本发明涉及一种无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒及其制备方法，属于保温材料领域。
背景技术：
建筑保温材料可大致分为无机保温材料、有机保温材料和无机/有机复合保温材料。有机保温材料通常为高分子泡沫材料，具有密度小、吸水率小、保温效果好等优点，但大多数高分子泡沫材料为易燃材料，极易引发火灾事故，造成大量的人员伤亡和财产损失。无机保温材料大多属于A级不燃材料，一般不会引发火灾事故，但其密度高、吸水率大、保温效果较差，制约了无机保温材料在建筑保温领域的应用发展。可发性聚苯乙烯颗粒主要用于生产模塑型聚苯乙烯泡沫板，也有将其作为轻骨料制备轻质保温砂浆，以及聚苯乙烯颗粒和混凝土的复合板。然而，可发性聚苯乙烯颗粒表面为憎水性非极性高分子、且颗粒密度小，与极性无机胶凝材料之间不亲和，在搅拌过程中质量轻的聚苯乙烯发泡颗粒容易“上浮”，难以在混凝土体系中均匀分散，砂浆易分层。有文献报道[王录民等，废旧聚苯乙烯泡沫混凝土试验研究，混凝土，2008年，第5期，103-106页；杨奉源等，复合泡沫混凝土性能研究，混凝土与水泥制品，2012年第5期，9-12页]，采用偶联剂、发泡液对聚苯乙烯发泡颗粒的表面进行处理，其与混凝土之间粘聚性、和易性可能会有所改善，但是经过该方法处理的聚苯乙烯发泡颗粒质量仍然很轻，仍没有解决聚苯乙烯发泡颗粒在混凝土体系中容易“上浮”问题。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种与混凝土之间和易性好、不易在混凝土体系中“上浮”的无机/有机双层包覆的聚苯乙烯发泡颗粒及其制备方法。
本发明提供一种无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒的制备方法，该双层包覆发泡颗粒是由芯材和两层壳材组成，其中所述的芯材为粒径1-3 mm 的聚苯乙烯发泡颗粒，所述的与聚苯乙烯发泡颗粒表面直接接触的壳材由有机树脂和固化剂组成，所述的外层壳材为非水泥的无机材料。
本发明提出的一种无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒，所述双层包覆发泡颗粒原料组成为聚苯乙烯发泡颗粒、无机材料和粘性树脂，配方如下：
聚苯乙烯发泡颗粒 5~20重量份
有机树脂（含固化剂） 5~35重量份
无机材料 5~40重量份。
本发明中，所述聚苯乙烯发泡颗粒粒径为1~3 mm，容重为18~48 kg/m3。
本发明中，所述有机树脂为环氧树脂、酚醛树脂或它们的复合物中任一种。
本发明中，所述无机材料包括钢渣、粉煤灰、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、玻璃微珠、石英粉或它们的复合物中任一种。
本发明中，所述有机树脂中固化剂的含量为1~17.5重量份。
本发明提出的一种无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒的制备方法，具体步骤如下：
（１）、将有机树脂、固化剂与聚苯乙烯发泡颗粒均匀混合，使有机树脂均匀包覆于聚苯乙烯发泡颗粒外表面；
（２）、称取无机材料与步骤（１）得到产物混合，搅拌，使无机材料均匀包覆于步骤（１）所得产物粒外表面，然后在60-80℃下固化后0.5h，得到无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒，容重为42~83.2 kg/m3。
本发明的有益效果在于：本发明制备的无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒具有无机材料不易脱落、防火性能好、与混凝土亲和性好、容易在无机胶凝材料中分散均匀等优点，可用于制备防火保温砂浆和防火保温板材，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1
将5g 粒径约为3 mm 的聚苯乙烯发泡颗粒加入到容器中，在搅拌下加入10g酚醛树脂和1g固化剂，使树脂均匀包裹在聚苯乙烯发泡颗粒表面上；再在搅拌下将5g钢渣包裹在经过树脂包覆后的聚苯乙烯发泡颗粒的外层，然后在80℃下固化0.5h，得到无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒，容重为56.3 kg/m3。
实施例2
将5g 粒径约为3 mm 的聚苯乙烯发泡颗粒加入到容器中，在搅拌下加入15g酚醛树脂和1.5g固化剂，使树脂均匀包裹在聚苯乙烯发泡颗粒表面上；再在搅拌下将10g钢渣包裹在经过树脂包覆后的聚苯乙烯发泡颗粒的外层，然后在80℃下固化0.5h，得到无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒，容重为66.4kg/m3。
实施例3
将10g 粒径约为1 mm 的聚苯乙烯发泡颗粒加入到容器中，在搅拌下加入15g酚醛树脂和1.5g固化剂，使树脂均匀包裹在聚苯乙烯发泡颗粒表面上；再在搅拌下将10g钢渣包裹在经过树脂包覆后的聚苯乙烯发泡颗粒的外层，然后在80℃下固化0.5h，得到无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒，容重为83.2kg/m3。
实施例4
将5g 粒径约为3 mm的聚苯乙烯发泡颗粒加入到容器中，在搅拌下加入15g酚醛树脂和1.5g固化剂，使树脂均匀包裹在聚苯乙烯发泡颗粒表面上；再在搅拌下将10g膨胀珍珠岩包裹在经过树脂包覆后的聚苯乙烯发泡颗粒的外层，然后在80℃下固化0.5h，得到无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒，容重为46 kg/m3。
实施例5
将10g 粒径约为3 mm的聚苯乙烯发泡颗粒加入到容器中，在搅拌下加入30g酚醛树脂和3g固化剂，使树脂均匀包裹在聚苯乙烯发泡颗粒表面上；再在搅拌下将20g粉煤灰包裹在经过树脂包覆后的聚苯乙烯发泡颗粒的外层，然后在80℃下固化0.5h，得到无机/有机双层包覆聚苯发泡颗粒，容重为82 kg/m3。
实施例6
将10g 粒径约为3 mm的聚苯乙烯发泡颗粒加入到容器中，在搅拌下加入30g酚醛树脂和3g固化剂，使树脂均匀包裹在聚苯乙烯发泡颗粒表面上；再在搅拌下将20g膨胀蛭石包裹在经过树脂包覆后的聚苯乙烯发泡颗粒的外层，然后在80℃下固化0.5h，得到无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒，容重为75.2 kg/m3。
实施例7
将5g 粒径约为3 mm的聚苯乙烯发泡颗粒加入到容器中，在搅拌下加入10g酚醛树脂和1g固化剂，使树脂均匀包裹在聚苯乙烯发泡颗粒表面上；再在搅拌下将5g玻璃微珠包裹在经过树脂包覆后的聚苯乙烯发泡颗粒的外层，然后在80℃下固化0.5h，得到无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒，容重为49 kg/m3。
实施例8
将10g 粒径约为3 mm的聚苯乙烯发泡颗粒加入到容器中，在搅拌下加入30g酚醛树脂和3g固化剂，使树脂均匀包裹在聚苯乙烯发泡颗粒表面上；再在搅拌下将15g玻璃微珠包裹在经过树脂包覆后的聚苯乙烯发泡颗粒的外层，然后在80℃下固化0.5h，得到无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒，容重为69.5 kg/m3。
实施例9
将5g 粒径约为2 mm的聚苯乙烯发泡颗粒加入到容器中，在搅拌下加入10g酚醛树脂和1g固化剂，使树脂均匀包裹在聚苯乙烯发泡颗粒表面上；再在搅拌下将6g膨胀蛭石包裹在经过树脂包覆后的聚苯乙烯发泡颗粒的外层，然后在80℃下固化0.5h，得到无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒，容重为60.6 kg/m3。
实施例10
将10g 粒径约为3 mm的聚苯乙烯发泡颗粒加入到容器中，在搅拌下加入10g环氧树脂和5g固化剂，使树脂均匀包裹在聚苯乙烯发泡颗粒表面上；再在搅拌下将20g钢渣包裹在经过树脂包覆后的聚苯乙烯发泡颗粒的外层，然后在60℃下固化0.5h，得到无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒，容重为71.6 kg/m3。
实施例11
将5g 粒径约为3 mm的聚苯乙烯发泡颗粒加入到容器中，在搅拌下加入10g环氧树脂和5g固化剂，使树脂均匀包裹在聚苯乙烯发泡颗粒表面上；再在搅拌下将7.5g膨胀珍珠岩包裹在经过树脂包覆后的聚苯乙烯发泡颗粒的外层，然后在60℃下固化0.5h，得到无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒，容重为56.4 kg/m3。
实施例12
将5g 粒径约为3 mm的聚苯乙烯发泡颗粒加入到容器中，在搅拌下加入5g环氧树脂和2.5g固化剂，使树脂均匀包裹在聚苯乙烯发泡颗粒表面上；再在搅拌下将4g玻璃微珠包裹在经过树脂包覆后的聚苯乙烯发泡颗粒的外层，然后在60℃下固化0.5h，得到无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒，容重为42 kg/m3。
实施例13
将5g 粒径约为3 mm的聚苯乙烯发泡颗粒加入到容器中，在搅拌下加入5g环氧树脂和2.5g固化剂，使树脂均匀包裹在聚苯乙烯发泡颗粒表面上；再在搅拌下将15g膨胀蛭石包裹在经过树脂包覆后的聚苯乙烯发泡颗粒的外层，然后在60℃下固化0.5h，得到无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒，容重为56.8 kg/m3。
实施例14
将5g 粒径约为3 mm的聚苯乙烯发泡颗粒加入到容器中，在搅拌下加入5g环氧树脂和2.5g固化剂，使树脂均匀包裹在聚苯乙烯发泡颗粒表面上；再在搅拌下将12g膨胀蛭石和3g粉煤灰包裹在经过树脂包覆后的聚苯乙烯发泡颗粒的外层，然后在60℃下固化0.5h，得到无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒，容重为58.4 kg/m3。
实施例15
将7g 粒径约为3 mm的聚苯乙烯发泡颗粒加入到容器中，在搅拌下加入16g酚醛树脂和1.6g固化剂，使树脂均匀包裹在聚苯乙烯发泡颗粒表面上；再在搅拌下将7g膨胀蛭石和15g石英粉包裹在经过树脂包覆后的聚苯乙烯发泡颗粒的外层，然后在80℃下固化0.5h，得到无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒，容重为65.9 kg/m3。
实施例16
将6g 粒径约为3 mm的聚苯乙烯发泡颗粒加入到容器中，在搅拌下加入5g环氧树脂（2.5g固化剂）和25g酚醛树脂（2.5g固化剂），使树脂均匀包裹在聚苯乙烯发泡颗粒表面上；再在搅拌下将7g膨胀蛭石包裹在经过树脂包覆后的聚苯乙烯发泡颗粒的外层，然后在80℃下固化0.5h，得到无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒，容重为63 kg/m3。
实施例17
将5g 粒径约为3 mm的聚苯乙烯发泡颗粒加入到容器中，在搅拌下加入12g酚醛树脂和1.2g固化剂，使树脂均匀包裹在聚苯乙烯发泡颗粒表面上；再在搅拌下将2.6g膨胀珍珠岩和5g钢渣包裹在经过树脂包覆后的聚苯乙烯发泡颗粒的外层，然后在80℃下固化0.5h，得到无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒，容重为44 kg/m3。
实施例18
将20g 粒径约为2 mm的聚苯乙烯发泡颗粒加入到容器中，在搅拌下加入30g酚醛树脂和3g固化剂，使树脂均匀包裹在聚苯乙烯发泡颗粒表面上；再在搅拌下将40g石英粉包裹在经过树脂包覆后的聚苯乙烯发泡颗粒的外层，然后在80℃下固化0.5h，得到无机/有机双层包覆聚苯乙烯发泡颗粒，容重为74 kg/m3。