一种树脂组合物、石墨聚苯板及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及保温材料技术领域，具体地，涉及一种树脂组合物、石墨聚苯板及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 石墨聚苯板是由可发性石墨聚苯乙烯颗粒经加热预发泡后，在模具中加热成型而 制得的具有闭孔结构的石墨聚苯乙烯泡沫塑料板材，被广泛用于建筑内外墙保温领域，今 年来在国内外发展很快。
[0003] 普通的石墨聚苯板的主要原材料是聚苯乙烯、石墨、戊烷等虽然燃烧性能等级可 以达到B1级，但氧指数不高，且是热塑性材料，不能经受长时间的烘烤，不能满足相关标准 要求。
[0004] 石墨聚苯板一般采用如下工艺流程：颗粒预发一干燥熟化一成型一切割一包装。
[0005] 石墨聚苯板的原料颗粒为可发性石墨聚苯乙烯颗粒，是聚苯乙烯和苯乙烯系共聚 物中掺入纳米级的石墨颗粒，颗粒内含有戊烷等易膨胀气体，当颗粒被蒸汽加热时，聚苯乙 烯软化，戊烷气体膨胀使颗粒体积增大，密度减小。然后通过干燥熟化，使颗粒内部的水蒸 气散发出去，干燥的空气充实颗粒内部而稳定。再将颗粒抽进大板成型机，通入热蒸汽使颗 粒表皮软化，加压粘接形成大板，然后按照需要的尺寸进行切割。
[0006] 普通的石墨聚苯板存在以下不足：
[0007] 1、阻燃性能主要取决于阻燃剂和纳米级石墨，阻燃剂通常使用的是六溴十二烷， 六溴十二烷可在燃烧时捕获反应的自由基，中止链式反应的持续进行，但由于受热后阻燃 剂即参与反应消耗掉，所以持续燃烧时阻燃效果不佳，此外，六溴十二烷被制成阻燃剂在泡 沫保温材料中使用时会释放有毒物质，并且遇到火灾时会迅速产生有毒烟气；纳米级石墨 分散在聚苯乙烯颗粒中，可以起到一定的阻燃作用，但由于工艺和成本的原因，含量较少， 没有很大的阻燃作用，燃烧性能等级大多只能达到B2级，勉强达到B1级。
[0008] 2、普通的石墨聚苯板属于热塑性保温材料，着火燃烧时，保温板材变形流淌，火势 容易蔓延。
【发明内容】
[0009] 解决上述问题所采用的技术方案是一种树脂组合物石墨聚苯板及其制备方法。
[0010] 本发明提供了一种树脂组合物，包括：热固性树脂混合液、固化剂。
[0011] 优选的是，所述树脂组合物以质量份数计包括：热固性树脂混合液1. 5-2质量份、 固化剂0. 1-0. 3质量份。
[0012] 优选的是，所述热固性树脂混合液以质量份数计包括：酚醛树脂60-80质量份，糠 醛树脂20-40质量份，三聚氰胺甲醛树脂0. 1-20质量份。
[0013] 优选的是，所述酚醛树脂是由苯酚和甲醛进行缩聚生成的一阶可溶可熔树脂，其 中，苯酚和甲醛摩尔比为（0.7-0. 9) :1。
[0014] 优选的是，所述糠醛树脂是由糠醇与酚醛缩聚生成的热固性树脂。
[0015] 优选的是，所述三聚氰胺甲醛树脂是由甲醛与三聚氰胺缩聚生成的热固性树脂， 其中，甲醛与三聚氰胺的摩尔比为（2-3) :1。
[0016] 通过将三种树脂复配可以减少酚醛树脂的脆硬性，提高抗压、抗拉强度和耐水性。
[0017] 优选的是，所述固化剂以质量份数计包括：硼酸5-20质量份，苯磺酸30-50质量 份，对甲苯磺酸10-30质量份，硫酸乙酯0-20质量份，氧化镁5-10质量份，氢氧化铝5-10 质量份，娃酸错5-10质量份，石墨颗粒0-5质量份。
[0018] 其中，硼酸的作用是在燃烧时促进酚醛树脂碳化，降低酚醛树脂的燃烧性能等级， 形成高稳定性的残炭骨架结构，提高体积稳定性；苯磺酸、对甲苯磺酸、硫酸乙酯都具有促 进热固性树脂固化的作用，三者以一定比例复配，固化效果更好；氧化镁、氢氧化铝、硅酸铝 属于耐火矿物，在燃烧时，填充在碳化的骨架中可起到防火涂料的效果。
[0019] 优选的是，所述石墨颗粒的平均粒径范围为80_120nm。
[0020] 石墨颗粒能起到吸收和反射热量的作用，减小燃烧时向树脂骨架内部传输的热 量。
[0021] 本发明还提供一种石墨聚苯板的制备方法，将上述的树脂组合物按以下步骤处 理：
[0022] 将石墨聚苯乙烯颗粒进行预发干燥熟化获得聚苯乙烯熟化颗粒，搅拌下加入热固 性树脂混合液、固化剂获得前体颗粒；
[0023] 将前体颗粒进行两次干燥获得干燥颗粒；
[0024] 将干燥颗粒进行熟化加热成型，制成石墨聚苯板。
[0025] 优选的是，所述聚苯乙烯熟化颗粒的发泡倍率为40-50、松散堆积密度18_25kg/ m3〇
[0026] 优选的是，所述干燥颗粒中水的质量分数控制在5%以下。
[0027] 优选的是，所述将干燥颗粒进行熟化加热成型包括：
[0028] 将干燥颗粒在10_35°C下熟化8_24h后，进入成型机，通入0. 3-0. 5MPa的热蒸汽， 加热5-10分钟后成型。
[0029] 本发明还提供一种石墨聚苯板，所述石墨聚苯板是采用上述制备方法制备获得 的。
[0030] 本发明提供的树脂组合物石墨聚苯板及其制备方法，由于添加了热固性树脂混合 液、固化剂使得石墨聚苯板的燃烧性能等级得到了提升；同时，板材呈现热固性，着火燃烧 时，体积基本不变，不流淌，离火自熄。
【具体实施方式】
[0031] 为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合【具体实施方式】对本 发明作进一步详细描述。
[0032] 实施例1:
[0033] 本实施例提供一种树脂组合物，包括：热固性树脂混合液、固化剂。
[0034] 其中，石墨聚苯乙烯颗粒、热固性树脂混合液、固化剂的质量比见表1 ;热固性树 脂混合液、固化剂本身的子组分及含量见表2。
[0035] 本实施例还提供一种石墨聚苯板的制备方法，上述树脂组合物按以下步骤处理：
[0036] 将石墨聚苯乙烯颗粒进行预发干燥熟化获得聚苯乙烯熟化颗粒，搅拌下加入热固 性树脂混合液、固化剂获得前体颗粒；
[0037] 将前体颗粒进行两次干燥获得干燥颗粒；
[0038] 将干燥颗粒进行熟化加热成型，制成石墨聚苯板。
[0039] 具体地，
[0040] 将石墨聚苯乙烯预发干燥熟化之后获得发泡倍率为50、松散堆积密度25kg/m3的 石墨聚苯乙烯熟化颗粒，具体的预发干燥熟化为现有技术范畴在此不再一一赘述；
[0041] 将石墨聚苯乙烯熟化颗粒投入搅拌机中搅拌，同时按表1中的质量比加入热固性 树脂混合液和固化剂，搅拌获得前体颗粒；
[0042] 将前体颗粒搅拌10分钟后通入100°C的热风，干燥5分钟，然后排入流化床继续干 燥5分钟，两次干燥后控制干燥颗粒中水的质量分数在5%以下，本实施例中干燥颗粒中水 的质量分数为2%;
[0043] 将干燥颗粒在35°C下熟化24h后，进入成型机，通入0. 5MPa的热蒸汽，加热10分 钟后成型。
[0044] 可选的，将成型后的石墨聚苯板切割、包装。
[0045] 将制备的石墨聚苯板按照国家或者行业标准测试，表观密度按GB/T6343测试；压 缩强度按GB/T8813测试；导热系数按GB/T10294测试；垂直于表面抗拉强度按JG149测试； 尺寸稳定性按GB/T8811测试；氧指数、燃烧等级、滴落物按GB8624-2012测试，测试结果见 表3〇
[0046] 实施例2:
[0047] 本实施例提供一种树脂组合物，包括：热固性树脂混合液、固化剂。
[0048] 其中，石墨聚苯乙烯颗粒、热固性树脂混合液、固化剂的质量比见表1 ;热固性树 脂混合液、固化剂本身的子组分及含量见表2。
[0049] 本实施例还提供一种石墨聚苯板的制备方法，上述树脂组合物按以下步骤处理：
[0050] 将石墨聚苯乙烯颗粒进行预发干燥熟化获得石墨聚苯乙烯熟化颗粒，搅拌下加入 热固性树脂混合液、固化剂获得前体颗粒；
[0051] 将前体颗粒进行两次干燥获得干燥颗粒；
[0052] 将干燥颗粒进行熟化加热成型，制成石墨聚苯板。
[0053] 具体地，
[0054] 将石墨聚苯乙烯颗粒预发干燥熟化之后获得发泡倍率为40、松散堆积密度18kg/ m 3的石墨聚苯乙烯熟化颗粒，具体的预发干燥熟化为现有技术范畴在此不再一一赘述；
[0055] 将石墨聚苯乙烯熟化颗粒投入搅拌机中搅拌，同时按表1中的质量比加入热固性 树脂混合液和固化剂，搅拌获得前体颗粒；
[0056] 将前体颗粒搅拌5分钟后通入80°C的热风，干燥3分钟，然后排入流化床继续干燥 3分钟，两次干燥后控制干燥颗粒中水的质量分数在5%以下，本实施例中干燥颗粒中水的 质量分数为3%;
[0057] 将干燥颗粒在10°C下熟化8h后，进入成型机，通入0. 3MPa的热蒸汽，加热5分钟 后成型。
[0058] 可选的，将成型后的石墨聚苯板切割、包装。
[0059] 将制备的石墨聚苯板按照国家或者行业标准测试，表观密度按GB/T6343测试；压 缩强度按GB/