下双辊混炼30-60min，得到二次混合液； (5 )将得到的二次混合液加入发泡剂、阻燃剂和热稳定剂，在150 °C下充分搅拌即得成 品原液； (6 )将成品原液注入双螺杆挤出机中熔融、挤出、塑成片材，即得成品。
[0009] 优选地，所述步骤(5 )中，双螺杆挤出机的螺杆转速为200-300转/分钟。
[0010] 本发明与现有技术相比，其有益效果为： (1)本发明的环保型低导热聚苯乙烯片材以聚苯乙烯、聚碳酸酰胺、壳聚糖纤维、2,6_ 二叔丁基-4-乙基苯酚、四丁酚醛、石棉、海藻酸钠、硼砂为主要成分，通过加入异丁烷、次磷 酸铝、四溴苯酚、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇、发泡剂、阻燃剂和热稳定剂，辅以干燥、混炼、搅 拌、加热、熔融、挤出、造塑成片材等工艺，使得制备而成的环保型低导热聚苯乙烯片材具有 较高的耐用性，导热性低，并且易于降解，整体性能得到大幅度提高。
[0011] (2)本发明的环保型低导热聚苯乙烯片材原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化 运用，实用性强。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
[0013] 实施例1 (1) 按照重量份称取聚苯乙烯35份、聚碳酸酰胺10份、壳聚糖纤维5份、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚10份、四丁酚醛5份、石棉5份、海藻酸钠5份、硼砂5份、异丁烷5份、次磷酸铝5份、 四溴苯酚5份、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇5份、氧化镁5份、三(2,3_二溴丙基)异氰酸酯5份、 硬脂酸钙5份； (2) 将聚苯乙烯、聚碳酸酰胺、壳聚糖纤维、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚、四丁酚醛、石 棉、海藻酸钠、硼砂混合，进入干燥料斗内干燥，得到原料干燥混合物； (3) 将步骤(2)中得到的原料干燥混合物与等质量的浓度为10%的乙酸乙酯溶液，加入 密炼机中共混，在l〇〇°C下搅拌30分钟，搅拌速度为300转/分钟，得到初步预混液； (4) 依次往初步预混液中加入异丁烷、次磷酸铝、四溴苯酚、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇， 然后在120 °C下双辊混炼30min，得到二次混合液； (5) 将得到的二次混合液加入氧化镁、三(2,3_二溴丙基)异氰酸酯和硬脂酸钙，在150 °C下充分搅拌即得成品原液； (6) 将成品原液注入双螺杆挤出机中熔融、挤出、塑成片材，即得成品，双螺杆挤出机的 螺杆转速为300转/分钟。
[0014]制得的环保型低导热聚苯乙烯片材的性能测试结果如表1所示。
[0015] 实施例2 (1) 按照重量份称取聚苯乙烯40份、聚碳酸酰胺12份、壳聚糖纤维8份、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚12份、四丁酚醛6份、石棉8份、海藻酸钠6份、硼砂6份、异丁烷6份、次磷酸铝6份、 四溴苯酚6份、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇6份、氧化铝6份、过氧化二异丙苯6份、硬脂酸锌6 份； (2) 将聚苯乙烯、聚碳酸酰胺、壳聚糖纤维、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚、四丁酚醛、石 棉、海藻酸钠、硼砂混合，进入干燥料斗内干燥，得到原料干燥混合物； (3) 将步骤(2)中得到的原料干燥混合物与等质量的浓度为10%的乙酸乙酯溶液，加入 密炼机中共混，在l〇〇°C下搅拌30分钟，搅拌速度为350转/分钟，得到初步预混液； (4) 依次往初步预混液中加入异丁烷、次磷酸铝、四溴苯酚、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇， 然后在120 °C下双辊混炼40min，得到二次混合液； (5) 将得到的二次混合液加入氧化铝、过氧化二异丙苯和硬脂酸锌，在150°C下充分搅 拌即得成品原液； (6) 将成品原液注入双螺杆挤出机中熔融、挤出、塑成片材，即得成品，双螺杆挤出机的 螺杆转速为350转/分钟。
[0016] 制得的环保型低导热聚苯乙烯片材的性能测试结果如表1所示。
[0017] 实施例3 (1) 按照重量份称取聚苯乙烯45份、聚碳酸酰胺14份、壳聚糖纤维17份、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚14份、四丁酚醛8份、石棉14份、海藻酸钠8份、硼砂8份、异丁烷8份、次磷酸铝8 份、四溴苯酚8份、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇8份、碳酸氢钠8份、溴化磷酸酯8份、硬脂酸钠8 份； (2) 将聚苯乙烯、聚碳酸酰胺、壳聚糖纤维、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚、四丁酚醛、石 棉、海藻酸钠、硼砂混合，进入干燥料斗内干燥，得到原料干燥混合物； (3) 将步骤(2)中得到的原料干燥混合物与等质量的浓度为10%的乙酸乙酯溶液，加入 密炼机中共混，在l〇〇°C下搅拌30分钟，搅拌速度为400转/分钟，得到初步预混液； (4) 依次往初步预混液中加入异丁烷、次磷酸铝、四溴苯酚、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇， 然后在120 °C下双辊混炼50min，得到二次混合液； (5) 将得到的二次混合液加入碳酸氢钠、溴化磷酸酯和硬脂酸钠，在150°C下充分搅拌 即得成品原液； (6) 将成品原液注入双螺杆挤出机中熔融、挤出、塑成片材，即得成品，双螺杆挤出机的 螺杆转速为400转/分钟。
[0018]制得的环保型低导热聚苯乙烯片材的性能测试结果如表1所示。
[0019] 实施例4 (1) 按照重量份称取聚苯乙烯50份、聚碳酸酰胺15份、壳聚糖纤维20份、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚15份、四丁酚醛10份、石棉15份、海藻酸钠10份、硼砂10份、异丁烷10份、次磷酸 铝10份、四溴苯酚10份、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇10份、碳酸二氢钠10份、硼酸锌10份、硬脂 酸钡10份； (2) 将聚苯乙烯、聚碳酸酰胺、壳聚糖纤维、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚、四丁酚醛、石 棉、海藻酸钠、硼砂混合，进入干燥料斗内干燥，得到原料干燥混合物； (3) 将步骤(2)中得到的原料干燥混合物与等质量的浓度为10%的乙酸乙酯溶液，加入 密炼机中共混，在l〇〇°C下搅拌30分钟，搅拌速度为500转/分钟，得到初步预混液； (4) 依次往初步预混液中加入异丁烷、次磷酸铝、四溴苯酚、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇， 然后在120 °C下双辊混炼60min，得到二次混合液； (5) 将得到的二次混合液加入碳酸二氢钠、硼酸锌和硬脂酸钡，在150°C下充分搅拌即 得成品原液； (6) 将成品原液注入双螺杆挤出机中熔融、挤出、塑成片材，即得成品，双螺杆挤出机的 螺杆转速为500转/分钟。
[0020] 制得的环保型低导热聚苯乙烯片材的性能测试结果如表1所示。
[0021] 对比例1 (1) 按照重量份称取聚苯乙烯35份、聚碳酸酰胺10份、四丁酚醛5份、石棉5份、海藻酸钠 5份、硼砂5份、异丁烷5份、次磷酸铝5份、四溴苯酚5份、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇5份、氧化 镁5份、三(2,3_二溴丙基)异氰酸酯5份、硬脂酸钙5份； (2) 将聚苯乙烯、聚碳酸酰胺、四丁酚醛、石棉、海藻酸钠、硼砂混合，进入干燥料斗内干 燥，得到原料干燥混合物； (3) 将步骤(2)中得到的原料干燥混合物与等质量的浓度为10%的乙酸乙酯溶液，加入 密炼机中共混，在l〇〇°C下搅拌30分钟，搅拌速度为300转/分钟，得到初步预混液； (4) 依次往初步预混液中加入异丁烷、次磷酸铝、四溴苯酚、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇， 然后在120 °C下双辊混炼30min，得到二次混合液； (5) 将得到的二次混合液加入氧化镁、三(2,3_二溴丙基)异氰酸酯和硬脂酸钙，在150 °C下充分搅拌即得成品原液； (6) 将成品原液注入双螺杆挤出机中熔融、挤出、塑成片材，即得成品，双螺杆挤出机的 螺杆转速为300转/分钟。
[0022]制得的环保型低导热聚苯乙烯片材的性能测试结果如表1所示。
[0023] 对比例2 (1)按照重量份称取聚苯乙烯50份、聚碳酸酰胺15份、壳聚糖纤维20份、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚15份、四丁酚醛10份、硼砂10份、异丁烷10份、次磷酸铝10份、3,7_二甲基-1-辛 烯-3-醇10份、碳酸二氢钠10份、硼酸锌10份、硬脂酸钡10份； (2 )将聚苯乙烯、聚碳酸酰胺、壳聚糖纤维、2，6-二叔丁基-4-乙基苯酚、四丁酚醛、硼砂 混合，进入干燥料斗内干燥，得到原料干燥混合物； (3) 将步骤(2)中得到的原料干燥混合物与等质量的浓度为10%的乙酸乙酯溶液，加入 密炼机中共混，在l〇〇°C下搅拌30分钟，搅拌速度为500转/分钟，得到初步预混液； (4) 依次往初步预混液中加入异丁烷、次磷酸铝、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇，然后在120 °C下双辊混炼60min，得到二次混合液； (5) 将得到的二次混合液加入碳酸二氢钠、硼酸锌和硬脂酸钡，在150°C下充分搅拌即 得成品原液； (6) 将成品原液注入双螺杆挤出机中熔融、挤出、塑成片材，即得成品，双螺杆挤出机的 螺杆转速为500转/分钟。
[0024]制得的环保型低导热聚苯乙烯片材的性能测试结果如表1所示。
[0025]将实施例1-4和对比例1-2的环保型低导热聚苯乙烯片材分别进行拉伸强度、缺口 冲击强度、导热系数和降解效率这几项性能测试。
本发明的环保型低导热聚苯乙烯片材以聚苯乙烯、聚碳酸酰胺、壳聚糖纤维、2,6_二叔 丁基-4-乙基苯酚、四丁酚醛、石棉、海藻酸钠、硼砂为主要成分，通过加入异丁烷、次磷酸 铝、四溴苯酚、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇、发泡剂、阻燃剂和热稳定剂，辅以干燥、混炼、搅 拌、加热、熔融、挤出、造塑成片材等工艺，使得制备而成的环保型低导热聚苯乙烯片材具有 较高的耐用性，导热性低，并且易于降解。本发明的环保型低导热聚苯乙烯片材原料廉价、 工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
[0027]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领 域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种环保型低导热聚苯乙烯片材，其特征在于：由下列重量份的原料制成:聚苯乙烯 35-50份、聚碳酸酰胺10-15份、壳聚糖纤维5-20份、2，6_二叔丁基-4-乙基苯酚10-15份、四 丁酚醛5-10份、石棉5-15份、海藻酸钠5-10份、硼砂5-10份、异丁烷5-10份、次磷酸铝5-10 份、四溴苯酚5-10份、3，7_二甲基-1-辛烯-3-醇5-10份、发泡剂5-10份、阻燃剂5-10份、热稳 定剂5-10份。2. 根据权利要求1所述的环保型低导热聚苯乙烯片材，其特征在于:所述发泡剂选自氧 化镁、氧化铝、碳酸氢钠、碳酸二氢钠中的一种或几种。3. 根据权利要求1所述的环保型低导热聚苯乙烯片材，其特征在于:所述阻燃剂选自三 (2,3_二溴丙基)异氰酸酯、过氧化二异丙苯、溴化磷酸酯、硼酸锌中的一种或几种。4. 根据权利要求1所述的环保型低导热聚苯乙烯片材，其特征在于:所述热稳定剂选自 硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钠、硬脂酸钡中的一种或几种。5. 根据权利要求1~4任一所述的环保型低导热聚苯乙烯片材的制备方法，其特征在 于，包括以下步骤： (1) 按照重量份称取各原料； (2) 将聚苯乙烯、聚碳酸酰胺、壳聚糖纤维、2，6_二叔丁基-4-乙基苯酚、四丁酚醛、石 棉、海藻酸钠、硼砂混合，进入干燥料斗内干燥，得到原料干燥混合物； (3) 将步骤(2)中得到的原料干燥混合物与等质量的浓度为10%的乙酸乙酯溶液，加入 密炼机中共混，在l〇〇°C下搅拌30分钟，搅拌速度为300-500转/分钟，得到初步预混液； (4) 依次往初步预混液中加入异丁烷、次磷酸铝、四溴苯酚、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇， 然后在120 °C下双辊混炼30-60min，得到二次混合液； (5) 将得到的二次混合液加入发泡剂、阻燃剂和热稳定剂，在150 °C下充分搅拌即得成 品原液； (6 )将成品原液注入双螺杆挤出机中熔融、挤出、塑成片材，即得成品。6. 根据权利要求5所述的环保型低导热聚苯乙烯片材的制备方法，其特征在于，所述步 骤(6 )中，双螺杆挤出机的螺杆转速为300-500转/分钟。
【文档编号】C08L77/00GK105968601SQ201610316143
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】李明华
【申请人】金宝丽科技（苏州）有限公司