一种石墨烯EPS及其制备方法与流程

文档序号:17733362发布日期:2019-05-22 03:00阅读:730来源:国知局

本发明属于聚苯乙烯泡沫技术领域,具体涉及一种石墨烯eps及其制备方法。



背景技术:

传统的聚苯乙烯泡沫制作多疑化学发泡剂方法制作,如氟利昂、偶氮二酰胺或磺酰亚胺脲等,在发泡时存在易挥发、有毒、易残留和污染环境的缺电,且传统发泡方法易导致气泡过度膨胀破裂,从而破坏其发泡规格。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种石墨烯eps及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的传统的聚苯乙烯泡沫制作多疑化学发泡剂方法制作,如氟利昂、偶氮二酰胺或磺酰亚胺脲等,在发泡时存在易挥发、有毒、易残留和污染环境的缺电,且传统发泡方法易导致气泡过度膨胀破裂,从而破坏其发泡规格的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种石墨烯eps及其制备方法,由以下重量份材料制成:聚苯乙烯30-35重量份、发泡剂2-3重量份、抗菌母料10-15重量份、氧化石墨烯15-25重量份、分散剂2-4重量份、辅料树脂15-18重量份。

具体制备方法如下:

步骤一:将聚苯乙烯颗粒、抗菌母料和辅料树脂颗粒送至反应釜混合搅拌,以350-420℃搅拌逐渐升温搅拌,得到混合树脂,在60-65min后依次加入二甲苯、异辛烷和芬烃混拌,得到树脂混合物。

步骤二:将氧化石墨烯通过气流粉碎机进行超细粉碎精度调整,且加入分散剂重量份进行4-5h的粉碎处理,得到粉末颗粒度为0.2μm-0.3μm的氧化石墨烯超细粉。

步骤三:将步骤一得到的树脂混合物真空干燥、蒸汽汽提、洗涤或联合处理法对混合料物进行除杂处理,再将其送至塑料抽粒机加工为树脂颗粒物。

步骤四:将步骤三得到的树脂颗粒物和步骤二得到的氧化石墨烯超细粉与发泡剂重量份充分混合后通过挤塑机根据所需规格的模具进行挤塑处理,得到石墨烯eps挤塑泡沫半成品。

步骤五:将耐酸碱玻璃纤维尼龙编织布为基层粘黏于步骤四得到的石墨烯eps挤塑泡沫半成品表面,再对其表面喷涂硅橡胶防水涂料,使其具有防水性能。

步骤六:通过覆膜机对步骤五处理后的石墨烯eps挤塑泡沫表面进行覆膜工作,在其表面覆盖防水型抑菌膜,得到石墨烯eps挤塑泡沫成品。

进一步地,所述步骤一中的辅料树脂为聚丙烯、聚四氟乙烯和abs,且聚丙烯、聚四氟乙烯和abs之间的配比为2:1:1。

进一步地,所述步骤二中氧化石墨烯粉碎过程中加入金属镍,且金属镍与氧化石墨烯粉的配比为1:0.01。

进一步地,所述步骤四的发泡剂为超临界二氧化碳。

进一步地,所述步骤六中的防水型抑菌膜由聚碳酸酯、抗静电剂、流平剂、抗菌液和聚丙烯熔融制成,且聚碳酸酯、抗静电剂、流平剂、抗菌液与聚丙烯的使用配比为1:0.01:0.01:0.02:2,所述防水型抑菌膜的厚度为0.08-0.15cm。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:在发泡时具有无毒,不污染环境,界面张力效,挥发性低,自成核能力好的特点,发泡时气孔分散更均匀,且制作成本低,具有优异的抗菌效果,防火性和防水性的特点,其具有良好的耐热性,保温效果较高,且抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性大大提高,通过抗菌母料和抗菌液的添加,大大提高了塑胶模具本身的抑菌抗菌效果,使石墨烯eps在户外的使用寿命提高,相对于普通发泡方法,其强度有效提高19.7%,抗氧化性提高25%,抗压度提高28mpa,能够满足工业化大规模生产的要求,产品具有极佳的使用效果和极大的市场推广价值。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种石墨烯eps及其制备方法,由以下重量份材料制成:聚苯乙烯30重量份、发泡剂2重量份、抗菌母料10重量份、氧化石墨烯15重量份、分散剂2重量份、辅料树脂15重量份。

具体制备方法如下:

步骤一:将聚苯乙烯颗粒、抗菌母料和辅料树脂颗粒送至反应釜混合搅拌,以350℃搅拌逐渐升温搅拌,得到混合树脂,在60min后依次加入二甲苯、异辛烷和芬烃混拌,得到树脂混合物。

步骤二:将氧化石墨烯通过气流粉碎机进行超细粉碎精度调整,且加入分散剂重量份进行4h的粉碎处理,得到粉末颗粒度为0.2μmμm的氧化石墨烯超细粉。

步骤三:将步骤一得到的树脂混合物通过真空干燥、蒸汽汽提、洗涤混合料物进行除杂处理,再将其送至塑料抽粒机加工为树脂颗粒物。

步骤四:将步骤三得到的树脂颗粒物和步骤二得到的氧化石墨烯超细粉与发泡剂重量份充分混合后通过挤塑机根据所需规格的模具进行挤塑处理,得到石墨烯eps挤塑泡沫半成品。

步骤五:将耐酸碱玻璃纤维尼龙编织布为基层粘黏于步骤四得到的石墨烯eps挤塑泡沫半成品表面,再对其表面喷涂硅橡胶防水涂料,使其具有防水性能。

步骤六:通过覆膜机对步骤五处理后的石墨烯eps挤塑泡沫表面进行覆膜工作,在其表面覆盖防水型抑菌膜,得到石墨烯eps挤塑泡沫成品。

其中,所述步骤一中的辅料树脂为聚丙烯、聚四氟乙烯和abs,且聚丙烯、聚四氟乙烯和abs之间的配比为2:1:1。

其中,所述步骤二中氧化石墨烯粉碎过程中加入金属镍,且金属镍与氧化石墨烯粉的配比为1:0.01。

其中,所述步骤四的发泡剂为超临界二氧化碳。

其中,所述步骤六中的防水型抑菌膜由聚碳酸酯、抗静电剂、流平剂、抗菌液和聚丙烯熔融制成,且聚碳酸酯、抗静电剂、流平剂、抗菌液与聚丙烯的使用配比为1:0.01:0.01:0.02:2,所述防水型抑菌膜的厚度为0.08cm。

实施例2

一种石墨烯eps及其制备方法,由以下重量份材料制成:聚苯乙烯35重量份、发泡剂3重量份、抗菌母料15重量份、氧化石墨烯25重量份、分散剂4重量份、辅料树脂18重量份。

具体制备方法如下:

步骤一:将聚苯乙烯颗粒、抗菌母料和辅料树脂颗粒送至反应釜混合搅拌,以420℃搅拌逐渐升温搅拌,得到混合树脂,在65min后依次加入二甲苯、异辛烷和芬烃混拌,得到树脂混合物。

步骤二:将氧化石墨烯通过气流粉碎机进行超细粉碎精度调整,且加入分散剂重量份进行5h的粉碎处理,得到粉末颗粒度为0.3μm的氧化石墨烯超细粉。

步骤三:将步骤一得到的树脂混合物通过联合处理法对混合料物进行除杂处理,再将其送至塑料抽粒机加工为树脂颗粒物。

步骤四:将步骤三得到的树脂颗粒物和步骤二得到的氧化石墨烯超细粉与发泡剂重量份充分混合后通过挤塑机根据所需规格的模具进行挤塑处理,得到石墨烯eps挤塑泡沫半成品。

步骤五:将耐酸碱玻璃纤维尼龙编织布为基层粘黏于步骤四得到的石墨烯eps挤塑泡沫半成品表面,再对其表面喷涂硅橡胶防水涂料,使其具有防水性能。

步骤六:通过覆膜机对步骤五处理后的石墨烯eps挤塑泡沫表面进行覆膜工作,在其表面覆盖防水型抑菌膜,得到石墨烯eps挤塑泡沫成品。

其中,所述步骤一中的辅料树脂为聚丙烯、聚四氟乙烯和abs,且聚丙烯、聚四氟乙烯和abs之间的配比为2:1:1。

其中,所述步骤二中氧化石墨烯粉碎过程中加入金属镍,且金属镍与氧化石墨烯粉的配比为1:0.01。

其中,所述步骤四的发泡剂为超临界二氧化碳。

其中,所述步骤六中的防水型抑菌膜由聚碳酸酯、抗静电剂、流平剂、抗菌液和聚丙烯熔融制成,且聚碳酸酯、抗静电剂、流平剂、抗菌液与聚丙烯的使用配比为1:0.01:0.01:0.02:2,所述防水型抑菌膜的厚度为0.15cm。

本发明的工作原理:通过超临界二氧化碳的使用,在发泡时具有无毒,不污染环境,界面张力效,挥发性低,自成核能力好的特点,发泡时气孔分散更均匀,且制作成本低,具有优异的抗菌效果,防火性和防水性的特点,其具有良好的耐热性,保温效果较高,且抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性大大提高,通过抗菌母料和抗菌液的添加,大大提高了塑胶模具本身的抑菌抗菌效果,使石墨烯eps在户外的使用寿命提高,相对于普通发泡方法,其强度有效提高19.7%,抗氧化性提高25%,抗压度提高28mpa,能够满足工业化大规模生产的要求,产品具有极佳的使用效果和极大的市场推广价值。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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