一种高韧性高弹性可发性聚苯乙烯及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发泡塑料技术领域，尤其涉及一种高韧性高弹性可发性聚苯乙烯及其制备方法。
【背景技术】
[0002]1949年巴斯夫公司发明了可发性聚苯乙烯EPS，由于其具有隔热、保温、质轻及防潮等优异的性能，广泛的应用于建筑行业、包装领域等，尤其用于墙体和屋顶的隔热层。随着近年来绿色建筑、环保节能的大力发展，建筑行业对EPS的需求量呈直线式增长。可发性聚苯乙烯颗粒往往韧性和耐老化性能难以满足实际需求。
[0003]CN101092462公开了一种可发性聚苯乙烯颗粒及其制备方法，该专利具体公开了生产具有环保性能的阻燃型EPS的制备方法，其中脱盐水用量为100-130份，苯乙烯用量为90-110份，所采用的脱盐水需要经过特殊的加工处理，无疑增加了生产成本，并且该生产方法仅用于生产阻燃型EPS，生产方法有一定的局限性。
[0004]因此，现在需要一种具有高韧性、耐老化的可发性聚苯乙烯颗粒。
【发明内容】
[0005]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种高韧性高弹性可发性聚苯乙烯及其制备方法，具有高韧性、高回弹性能，而且保温、耐腐蚀、硬度、拉伸强度和蠕变性优异，耐水、耐磨、耐寒性良好。
[0006]本发明提出的一种高韧性高弹性可发性聚苯乙烯，其原料按重量份包括:苯乙烯100份，乙烯-醋酸乙烯共聚物20-30份，高密度聚乙烯10-15份，水150-170份，过氧化二苯甲酰0.2-0.5份，过氧化苯甲酸叔丁酯0.05-0.1份，活性磷酸钙0.05-0.15份，改性二氧化钛0.2-0.5份，羟乙基纤维素0.1-0.2份，拉开粉2-8份，消泡剂0.05-0.15份，发泡剂7-12 份；
[0007]改性二氧化钛的制备过程中，将铝锆偶联剂TL-4加入丙酮中搅拌均匀，再加入纳米二氧化钛进行电磁搅拌，接着水浴保温，然后真空干燥得到改性二氧化钛。
[0008]优选地，发泡剂由正戊烷和异戊烷按重量比为4.5-5.5:1构成。
[0009]优选地，苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物和高密度聚乙烯的重量比为100:23-27:
12-14。
[0010]优选地，其原料按重量份包括:苯乙烯100份，乙烯-醋酸乙烯共聚物23-27份，高密度聚乙烯12-14份，水155-165份，过氧化二苯甲酰0.3-0.4份，过氧化苯甲酸叔丁酯0.06-0.08份，活性磷酸钙0.08-0.12份，改性二氧化钛0.3-0.4份，羟乙基纤维素0.12-0.18份，拉开粉4-6份，消泡剂0.07-0.12份，发泡剂8-11份。
[0011]优选地，改性二氧化钛的制备过程中，按重量份将0.4-1.5份铝锆偶联剂TL-4加入45-55份丙酮中搅拌均匀，再加入95-100份纳米二氧化钛进行电磁搅拌，电磁搅拌速度为5000-6000rpm，接着水浴保温15_25min，水浴保温的温度为69-71 °C，然后真空干燥得到改性二氧化钛。
[0012]优选地，过氧化二苯甲酰和过氧化苯甲酸叔丁酯的重量比为5:1。
[0013]优选地，其原料按重量份包括:苯乙烯100份，乙烯-醋酸乙烯共聚物25份，高密度聚乙烯13份，水160份，过氧化二苯甲酰0.35份，过氧化苯甲酸叔丁酯0.07份，活性磷酸钙0.1份，改性二氧化钛0.35份，羟乙基纤维素0.15份，拉开粉5份，消泡剂0.1份，发泡剂10份。
[0014]本发明还提出的上述高韧性高弹性可发性聚苯乙烯的制备方法，将水、活性磷酸钙、羟乙基纤维素、拉开粉、消泡剂和苯乙烯加入反应容器中搅拌均匀，接着依次加入过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯和改性二氧化钛搅拌均匀；将温度升至90°C，保温3-4h得到聚苯乙烯；接着将乙烯-醋酸乙烯共聚物和高密度聚乙烯加入含有聚苯乙烯的反应容器中，升温至聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物和高密度聚乙烯完全熔融，搅拌均匀后加入发泡剂，保温3-4h，保温过程中压力为1-1.2MPa ;冷却至室温得到高韧性高弹性可发性聚苯乙烯。
[0015]拉开粉为又名拉开粉BX、渗透剂BX，其主要成分为二异丁基萘磺酸钠。
[0016]本发明采用苯乙烯作为合成单体，过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯相互配合作为引发剂，使苯乙烯发生聚合反应，而活性磷酸钙作为分散剂，促使改性二氧化钛在聚苯乙烯中分散均匀，改性二氧化钛通过铝锆偶联剂TL-4接枝在聚苯乙烯上，大大提高了本发明的韧性和抗冲击性能；采用乙烯-醋酸乙烯共聚物、高密度聚乙烯与聚苯乙烯共混改性，可大幅提高本发明的耐腐蚀性、硬度、拉伸强度和蠕变性，而且耐水性、耐磨性、韧性及耐寒性均较好，还进一步提高了回弹和保温性能；其中发泡剂由正戊烷和异戊烷构成，与改性二氧化钛配合使用，使本发明发泡均匀，泡孔大小相近，而且正戊烷和异戊烷均为物理发泡剂，发泡温度低，易于控制，还能节约能耗。
【具体实施方式】
[0017]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0018]实施例1
[0019]本发明提出的一种高韧性高弹性可发性聚苯乙烯，其原料按重量份包括:苯乙烯100份，乙烯-醋酸乙烯共聚物20份，高密度聚乙烯15份，水150份，过氧化二苯甲酰0.5份，过氧化苯甲酸叔丁酯0.05份，活性磷酸钙0.15份，改性二氧化钛0.2份，羟乙基纤维素0.2份，拉开粉2份，消泡剂0.15份，发泡剂7份；其中发泡剂由正戊烷和异戊烷按重量比为4.5:1构成；
[0020]改性二氧化钛的制备过程中，按重量份将0.8份铝锆偶联剂TL-4加入52份丙酮中搅拌均匀，再加入96份纳米二氧化钛进行电磁搅拌，电磁搅拌速度为5700rpm，接着水浴保温23min，水浴保温的温度为70.5°C，然后真空干燥得到改性二氧化钛。
[0021]实施例2
[0022]本发明提出的一种高韧性高弹性可发性聚苯乙烯，其原料按重量份包括:苯乙烯100份，乙烯-醋酸乙烯共聚物27份，高密度聚乙烯12份，水165份，过氧化二苯甲酰0.3份，过氧化苯甲酸叔丁酯0.08份，活性磷酸钙0.08份，改性二氧化钛0.4份，羟乙基纤维素0.12份，拉开粉6份，消泡剂0.07份，发泡剂11份；
[0023]改性二氧化钛的制备过程中，按重量份将0.4份铝锆偶联剂TL-4加入55份丙酮中搅拌均匀，再加入95份纳米二氧化钛进行电磁搅拌，电磁搅拌速度为6000rpm，接着水浴保温15min，水浴保温的温度为71°C，然后真空干燥得到改性二氧化钛。
[0024]实施例3
[0025]本发明提出的一种高韧性高弹性可发性聚苯乙烯，其原料按重量份包括:苯乙烯100份，乙烯-醋酸乙烯共聚物25份，高密度聚乙烯13份，水160份，过氧化二苯甲酰0.35份，过氧化苯甲酸叔丁酯0.07份，活性磷酸钙0.1份，改性二氧化钛0.35份，羟乙基纤维素0.15份，拉开粉5份，消泡剂0.1份，发泡剂10份；其中发泡剂由正戊烷和异戊烷按重量比为5:1构成；
[0026]改性二氧化钛的制备过程中，按重量份将I份铝锆偶联剂TL-4加入50份丙酮中搅拌均匀，再加入97份纳米二氧化钛进行电磁搅拌，电磁搅拌速度为5500rpm，接着水浴保温20min，水浴保温的温度为70°C，然后真空干燥得到改性二氧化钛。
[0027]实施例4
[0028]本发明提出的一种高韧性高弹性可发性聚苯乙烯，其原料按重量份包括:苯乙烯100份，乙烯-醋酸乙烯共聚物23份，高密度聚乙烯14份，水155份，过氧化二苯甲酰0.4份，过氧化苯甲酸叔丁酯0.06份，活性磷酸钙0.12份，改性二氧