一种机械强度好阻燃保温材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种机械强度好阻燃保温材料，其原料按重量份包括：其原料按重量份包括：苯乙烯100份，聚乙烯醇水溶液350?400份，硬脂酸镁4?6份，二叔丁基过氧化物0.5?2.5份，甲基乙烯基MQV硅树脂70?80份，聚乙二醇7?8份，亚甲基双苯二胺10?20份，正戊烷10?15份，复配阻燃剂25?35份，Ca/Zn复合稳定剂3?6份，过氧化二异丙苯2?6份，单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯2?4份，抗氧剂168 2?4份。本发明机械性能高，阻燃性好，保温性能好。
【专利说明】
一种机械强度好阻燃保温材料
技术领域
[0001]本发明涉及保温材料技术领域，尤其涉及一种机械强度好阻燃保温材料。
【背景技术】
[0002]甲基乙烯基MQV硅树脂是一类其分子以S1-O键为骨架而构成的新型有机硅高分子材料，得益于其长链球状分子结构，赋予其良好的机械性能和耐高低温、电气绝缘、防潮、防水等优良性能。
[0003]聚苯乙烯(EPS)泡沫保温具有吸水率低、容重小、保温性能好、力学强度和韧性好、介电性能优良、耐腐蚀和成型加工简易生产率高等优点，在保温体系中得到了广泛的应用，但是聚苯乙烯易燃，限制了聚苯乙烯保温泡沫材料的应用于发展。
[0004]目前，主要通过加入的阻燃剂来改善聚苯乙烯易燃的问题。但是随着阻燃剂的加入聚苯乙烯保温泡沫材料的机械强度会逐渐降低，同时其导热系数会逐渐增高，其保温性能会逐渐降低。因此需要提供一种阻燃、机械性能高的聚苯乙烯保温材料。
【发明内容】
[0005]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种机械强度好阻燃保温材料，本发明机械性能高，阻燃性好，保温性能好。
[0006]本发明提出的一种机械强度好阻燃保温材料，其原料按重量份包括:苯乙烯100份，聚乙烯醇水溶液350-400份，硬脂酸镁4-6份，二叔丁基过氧化物0.5-2.5份，甲基乙烯基MQV硅树脂70-80份，聚乙二醇7-8份，亚甲基双苯二胺10-20份，正戊烷10-15份，复配阻燃剂25-35份，Ca/Zn复合稳定剂3-6份，过氧化二异丙苯2_6份，单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯2-4份，抗氧剂168 2-4份；
[0007]其中，复配阻燃剂的制备方法为:将可膨胀石墨加入乙醇水溶液中，超声分散均匀，加入γ —( 2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌，调节溶液pH=4-6，加入硼酸，搅拌，过滤，干燥得到改性石墨;将改性石墨和3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性氢氧化镁混匀得到复配阻燃剂；
[0008]制备过程中，将苯乙烯、聚乙烯醇水溶液、硬脂酸镁、加入甲基乙烯基MQV硅树脂、聚乙二醇混合均匀，加入二叔丁基过氧化物混匀，升温，搅拌，降温，过滤，清洗，风干，预发泡、熟化得到聚苯乙烯熟化颗粒;将复配阻燃剂、Ca/Zn复合稳定剂、过氧化二异丙苯、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯、抗氧剂168加入聚苯乙烯熟化颗粒中，升温，搅拌，加入亚甲基双苯二胺，搅拌，加入正戊烷，搅拌，升温，模压发泡得到机械强度好阻燃保温材料。
[0009]优选地，复配阻燃剂的制备方法为:将可膨胀石墨加入乙醇水溶液中，超声分散均匀，加入γ —(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，以200-400r/min的速度搅拌2-3h，用盐酸水溶液调节溶液口^1=4-6，加入硼酸，以400-60017/111；[11的速度搅拌40-60111；[11，过滤，干燥得到改性石墨;将改性石墨和3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性氢氧化镁混匀得到复配阻燃剂。
[0010]优选地，在复配阻燃剂的制备方法中，可膨胀石墨、乙醇水溶液、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、硼酸的重量比为15-20: 35-45:0.6_1.2:2_3。
[0011]优选地，在复配阻燃剂的制备方法中，乙醇水溶液的质量分数为80_90wt%。
[0012]优选地，在复配阻燃剂的制备方法中，盐酸水溶液的质量分数为l-3wt%。
[0013]优选地，在复配阻燃剂的制备方法中，改性石墨和3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性氢氧化镁的重量比为1-1.5:0.6-0.8。
[0014]优选地，聚乙烯醇水溶液的质量分数为3_4wt%。
[0015]优选地，其原料按重量份包括:苯乙烯100份，聚乙烯醇水溶液370-390份，硬脂酸镁4.5-5.5份，二叔丁基过氧化物1-2份，甲基乙烯基MQV硅树脂72-78份，聚乙二醇7.3-7.7份，亚甲基双苯二胺13-17份，正戊烷11-13份，复配阻燃剂28-32份，Ca/Zn复合稳定剂4-5份，过氧化二异丙苯3-5份，单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯2.5-3.5份，抗氧剂168 2.5-3.5份。
[0016]优选地，在机械强度好阻燃保温材料的制备过程中，将苯乙烯、聚乙烯醇水溶液、硬脂酸镁、加入甲基乙烯基MQV硅树脂、聚乙二醇混合均匀，加入二叔丁基过氧化物混匀，升温至80-100 0C，以100-200r/min的速度搅拌10-20min，降温至30-40 °C，过滤，清洗，风干，预发泡、熟化得到聚苯乙烯熟化颗粒;将复配阻燃剂、Ca/Zn复合稳定剂、过氧化二异丙苯、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯、抗氧剂168加入聚苯乙烯熟化颗粒中，升温至70-90°C，以300-500r/min的速度搅拌20_30min，加入亚甲基双苯二胺，继续搅拌5_10min，加入正戊烧，以200-300r/min的速度搅拌3-8min，升温至50-60°C，模压发泡40-60min得到机械强度好阻燃保温材料。
[0017]上述水均为去离子水。
[0018]本发明选用的甲基乙烯基MQV硅树脂具有良好的耐高温性和机械性能，将聚苯乙烯和甲基乙烯基MQV硅树脂混合交联，可以大大增加单个聚苯乙烯颗粒的耐高温性和机械强度，从而增加本发明的阻燃性和机械强度;复配性阻燃剂中含有改性石墨和3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性氢氧化镁，经改性后使可膨胀石墨和氢氧化镁在苯乙烯、甲基乙烯基MQV硅树脂中的均匀分散，从而在增加本发明阻燃性的同时，增加本发明的机械性能;可膨胀石墨的层状结构，使得在增加本发明阻燃性的同时，增加本发明的保温性能;正戊烷发泡后复配阻燃剂、聚苯乙烯、甲基乙烯基MQV硅树脂可以均匀分散，三者相互作用，从而大大增加本发明的机械性能、阻燃性和保温性能;Ca/Zn复合稳定剂、抗氧剂168可以增加本发明的稳定性和抗氧化性;单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯可以促进各种物料的相互融合，从而增加本发明的机械性能;本发明操作简单。
【具体实施方式】
[0019]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0020]实施例1
[0021 ] 一种机械强度好阻燃保温材料，其原料按重量份包括:苯乙烯100份，质量分数为3wt %聚乙烯醇水溶液400份，硬脂酸镁4份，二叔丁基过氧化物2.5份，甲基乙烯基MQV硅树脂70份，聚乙二醇8份，亚甲基双苯二胺10份，正戊烷15份，复配阻燃剂25份，Ca/Zn复合稳定剂6份，过氧化二异丙苯2份，单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯4份，抗氧剂168 2份；
[0022]其中，复配阻燃剂的制备方法为:将可膨胀石墨加入质量分数为90^%乙醇水溶液中，超声分散均匀，加入γ —(2，3_环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，以200r/min的速度搅拌3h，用质量分数为Iwt %盐酸水溶液调节溶液pH = 6，加入硼酸，以400r/min的速度搅拌60min，过滤，干燥得到改性石墨；将改性石墨和3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性氢氧化镁混匀得到复配阻燃剂，其中，可膨胀石墨、乙醇水溶液、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、硼酸的重量比为15:45:0.6:3，改性石墨和3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性氢氧化镁的重量比为1:0.8;
[0023]制备过程中，将苯乙烯、聚乙烯醇水溶液、硬脂酸镁、加入甲基乙烯基MQV硅树脂、聚乙二醇混合均匀，加入二叔丁基过氧化物混匀，升温至80°C，以200r/min的速度搅拌lOmin，降温至40°C，过滤，清洗，风干，预发泡、熟化得到聚苯乙烯熟化颗粒;将复配阻燃剂、Ca/Zn复合稳定剂、过氧化二异丙苯、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯、抗氧剂168加入聚苯乙烯熟化颗粒中，升温至70 °C，以500r/min的速度搅拌20min，加入亚甲基双苯二胺，继续搅拌10111；[11，加入正戊烧，以2001'/111；[11的速度搅拌8111；[11，升温至50<€，模压发泡60min得到机械强度好阻燃保温材料。
[0024]实施例2
[0025]一种机械强度好阻燃保温材料，其原料按重量份包括:苯乙烯100份，质量分数为4wt %聚乙烯醇水溶液350份，硬脂酸镁6份，二叔丁基过氧化物0.5份，甲基乙烯基MQV硅树脂80份，聚乙二醇7份，亚甲基双苯二胺20份，正戊烷10份，复配阻燃剂35份，Ca/Zn复合稳定剂3份，过氧化二异丙苯6份，单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯2份，抗氧剂168 4份；
[0026]其中，复配阻燃剂的制备方法为:将可膨胀石墨加入质量分数为80^%乙醇水溶液中，超声分散均匀，加入γ —(2，3_环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，以400r/min的速度搅拌2h，用质量分数为3wt%盐酸水溶液调节溶液?!1 = 4，加入硼酸，以60(^/1^11的速度搅拌40min，过滤，干燥得到改性石墨；将改性石墨和3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性氢氧化镁混匀得到复配阻燃剂，其中，可膨胀石墨、乙醇水溶液、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、硼酸的重量比为20 = 35:1.2:2,改性石墨和3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性氢氧化镁的重量比为1.5:0.6；
[0027]制备过程中，将苯乙烯、聚乙烯醇水溶液、硬脂酸镁、加入甲基乙烯基MQV硅树脂、聚乙二醇混合均匀，加入二叔丁基过氧化物混匀，升温至100°c，以lOOr/min的速度搅拌20min，降温至30°C，过滤，清洗，风干，预发泡、熟化得到聚苯乙烯熟化颗粒;将复配阻燃剂、Ca/Zn复合稳定剂、过氧化二异丙苯、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯、抗氧剂168加入聚苯乙稀熟化颗粒中，升温至90°C，以300r/min的速度搅拌30min，加入亚甲基双苯二胺，继续搅拌5min，加入正戊烧，以300r/min的速度搅拌3min，升温至60 °C，模压发泡40min得到机械强度好阻燃保温材料。
[0028]实施例3
[0029]一种机械强度好阻燃保温材料，其原料按重量份包括:苯乙烯100份，质量分数为3.2wt%聚乙烯醇水溶液390份，硬脂酸镁4.5份，二叔丁基过氧化物2份，甲基乙烯基MQV硅树脂72份，聚乙二醇7.7份，亚甲基双苯二胺13份，正戊烷13份，复配阻燃剂28份，Ca/Zn复合稳定剂5份，过氧化二异丙苯3份，单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯3.5份，抗氧剂168 2.5份；
[0030]其中，复配阻燃剂的制备方法为:将可膨胀石墨加入质量分数为88^%乙醇水溶液中，超声分散均匀，加入γ —(2，3_环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，以250r/min的速度搅拌
2.7h，用质量分数为1.5wt%盐酸水溶液调节溶液pH= 5.5，加入硼酸，以450r/min的速度搅拌55min，过滤，干燥得到改性石墨；将改性石墨和3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性氢氧化镁混匀得到复配阻燃剂，其中，可膨胀石墨、乙醇水溶液、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、硼酸的重量比为17:42:0.8: 2.8，改性石墨和3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性氢氧化镁的重量比为1.1:0.75；
[0031]制备过程中，将苯乙烯、聚乙烯醇水溶液、硬脂酸镁、加入甲基乙烯基MQV硅树脂、聚乙二醇混合均匀，加入二叔丁基过氧化物混匀，升温至85°C，以180r/min的速度搅拌13min，降温至37°C，过滤，清洗，风干，预发泡、熟化得到聚苯乙烯熟化颗粒;将复配阻燃剂、Ca/Zn复合稳定剂、过氧化二异丙苯、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯、抗氧剂168加入聚苯乙烯熟化颗粒中，升温至75°C，以450r/min的速度搅拌22min，加入亚甲基双苯二胺，继续搅拌9min，加入正戊烧，以220r/min的速度搅拌6min，升温至53°C，模压发泡55min得到机械强度好阻燃保温材料。
[0032]实施例4
[0033]一种机械强度好阻燃保温材料，其原料按重量份包括:苯乙烯100份，质量分数为
3.8wt %聚乙烯醇水溶液370份，硬脂酸镁5.5份，二叔丁基过氧化物I份，甲基乙烯基MQV硅树脂78份，聚乙二醇7.3份，亚甲基双苯二胺17份，正戊烷11份，复配阻燃剂32份，Ca/Zn复合稳定剂4份，过氧化二异丙苯5份，单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯2.5份，抗氧剂168 3.5份；
[0034]其中，复配阻燃剂的制备方法为:将可膨胀石墨加入质量分数为82^%乙醇水溶液中，超声分散均匀，加入γ —(2，3_环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，以350r/min的速度搅拌
2.3h，用质量分数为2.5wt%盐酸水溶液调节溶液pH=4.5，加入硼酸，以550r/min的速度搅拌45min，过滤，干燥得到改性石墨；将改性石墨和3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性氢氧化镁混匀得到复配阻燃剂，其中，可膨胀石墨、乙醇水溶液、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、硼酸的重量比为19 = 38:1:2.2,改性石墨和3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性氢氧化镁的重量比为1.3:
0.65；
[0035]制备过程中，将苯乙烯、聚乙烯醇水溶液、硬脂酸镁、加入甲基乙烯基MQV硅树脂、聚乙二醇混合均匀，加入二叔丁基过氧化物混匀，升温至95°C，以120r/min的速度搅拌17min，降温至33°C，过滤，清洗，风干，预发泡、熟化得到聚苯乙烯熟化颗粒;将复配阻燃剂、Ca/Zn复合稳定剂、过氧化二异丙苯、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯、抗氧剂168加入聚苯乙烯熟化颗粒中，升温至85 °C，以350r/min的速度搅拌28min，加入亚甲基双苯二胺，继续搅拌7min，加入正戊烧，以280r/min的速度搅拌4min，升温至57°C，模压发泡45min得到机械强度好阻燃保温材料。
[0036]实施例5
[0037]一种机械强度好阻燃保温材料，其原料按重量份包括:苯乙烯100份，质量分数为
3.5wt %聚乙烯醇水溶液380份，硬脂酸镁5份，二叔丁基过氧化物1.5份，甲基乙烯基MQV硅树脂75份，聚乙二醇7.5份，亚甲基双苯二胺15份，正戊烷12份，复配阻燃剂30份，Ca/Zn复合稳定剂4.5份，过氧化二异丙苯4份，单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯3份，抗氧剂168 3份；
[0038]其中，复配阻燃剂的制备方法为:将可膨胀石墨加入质量分数为85^%乙醇水溶液中，超声分散均匀，加入γ —(2，3_环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，以300r/min的速度搅拌2.5h，用质量分数为2wt%盐酸水溶液调节溶液pH = 5，加入硼酸，以500r/min的速度搅拌50min，过滤，干燥得到改性石墨；将改性石墨和3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性氢氧化镁混匀得到复配阻燃剂，其中，可膨胀石墨、乙醇水溶液、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、硼酸的重量比为18:40:0.9:2.5，改性石墨和3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性氢氧化镁的重量比为1.2:0.7；
[0039]制备过程中，将苯乙烯、聚乙烯醇水溶液、硬脂酸镁、加入甲基乙烯基MQV硅树脂、聚乙二醇混合均匀，加入二叔丁基过氧化物混匀，升温至90°C，以150r/min的速度搅拌15min，降温至35°C，过滤，清洗，风干，预发泡、熟化得到聚苯乙烯熟化颗粒;将复配阻燃剂、Ca/Zn复合稳定剂、过氧化二异丙苯、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯、抗氧剂168加入聚苯乙稀熟化颗粒中，升温至80°C，以400r/min的速度搅拌25min，加入亚甲基双苯二胺，继续搅拌8min，加入正戊烧，以250r/min的速度搅拌5min，升温至55°C，模压发泡50min得到机械强度好阻燃保温材料。
[0040]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种机械强度好阻燃保温材料，其特征在于，其原料按重量份包括:苯乙烯100份，聚乙烯醇水溶液350-400份，硬脂酸镁4-6份，二叔丁基过氧化物0.5-2.5份，甲基乙烯基MQV硅树脂70-80份，聚乙二醇7-8份，亚甲基双苯二胺10-20份，正戊烷10_15份，复配阻燃剂25-35份，Ca/Zn复合稳定剂3-6份，过氧化二异丙苯2_6份，单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯2_4份，抗氧剂168 2-4份； 其中，复配阻燃剂的制备方法为:将可膨胀石墨加入乙醇水溶液中，超声分散均匀，加入γ —(2，3_环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌，调节溶液pH=4-6，加入硼酸，搅拌，过滤，干燥得到改性石墨;将改性石墨和3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性氢氧化镁混匀得到复配阻燃剂； 制备过程中，将苯乙烯、聚乙烯醇水溶液、硬脂酸镁、加入甲基乙烯基MQV硅树脂、聚乙二醇混合均匀，加入二叔丁基过氧化物混匀，升温，搅拌，降温，过滤，清洗，风干，预发泡、熟化得到聚苯乙烯熟化颗粒;将复配阻燃剂、Ca/Zn复合稳定剂、过氧化二异丙苯、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯、抗氧剂168加入聚苯乙烯熟化颗粒中，升温，搅拌，加入亚甲基双苯二胺，搅拌，加入正戊烷，搅拌，升温，模压发泡得到机械强度好阻燃保温材料。2.根据权利要求1所述机械强度好阻燃保温材料，其特征在于，复配阻燃剂的制备方法为:将可膨胀石墨加入乙醇水溶液中，超声分散均匀，加入Y —(2，3_环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，以200-400r/min的速度搅拌2-3h，用盐酸水溶液调节溶液ρΗ = 4-6，加入硼酸，以400-600r/ min的速度搅拌40_60min，过滤，干燥得到改性石墨;将改性石墨和3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性氢氧化镁混匀得到复配阻燃剂。3.根据权利要求1或2所述机械强度好阻燃保温材料，其特征在于，在复配阻燃剂的制备方法中，可膨胀石墨、乙醇水溶液、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、硼酸的重量比为15-20: 35-45:0.6~1.2:2_304.根据权利要求1-3任一项所述机械强度好阻燃保温材料，其特征在于，在复配阻燃剂的制备方法中，乙醇水溶液的质量分数为80-90wt%。5.根据权利要求1-4任一项所述机械强度好阻燃保温材料，其特征在于，在复配阻燃剂的制备方法中，盐酸水溶液的质量分数为l_3wt%。6.根据权利要求1-5任一项所述机械强度好阻燃保温材料，其特征在于，在复配阻燃剂的制备方法中，改性石墨和3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性氢氧化镁的重量比为1-1.5:0.6-0.8。7.根据权利要求1-6任一项所述机械强度好阻燃保温材料，其特征在于，聚乙烯醇水溶液的质量分数为3_4wt%。8.根据权利要求1-7任一项所述机械强度好阻燃保温材料，其特征在于，其原料按重量份包括:苯乙烯100份，聚乙烯醇水溶液370-390份，硬脂酸镁4.5-5.5份，二叔丁基过氧化物1-2份，甲基乙烯基MQV硅树脂72-78份，聚乙二醇7.3-7.7份，亚甲基双苯二胺13_17份，正戊烷11-13份，复配阻燃剂28-32份，Ca/Zn复合稳定剂4-5份，过氧化二异丙苯3_5份，单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯2.5-3.5份，抗氧剂168 2.5-3.5份。9.根据权利要求1-8任一项所述机械强度好阻燃保温材料，其特征在于，在机械强度好阻燃保温材料的制备过程中，将苯乙烯、聚乙烯醇水溶液、硬脂酸镁、加入甲基乙烯基MQV硅树脂、聚乙二醇混合均匀，加入二叔丁基过氧化物混匀，升温至80-100°C，以100-200r/min的速度搅拌10-20min，降温至30-40°C，过滤，清洗，风干，预发泡、熟化得到聚苯乙烯熟化颗粒;将复配阻燃剂、Ca/Zn复合稳定剂、过氧化二异丙苯、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯、抗氧剂168加入聚苯乙烯熟化颗粒中，升温至70-90°C，以300-500r/min的速度搅拌20-30min，加入亚甲基双苯二胺，继续搅拌5-10min，加入正戊烷，以200_300r/min的速度搅拌3_8min，升温至50-60°C，模压发泡40-60min得到机械强度好阻燃保温材料。
【文档编号】C08L83/07GK106084518SQ201610382442
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月1日 公开号201610382442.6, CN 106084518 A, CN 106084518A, CN 201610382442, CN-A-106084518, CN106084518 A, CN106084518A, CN201610382442, CN201610382442.6
【发明人】聂金红
【申请人】望江县精美欣钢构有限公司