专利名称：可发性聚苯乙烯颗粒及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑材料及其制备方法。具体说是具有环保性能的阻燃型可发性聚苯乙烯颗粒及其制备方法，适用于彩钢建材板、高速公路基础铺垫和外墙保温材料等建筑材料上。
背景技术：
目前，阻燃型可发性聚苯乙烯颗粒的生产大都是以丁烷或戊烷作为发泡剂，且发泡剂的含量高达6～8％。在生产过程中，由于原料珠粒需加热到96～108℃，珠粒内部的发泡剂受热后会产生压力，导致珠粒体积徐徐膨胀，使最终产品中的发泡剂含量仅有2～3％，其余3～6％的发泡剂被排入大气中。由于有3～6％的发泡剂被排入大气中，会对大气造成污染。又由于发泡剂含量较高，在建筑材料的加工成型过程中，模具的型腔内部压力需达到0.7～0.9kgf/cm2，使得压力峰值较高。压力峰值一高，要求相应的冷却时间就长。以18kg/m3为例，冷却时间就需15～20分钟。而冷却时间一长，不仅能耗多，而且生产效率不高。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种可发性聚苯乙烯颗粒。用这种可发性聚苯乙烯颗粒生产建筑材料，能减少对大气的污染、降低能耗、提高生产效率。
本发明要解决的另一个问题是提供一种可发性聚苯乙烯颗粒的制备方法。
为解决上述问题，采取以下技术方案本发明的可发性聚苯乙烯颗粒的特点是含有以下重量份的原料苯乙烯90～110份；脱盐水100～130份；磺酸钠0.0002～0.0005份；磷酸钙1.2～1.4份；过氧化苯甲酰0.3～0.5份；过氧化二异丙苯0.3～0.6份；六溴环十二烷0.6～0.75份；戊烷4.0～5.0份；结构调节剂0.1～0.3份；其中的调节剂是线性的聚乙烯或支链化的聚乙烯。
本发明的可发性聚苯乙烯颗粒的制备方法依次包括以下步骤先将脱盐水倒入反应器内，在均匀搅拌的同时，依次加入磷酸钙和磺酸钠，继续搅拌5～10分钟；
之后，依次加入一半苯乙烯和一半过氧化苯甲酰，并按照0.6～1.2℃/分钟的升温速度对反应器进行加温，当温度升到85～93℃时，恒温保持100～150分钟；之后，加入余下的一半苯乙烯、余下的一半过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、六溴环十二烷和结构调节剂，并继续对反应器进行加温。当温度升到85～90℃时，恒温保持300～360分钟，使物料形成具有一定大小分布的颗粒；之后，加入戊烷，继续对反应器进行加温，使其温度达到110～130℃，使反应器内压力达到0.8～1.0Mpa，并在此压力下保持240～300分钟；然后，对反应器进行降温，使其内的物料温度降至50℃以下；最后，对物料进行过滤，滤去其中的水分，得到可发性聚苯乙烯颗粒。
采取上述方案，具有以下优点由于制备本发明的原料中，发泡剂戊烷只有4.0～5.0份即相当于原料总和的4～5％，在生产过程中，约有1.5～2.5％的发泡剂进入大气中，与背景技术中有3～6％的发泡剂被排入大气中相比，大大降低了发泡剂的排放量，减少了对大气的污染。
又由于发泡剂含量较低，在建筑材料的加工成型过程中，模具的型腔内部压力也低。压力一低，要求相应的冷却时间就短。以18kg/m3制品为例，冷却时间只需6～10分钟，与背景技术相比，大大缩短了冷却时间。而冷却时间一短，不仅可降低能耗，而且可提高生产效率。
另外，由于本发明的原料中含有结构调节剂，通过结构调节剂，不仅可改变可发性聚苯乙烯颗粒的分子量大小及分布，使可发性聚苯乙烯颗粒的数均分子量由原来的60000～70000变为45000～50000。而且可改变制品的泡孔孔径，使泡孔的平均直径由5～10微米调节为10～30微米。因此，由于结构调节剂的作用，可保证低含量发泡剂的可发性聚苯乙烯颗粒具有优良的性能。
具体实施例方式
第一个实施例先按照以下重量份数的比例备好原料苯乙烯90份；脱盐水100份；磺酸钠0.0002份；磷酸钙1.2份；过氧化苯甲酰0.3份；过氧化二异丙苯0.3份；六溴环十二烷0.6份；戊烷4.0份；结构调节剂0.1份。其中的调节剂是线性的聚乙烯或支链化的聚乙烯。
然后，将脱盐水倒入反应器内，在均匀搅拌的同时，依次加入磷酸钙和磺酸钠，继续搅拌5分钟。
之后，依次加入一半苯乙烯和一半过氧化苯甲酰，并按照0.6℃/分钟的升温速度对反应器进行加温，当温度升到85℃时，恒温保持100分钟。
之后，加入余下的一半苯乙烯、余下的一半过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、六溴环十二烷和结构调节剂，并继续对反应器进行加温。当温度升到85℃时，恒温保持300分钟，使物料形成具有一定大小分布的颗粒。
之后，加入戊烷，继续对反应器进行加温，使其温度达到110℃，使反应器内压力达到0.8Mpa，并在此压力下保持240分钟。
再之后，对反应器进行降温，使其内的物料温度降至50℃以下。
最后，对物料进行过滤，滤去其中的水分，得到可发性聚苯乙烯颗粒。
第二个实施例先按照以下重量份数的比例备好原料苯乙烯100份；脱盐水115份；磺酸钠0.0003份；磷酸钙2.6份；过氧化苯甲酰0.4份；过氧化二异丙苯0.5份；六溴环十二烷0.67份；戊烷4.5份；结构调节剂0.2份。其中的调节剂是线性的聚乙烯或支链化的聚乙烯。
然后，将脱盐水倒入反应器内，在均匀搅拌的同时，依次加入磷酸钙和磺酸钠，继续搅拌8分钟。
之后，依次加入一半苯乙烯和一半过氧化苯甲酰，并按照0.9℃/分钟的升温速度对反应器进行加温，当温度升到89℃时，恒温保持125分钟。
之后，加入余下的一半苯乙烯、余下的一半过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、六溴环十二烷和结构调节剂，并继续对反应器进行加温。当温度升到88℃时，恒温保持330分钟，使物料形成具有一定大小分布的颗粒。
之后，加入戊烷，继续对反应器进行加温，使其温度达到120℃，使反应器内压力达到0.9Mpa，并在此压力下保持270分钟。
再之后，对反应器进行降温，使其内的物料温度降至50℃以下。
最后，对物料进行过滤，滤去其中的水分，得到可发性聚苯乙烯颗粒。
第三个实施例先按照以下重量份数的比例备好原料苯乙烯110份；脱盐水130份；磺酸钠0.0005份；磷酸钙4.0份；过氧化苯甲酰0.5份；过氧化二异丙苯0.6份；六溴环十二烷0.75份；戊烷5.0份；结构调节剂0.3份。其中的调节剂是线性的聚乙烯或支链化的聚乙烯。
然后，将脱盐水倒入反应器内，在均匀搅拌的同时，依次加入磷酸钙和磺酸钠，继续搅拌10分钟。
之后，依次加入一半苯乙烯和一半过氧化苯甲酰，并按照1.2℃/分钟的升温速度对反应器进行加温，当温度升到93℃时，恒温保持150分钟。
之后，加入余下的一半苯乙烯、余下的一半过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、六溴环十二烷和结构调节剂，并继续对反应器进行加温。当温度升到90℃时，恒温保持360分钟，使物料形成具有一定大小分布的颗粒。
之后，加入戊烷，继续对反应器进行加温，使其温度达到130℃使反应器内压力达到1.0Mpa，并在此压力下保持300分钟。
再之后，对反应器进行降温，使其内的物料温度降至50℃以下。
最后，对物料进行过滤，滤去其中的水分，得到可发性聚苯乙烯颗粒。
权利要求
1.可发性聚苯乙烯颗粒，其特征在于含有以下重量份的原料苯乙烯90～110份；脱盐水100～130份；磺酸钠0.0002～0.0005份；磷酸钙1.2～1.4份；过氧化苯甲酰0.3～0.5份；过氧化二异丙苯0.3～0.6份；六溴环十二烷0.6～0.75份；戊烷4.0～5.0份；结构调节剂0.1～0.3份；其中的调节剂是线性的聚乙烯或支链化的聚乙烯。
2.根据权利要求1所述可发性聚苯乙烯颗粒的制备方法，其特征在于依次包括以下步骤先将脱盐水倒入反应器内，在均匀搅拌的同时，依次加入磷酸钙和磺酸钠，继续搅拌5～10分钟；之后依次加入一半苯乙烯和一半过氧化苯甲酰，并按照0.6～1.2℃/分钟的升温速度对反应器进行加温，当温度升到85～93℃时，恒温保持100～150分钟；之后加入余下的一半苯乙烯、余下的一半过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、六溴环十二烷和结构调节剂，并继续对反应器进行加温；当温度升到85～90℃时，恒温保持300～360分钟，使物料形成具有一定大小分布的颗粒；之后加入戊烷，继续对反应器进行加温，使其温度达到110～130℃，使反应器内压力达到0.8～1.0Mpa，并在此压力下保持240～300分钟；然后对反应器进行降温，使其内的物料温度降至50℃以下；最后对物料进行过滤，滤去其中的水分，得到可发性聚苯乙烯颗粒。
全文摘要
本发明公开一种可发性聚苯乙烯颗粒及其制备方法，具体说是具有环保性能的阻燃型可发性聚苯乙烯颗粒及其制备方法，适用于彩钢建材板、高速公路基础铺垫和外墙保温材料等建筑材料上。它是苯乙烯、脱盐水、磺酸钠、磷酸钙、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、六溴环十二烷、戊烷和结构调节剂等原料，经搅拌、混合、反应、过滤等步骤而制成。用这种可发性聚苯乙烯颗粒生产建筑材料，能减少对大气的污染、降低能耗、提高生产效率。
文档编号C08F4/00GK101092462SQ200710023260
公开日2007年12月26日 申请日期2007年6月14日 优先权日2007年6月14日
发明者华若中, 华啸威, 许铭, 杨琪 申请人:华若中