一种高阻燃聚苯乙烯保温泡沫材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高阻燃聚苯乙烯保温泡沫材料，由下列重量份的原料制成：聚苯乙烯100、可膨胀石墨3-4、红磷7-9、偶氮二甲酰胺4-6、钛白粉10-15、活性炭粉2-5、三氧化二锑3-5、云母粉5-7、防焦剂CTP1-2、氧化锌3-4、硬酸酸钙2-3、氯化石蜡8-10、改性填料6-8；本发明添加了红磷、可膨胀石墨等阻燃剂，使聚苯乙烯泡沫有优异阻燃效果，遇明火不因燃，还赋予聚苯乙烯泡沫材料优良的力学性能，以及较好的保温隔热性能，并同时保持了聚苯乙烯泡沫材料的质轻、吸水率低等优点。
【专利说明】一种高阻燃聚苯乙烯保温泡沬材料
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种泡沫材料，特别是一种高阻燃聚苯乙烯保温泡沫材料。
【背景技术】
[0002]发泡聚苯乙烯树脂，是20世纪40年代初由德国巴斯夫公司首先发明的一种具有出色的低密度和绝热性能的泡沫材料。发泡聚苯乙烯树脂的用途非常广泛，由于其具有高强度、质量轻、极佳的保温绝热性能和高吸收能量能力，可以用作各种仪表、贵重物品、精密仪器、蔬菜水果和水产品等的包装材料；而因为其具有热传导率低、吸水性小、电绝缘性好、隔音、防潮以及成型工艺简单等优良特性，而被广泛应用在道路桥梁的路基铺设和房屋建筑以及渔业捕捞和冷藏行业的保温材料等方面。其中，作为一种优良的建筑材料，发泡聚苯乙烯树脂主要用于建筑物的屋面和墙体，其作为外保温复合墙体具有十分良好的节能效果；而作为保温屋面适用于住宅、工厂、平式和柏油屋面，可以起到隔音、挡水蒸汽、密封和保温隔热等作用。作为建筑用保温材料，首要考虑的几个性能指标是低的热导率，高的阻燃能力，较好的粘接性能和较好的自身强度。
[0003]发泡聚苯乙烯树脂的结构特点是比表面积很大，且材料内部结构为泡孔状，并且泡孔之间为泡壁、支柱或者聚苯乙烯薄膜，其材料内部大部分体积为空气所占有，当其着火后非常容易发生火焰扩散。因此，发泡聚苯乙烯树脂制品的阻燃要比其他普通树脂材料困难很多。而且，发泡聚苯乙烯树脂燃烧时会产生橙色火焰，发出苯乙烯的气味，并伴随大量黑烟，毒性很大。
[0004]阻燃发泡材料因其具有质轻、阻燃等性能，被广泛用于各种需要防火的场合。但现有阻燃发泡材料，其阻燃性能仍不是太理想，无法满足某些防火要求较高的场合，在使用上还是受到一些局限。`
[0005]可膨胀石墨是一类典型的物理膨胀型阻燃剂，与普通阻燃剂相比，达到相同阻燃效果，可膨胀石墨用量远小于普通阻燃剂，也高于化学膨胀性阻燃剂，多用于改善聚氨酯、聚乙烯树脂的阻燃效果。专利CN101892713A报道了使用可膨胀石墨与纳米氢氧化铝聚苯乙烯树脂共混挤出，在挤塑发泡阶段添加水滑石粉制备难燃级聚苯乙烯挤塑板。
[0006]胶囊红磷，是一类无毒、抑烟、阻燃、热稳定性好、分散性能高的高效非卤阻燃剂，其来源广、不挥发、廉价与高阻燃的优点，已经发展成为一种高度重视的阻燃剂。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种添加可膨胀石墨、红磷等阻燃剂的高阻燃聚苯乙烯保温泡沫材料。
[0008]为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施:
一种高阻燃聚苯乙烯保温泡沫材料，由下列重量份的原料制成:聚苯乙烯100、可膨胀石墨3-4、红憐7-9、偶氣二甲酸胺4-6、钦白粉10-15、活性炭粉2-5、二氧化二铺3_5、z?母粉5-7、防焦剂CTP1-2、氧化锌3-4、硬酸酸钙2-3、氯化石蜡8_10、改性填料6_8 ；所述改性填料通过以下方法制备:称取下列重量份的原料:凹凸棒土 110-120、粘土10-12、秸杆灰烬50-55、醇酯十二 3-4、抗坏血酸2_3、硅烷偶联剂KH550 1_2、纳米碳粉1-2、碳酸氢钠2-3、柠檬酸三丁酯2-3、亚硒酸钠4-5、乌贼骨粉5_6、二甲基硅油3_4 ;制备方法是将凹凸棒土、粘土放入煅烧炉中，在560-600°C下煅烧4-5小时，取出，与秸杆灰烬、碳酸氢钠、乌贼骨粉混合，研磨至得到300-400目粉末，然后，再加入硅烷偶联剂KH550、纳米碳粉混合，继续研磨，至充分分散，再加入其它剩余成分，继续研磨30-45分钟后，在1500-1800转/分下搅拌15-30分钟，即得改性填料。
[0009]本发明所述高阻燃聚苯乙烯保温泡沫材料，由以下具体步骤制备而成:
(1)将除改性填料、偶氮二甲酰胺之外的其它各物料混合，升温至100-120°C，混炼8-12分钟；
(2)将混炼好的物料加入改性填料、偶氮二甲酰胺在90-100°C进行二次混炼6-10分
钟；
(3)将二次混炼好的物料开片、出片，送入成型设备中进行预成型，成型压力为4-6MPa，15-20秒后取出；
(4)将片料加到预热的模具中，于平板硫化机上140-160°C温度下加压至6-7MPa，保压6-12min，去压发泡，冷却至常温即得。
[0010]本发明添加了红磷、可膨胀石墨等阻燃剂，使聚苯乙烯泡沫有优异阻燃效果，遇明火不因燃，还赋予聚苯乙烯泡沫材料优良的力学性能，以及较好的保温隔热性能，并同时保持了聚苯乙烯泡沫材料的质轻、吸水率低等优点。
具体实施方案
[0011]下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
[0012]一种高阻燃聚苯乙烯保温泡沫材料，由下列重量份(公斤)的原料制成:聚苯乙烯100、可膨胀石墨3、红磷7、偶氮二甲酰胺4、钛白粉10、活性炭粉2、三氧化二锑3、云母粉5、防焦剂CTP1、氧化锌3、硬酸酸钙2、氯化石蜡8、改性填料6 ；
所述改性填料通过以下方法制备:称取下列重量份(公斤)的原料:凹凸棒土 110、粘土10、秸杆灰烬50、醇酯十二 3、抗坏血酸2、硅烷偶联剂KH550 1、纳米碳粉1、碳酸氢钠2、柠檬酸三丁酯2、亚硒酸钠4、乌贼骨粉5、二甲基硅油3 ;制备方法是将凹凸棒土、粘土放入煅烧炉中，在560-600°C下煅烧4-5小时，取出，与秸杆灰烬、碳酸氢钠、乌贼骨粉混合，研磨至得到300-400目粉末，然后，再加入硅烷偶联剂KH550、纳米碳粉混合，继续研磨，至充分分散，再加入其它剩余成分，继续研磨30-45分钟后，在1500-1800转/分下搅拌15-30分钟，即得改性填料。
[0013]本发明所述高阻燃聚苯乙烯保温泡沫材料，由以下具体步骤制备而成:
(1)将除改性填料、偶氮二甲酰胺之外的其它各物料混合，升温至100-120°C，混炼8-12分钟；
(2)将混炼好的物料加入改性填料、偶氮二甲酰胺在90-100°C进行二次混炼6-10分
钟；
(3)将二次混炼好的物料开片、 出片，送入成型设备中进行预成型，成型压力为4-6MPa，15-20秒后取出；(4)将片料加到预热的模具中，于平板硫化机上140-160°C温度下加压至6-7MPa，保压6-12min，去压发泡，冷却至常温即得。
[0014]所得的材料各功能参数如下:硬度(邵氏C，° ) 35.5、 断裂伸长率(％) 181、拉伸强度(MPa) 1.59、冲击回弹率(％) 38.0、压缩形变(％) 34.0。
【权利要求】
1.一种高阻燃聚苯乙烯保温泡沫材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:聚苯乙烯100、可膨胀石墨3-4、红磷7-9、偶氮二甲酰胺4-6、钛白粉10-15、活性炭粉2_5、三氧化二锑3-5、云母粉5-7、防焦剂CTP1-2、氧化锌3-4、硬酸酸钙2_3、氯化石蜡8_10、改性填料 6-8 ； 所述改性填料通过以下方法制备:称取下列重量份的原料:凹凸棒土 110-120、粘土10-12、秸杆灰烬50-55、醇酯十二 3-4、抗坏血酸2_3、硅烷偶联剂KH550 1_2、纳米碳粉1-2、碳酸氢钠2-3、柠檬酸三丁酯2-3、亚硒酸钠4-5、乌贼骨粉5_6、二甲基硅油3_4 ;制备方法是将凹凸棒土、粘土放入煅烧炉中，在560-600°C下煅烧4-5小时，取出，与秸杆灰烬、碳酸氢钠、乌贼骨粉混合，研磨至得到300-400目粉末，然后，再加入硅烷偶联剂KH550、纳米碳粉混合，继续研磨，至充分分散，再加入其它剩余成分，继续研磨30-45分钟后，在1500-1800转/分下搅拌15-30分钟`，即得改性填料。
【文档编号】C08K5/02GK103613872SQ201310515040
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年10月28日 优先权日:2013年10月28日
【发明者】吴杰芳 申请人:安徽精一机械设备有限公司