一种挤塑板及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种挤塑板及其制备方法，特别是一种带有气孔结构的挤塑板及其制 备方法，属于复合材料技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着经济和社会的发展，节约能源和保护环境已成为人类的共识，降低能源的消 耗已经成为人类共同努力的目标。为了能更有效的节约能源，节能建筑成为了一个重要的 课题，改善建筑的保温性能，对于空调所造成的能源消耗，可以起到显著的效果，因此建筑 物对高性能的隔热保温材料的需求随之也增加。
[0003] 在隔热保温材料中大致可以区分为两大类，一为有机高分子材料，另一种为无机 材料，有机高分子材料如挤塑聚苯乙烯保温板因其质轻、保温性能和综合性能好，已作为隔 热保温板被日益广泛地应用于建材行业，而无机保温材料具经济性好、压缩模量高、阻燃性 好的特性，但无机保温材料存在著质重、吸水率大、性脆、易破碎的缺点。因此有业者将有机 材料及无机材料进行复合，但两者进行复合后的保温建材板却存在著厚度上的问题，同时 也无法体现有机高分子材料质地轻的特性，使得在实际使用于建筑上存在著诸多的不便。
[0004] CN104109298A公开了一种改性挤塑板及其制备方法，该改性挤塑板成份包含聚苯 乙烯颗粒、石墨、六溴环十二烷、乙醇及发泡剂，其中石墨占聚苯乙烯颗粒总重的5%~8%， 六溴环十二烧占聚苯乙稀颗粒总重的5%~8%，乙醇占聚苯乙稀颗粒总重的5%~8%，发 泡剂占聚苯乙烯颗粒总重的10%;先将聚苯乙烯颗粒、石墨、六溴环十二烷与助剂放入混料 仓搅拌均匀形成第一混合料，再将第一混合料注入加温后的双螺杆设备，同时加入发泡剂 及乙醇进行加热搅拌形成第二混合料，最后将第二混料加入挤塑机挤压形成改性挤塑板。 采用这种组成和方法制备得到的改性挤塑板存在着保温效果在一定程度上不能满足特定 场合所需的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是:提供一种具有泡孔结构的挤塑板及其制备方法，能够进一步地 提高挤塑板的保温效果。
[0006] 技术方案是：
[0007] -种具有泡孔结构的挤塑板，其特征在于所述挤塑板表面和内部均匀分布有泡 孔，在400M1X 400wii的挤塑板截面中，有5~25个所述泡孔截面，且所述泡孔截面的平均直 径范围在10~200wii之间。
[0008] 优选所述挤塑板含有石墨。更优选所述石墨均匀分布在所述挤塑板中。
[0009] 所述石墨是石墨细粉，直径约0.03~0.05mm。优选所述石墨按照重量百分比计占 挤塑板的2~16%。优选所述挤塑板包括有按照重量百分比计的72~94%的聚苯乙烯、2~ 16 %的所述石墨细粉和2~16 %的阻燃剂。
[0010]优选所述的挤塑板中还包括有1~20 %的发泡剂。
[0011]更优选所述挤塑板中，各组分的重量百分比是78~83%的聚苯乙烯、5~7%的石 墨、4~7 %的阻燃剂、6~9 %的发泡剂。
[0012]优选所述挤塑板中还包括有0.5~5%的助剂。所述助剂选自表面活性剂、抗氧化 剂、阻燃增效剂、润滑剂、紫外线吸收剂、填料中的一种或者几种的混合。
[0013] 优选所述助剂选自氢氧化铝、硬脂酸锌或者硬脂酸钙中的一种或者几种的混合 物。
[0014] 所述的挤塑板的制备方法，包括如下步骤：
[0015] 第1步，将母料颗粒和添加剂在均匀混合后作为混合料；
[0016] 第2步，将所述混合料输送到挤出设备，在所述输送过程中进行再次混合；
[0017]第3步，将所述混合料输送出挤出口。
[0018] 在所述第1步中，所述母料优选聚苯乙烯。所述添加剂包括阻燃剂、发泡剂、石墨和 助剂。
[0019] 优选在所述第1步中，所述添加剂包括阻燃剂、发泡剂、石墨和乙醇。
[0020] 更优选所述石墨是石墨细粉，直径约0.03~0.05mm。更优选的，在所述混合料中包 括重量百分比的72~94%的聚苯乙烯、2~16%的石墨细粉、2~16%的阻燃剂、0.5~5%的 助剂。
[0021]所述的第2步中，加入乙醇的重量是聚苯乙烯颗粒5~8%。
[0022]优选在所述第2步中在混合料中还添加碳酸氢铵，所述碳酸氢铵加入量是所述聚 苯乙稀重量的4~8 %
[0023]在所述第2步中，所述混合可以是通过搅拌进行混合。优选所述混合在150~250°C 的温度和10~20Mpa的压力下进行。优选所述混合在双螺杆挤出机中完成。
[0024]在所述第2步中，所述再次混合包括动态混合和静态混合。
[0025]在所述第3步中，所述挤出口的挤出温度为70~120°C。
[0026]有益效果
[0027]本发明所提供的具有泡孔结构的挤塑板具有较好的表面微观结构，能够进一步地 提高挤塑板的保温效果。
【附图说明】
[0028]图1是本发明提供的挤塑板的表面SEM照片。
[0029]图2是对照例1中制备得到的挤塑板的表面SEM照片。
【具体实施方式】
[0030]下面通过【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理 解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技 术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试 剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0031 ]本文使用的词语"包括"、"包含"、"具有"或其任何其他变体意欲涵盖非排它性的 包括。例如，包括列出要素的工艺、方法、物品或设备不必受限于那些要素，而是可以包括其 他没有明确列出或属于这种工艺、方法、物品或设备固有的要素。
[0032]以范围形式表达的值应当以灵活的方式理解为不仅包括明确列举出的作为范围 限值的数值，而且还包括涵盖在该范围内的所有单个数值或子区间，犹如每个数值和子区 间被明确列举出。例如，"大约〇 . 1 %至约5%"的浓度范围应当理解为不仅包括明确列举出 的约0.1 %至约5 %的浓度，还包括有所指范围内的单个浓度(如，1 %、2 %、3 %和4 % )和子 区间（例如，〇 . 1 %至〇. 5%、1 %至2.2%、3.3%至4.4% )。本发明中的百分比在无特殊说明 情况下是指重量百分比。
[0033]本发明所提供的挤塑板主要是以聚苯乙烯、石墨、阻燃剂所组成，其表面和内部具 有均匀分布较紧密、完整的泡孔结构，这些泡孔结构对于挤塑板的保温效果具有较好的作 用，在优选的条件下，当泡孔截面的平均直径范围在80~200wii之间，且在400wiiX400wii面 积挤塑板截面中有5~25个泡孔截面时，保温板具有非常良好的保温性能。另外，对于作为 主成分的聚苯乙烯、石墨、阻燃剂、发泡剂，在一个优选的条件下其重量百分比组成中包括 有72~94%的聚苯乙烯、2~16%的石墨、2~16%的阻燃剂和1~20%的发泡剂;在另一个 实施方式中，各组分的重量百分比是78~83%的聚苯乙烯、5~7%的石墨、4~7%的阻燃 剂、6~9 %的发泡剂。
[0034]材料表面中泡孔的直径是本发明中重要的技术特征。在本发明中，所述挤塑板截 面是指挤塑板的表面或任意切面。所述泡孔截面是指泡孔在挤塑板表面或任意切面上形成 的任意形状的空洞。所述泡孔截面可以是任意形状的几何形状，若有一条直线经过该泡孔 截面的中心，必会与泡孔截面的边相交，这两个交点之间的线段即是直径。而本发明中所称 的泡孔截面的直径是指用扫描型电子显微镜（SEM)观察材料的表面，能够观察到的泡孔的 最长的直径。本发明中所述的平均直径是指分别在5个不同的400M1X400M1面积上进行观 察，统计并计算出直径的平均值。
[0035] 在上述成分中的石墨为石墨细粉，直径约0.03~0.05mm，石墨细粉在常温下有良 好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀，同时还具有耐高温的特性;石墨细粉 的熔点约为3850±50°C，沸点约为4250°C，因此在挤塑板中加入石墨细粉对挤塑板的稳定 性具有很大的效益。挤塑板采用直径较小的石墨细粉，石墨细粉直径小使得分布的均匀性 好，应用在挤塑板中可以有效抑制过程中发泡的孔径，使发泡孔径适中，从而增加了单位体 积中的发泡孔密度，使得挤塑板的阻燃效果佳，且在强度方面也可以获得显著提升。
[0036]另外，上述的挤塑板中的组成成分还可以包含1~20%的发泡剂，其作用是能够在 挤出时使板材具有较好的孔隙结构，这里所采用的发泡剂作为使用的发泡剂，可例举如偶 氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈等。
[0037]另外，还可以根据保温挤塑板的性能适当添加0.5~5% -些其它的助剂，例如:表 面活性剂、抗氧化剂、阻燃增效剂、润滑剂、紫外线