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阻燃聚苯乙烯的制作方法

文檔序號:3644755閱讀:471來源:國知局

專利名稱::阻燃聚苯乙烯的制作方法阻燃聚苯乙烯本發明涉及阻燃聚苯乙烯,尤其涉及阻燃聚苯乙烯泡沫。聚苯乙烯泡沫為住宅的建造和建筑目的提供了良好的綜合性能,例如;-極低的水滲透率-很高的耐水性-非常好的熱絕緣值,在產品壽命期間恒定(40年以上)_優異的隔聲性-在最小重量或密度下的高構造強度聚苯乙烯是本質上可燃的材料,通常通過利用將特定的阻燃添加劑加入到聚合物中,或通過將聚苯乙烯泡沫部件和其它構造材料組合,實現聚苯乙烯泡沫的良好阻燃性能。在這些產品類型和組合中,聚苯乙烯泡沫作為安全和非常有效的建筑/隔離材料已經獲得了應得的美譽。近年來,存在對建造和建筑中基礎材料的增加的阻燃性能,尤其是避免火災導致的財產損失的措施的新興需求。在這一點上一個重要的要求在于建筑材料在火中常時間保持結構完整性,最大化從火災中搶救建筑物和物品而避免損失的機會。典型地,保險燃燒實驗(insurancefiretests)(例如如LPCDesignGuide對于FireProtectionofBuildings,附錄B,LPS1181=Part1所規定的)比本國和歐洲立法實施的那些(小火焰實驗,單體燃燒,等等)更嚴格,尤其是在暴露于燃燒條件更長時間方面。因此標準阻燃聚苯乙烯泡沫通常不能通過這些測試中最嚴格的那些。因此仍然存在對這樣的聚苯乙烯泡沫產品的強烈需求,該聚苯乙烯泡沫產品具有上述有益性能和當暴露于火災時顯著提高的結構穩定性保持的獨特組合。存在很多具有非常強的阻燃性的建筑產品的例子,其中聚苯乙烯泡沫與其他材料如木材、金屬、礦物棉、聚異氰脲酯、多酚結合。在這些應用中,聚苯乙烯泡沫可以是未經處理的,或者可以是用所謂的阻燃添加劑制備的。聚苯乙烯泡沫阻燃添加劑的最常見的例子是有機鹵素化合物,如六溴環十二烷、四溴雙酚A三溴苯基烯丙基醚的衍生物。這些例子具有的共同點是產品與火的第一階段反應控制的非常好(通過例如,與可燃性差的材料層壓)。然而,在持續著火情況中的較高溫度(200-300°C),產品內部的聚苯乙烯將會熔化。這導致泡沫結構和可能地整個產品結構的坍塌。另外,如果屋頂建筑沒有很好地處理,燃燒的聚苯乙烯滴可能從所述建筑滴落。另一個提高聚苯乙烯泡沫阻燃性的途徑是改變聚苯乙烯泡沫本身的內在燃燒-和溫度行為。對于固體非發泡聚苯乙烯,文獻中有大量這種例子所謂的炭化和膨脹包被加入到固體聚苯乙烯中來顯著地改變燃燒行為(Georlette,P.,Simons,J.,Costa,L.“Fireretardancyofpolymericmaterials",Grand&ffilkie,Eds,MarcelDekker,NewYork,2000,p.245-283)。但是對于聚苯乙烯泡沫,這卻困難得多。EP834529,例如,教導了為改善聚苯乙烯泡沫的阻燃行為而加入含磷有機材料和鎂。然而在非常高的阻燃劑加入量,燃燒行為卻僅僅有最低程度地改善。通常,通過將所謂的炭化和膨脹劑加入到樹脂或聚合中來改變聚苯乙烯泡沫的燃燒行為的嘗試受該問題的困擾。作為第三途徑,聚苯乙烯泡沫,為經膨脹的聚苯乙烯泡沫珠子的形式,與多酚樹脂混合并壓制成具有優異的阻燃性能的泡沫板。但是,這些材料喪失了許多聚苯乙烯泡沫的初始性能要求,例如它們顯著更脆并且吸水性增加。另外,所述產品的制備需要在標準泡沫生產場所中不存在的專用機器。最后,存在非主要的例子,其中通過使用膨脹劑包或者粘土/硅酸鹽樹脂如水玻璃,來處理所謂的EPS(可膨脹聚苯乙烯)珠子,賦予該聚苯乙烯泡沫阻燃性能。雖然這些材料同樣表現出提高的阻燃性能,并且具有它們的應用工藝與現有技術相容的優點,但是阻燃材料的典型加入量卻使得在新產品中許多固有的PS泡沫性能(如上面重點描述的)消失。我們現在已經發現可以通過使用阻燃粘結劑和膨脹劑添加劑的組合來克服這些問題。該添加劑包可以提供顯著改善的和協同的阻燃行為,同時保持聚苯乙烯泡沫的優異性能特征。本發明提供了組合物,其包括(i)經膨脹的或可膨脹的(expandedorexpandable)聚苯乙烯珠子或顆粒(ii)膨脹劑(intumescent)禾口(iii)阻燃粘結劑以⑴,(ii)和(iii)的總重量為基礎,⑴的重量在20_75wt%。根據本發明的一個進一步的實施方案,提供了制備阻燃聚苯乙烯的方法,其包括用阻燃性粘結劑和膨脹劑涂覆經膨脹的聚苯乙烯珠子的第一步驟,和任選的下列步驟(a)干燥所述珠子(b)轉移經干燥的珠子到模具(c)在升高的溫度擠壓和模制所述珠子在一個進一步的實施方案中,提供了珠子或顆粒形式的經膨脹的或可膨脹的聚苯乙烯,其中所述顆粒或珠子涂覆有膨脹劑和阻燃粘結劑。只要是顆粒形式,所述經膨脹的或可膨脹的聚苯乙烯可以是再加工、再循環或廢棄的材料。在上述限定中,阻燃粘結劑優選作為能夠i)在發泡的珠子表面均勻地攜帶和分布膨脹劑,ii)幫助將膨脹劑粘附在珠子表面和iii)一旦用火加熱就產生不燃材料的殘余物的液體或糊狀物施加。所述阻燃粘結劑可以是例如金屬硅酸鹽或金屬鋁硅酸鹽或沸石。所述阻燃粘結劑可以是有機的或無機的。優選的是基于硅酸鹽和水的無機粘結劑,其中硅酸鹽理解為是含有硅、氧和一種或多種金屬的大量化合物中的任何物質。通常,硅酸鹽由與一種或多種金屬和有時候氫結合的SiO2或SiO4原子團組成,加入有離子如鋁、鎂、鈣、鈉、或其它金屬。根據Na2CVSiO2的結合比率,可以將它們分成各種產品。例如,液體硅酸鈉,稱為水玻璃,是其中3102與妝20的比率不同的粘稠的堿性且透明溶液。同樣眾所周知的是沸石,鈣、鈉或鉀的水合硅酸鋁。當基于鈣作為額外的鹽源時,粘結劑甚至可以是水泥、石灰或石膏。尤其優選的是堿金屬硅酸鹽,例如硅酸鈉或硅酸鉀,優選硅酸鈉。有機粘結劑可以例如由酚醛樹脂和水的混合物、聚氨酯分散體、或蜜胺基液體混合物組成。作為一個實例,硅酸鈉和水的混合物可以作為阻燃粘結劑,但是例如水和沸石的混合物、酚衍生物(例如多酚,酚醛樹脂)或成炭鹽(例如如GB2101644中公開)也是可行的。所述阻燃粘結劑還可以為凝膠或溶膠-凝膠的形式,特別是當所述粘結劑為硅酸鹽或沸石時。凝膠為膠態懸浮體,在其中多孔骨架包裹有液相。所述阻燃粘結劑可以作為包括硅酸鹽或鋁硅酸鹽的凝膠形成組合物應用,該組合物可任選地還包括有機液體,特別是與水不混溶的有機液體。所述凝膠形成組合物可以通過將金屬硅酸鹽和金屬鋁酸鹽加入優選水中原位形成。在以上限定中膨脹劑代表一旦加熱或者暴露于火,就產生是其原始體積的很多倍的發泡炭層的組合物。例子包括聚磷酸銨/季戊四醇混合物、蜜胺、胍類、氯化石蠟、膦類、膦酸酯/鹽、樹脂粘結劑和可膨脹石墨,優選為可膨脹石墨。以上粘結劑與膨脹劑添加劑的組合被認為在性質上是互補的。本發明的一個特征是阻燃粘結劑和膨脹劑的總加入量不會危害最終的泡沫的機械和熱性能性質。這與較早的公開,其中粘結劑如硅酸鹽或水玻璃被用作單一添加劑以實現提高的發泡聚合物的阻燃性(例如US6,545,078B1,2003;W02006/121259;WO2007/012832A2)相反。在這些情況中,為實現甚至是中等阻燃性而需要的加入量就過高而沒有實際用途。同樣地,膨脹劑包已經被引入到發泡的聚合物產品中,但是在這種情況下需要的加入量對實際應用來說也過高。例如NL1026339教導了把可膨脹石墨集中到發泡板上層(通過昂貴的模制后施加方法),以便達到可接受的燃燒行為。所述經膨脹的聚苯乙烯珠子典型地通過可膨脹聚苯乙烯的熱處理形成(例如如ModernStyrenicsPolymers,Scheirs&Priddy·Wiley,NewYork2003巾Μ)。"SJ膨脹聚苯乙烯被理解為是包括發泡劑并且能夠借助于該發泡劑的存在膨脹的組合物。該組合物可以是顆粒的形式,或者優選是可膨脹的珠子的形式。通常珠子是指球形或基本上球形的顆粒,特別是可以具有大直徑和小直徑的橢球形(spheroidal)顆粒,其中大直徑和小直徑之間的比率尤其是在1.0到1.3的范圍,優選為1.0到1.2。所述可膨脹顆粒或珠子可以具有0.3到3mm的平均尺寸,優選為0.3到2mm,特別為0.4到1.5mm。它們還可以具有550到720kg/m3,優選為580到710kg/m3,特別為600到770kg/m3的堆積密度(或表觀密度),根據ASTMD1622方法測量。所述可膨脹的聚苯乙烯組合物包括苯乙烯聚合物,其可以是苯乙烯的均聚物或共聚物,含有至少50%,優選至少80%和特別是至少90%重量的苯乙烯。存在于苯乙烯共聚物中的一種或多種共聚單體可以選自乙烯基芳族化合物,特別選自α-甲基苯乙烯,在芳環上鹵化的苯乙烯或在芳環上烷基化的苯乙烯,(甲基)丙烯酸,(甲基)丙烯酸的C1到C4烷基酯如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙酯或丙烯酸丁酯,(甲基)丙烯酸的酰胺和腈類如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈或甲基丙烯腈,丁二烯,乙烯,二乙烯基苯和馬來酸酐。所述可膨脹的聚苯乙烯組合物還可以是聚苯乙烯和聚烯烴聚合物的共混物(例如NOVAChemical市售的ARCEL)或聚苯乙烯和聚苯醚共混物(NORYL)。此外,使用的可膨脹聚苯乙烯珠子中還可以加入改善最終泡沫的熱絕緣性能的材料/添加劑,例如金屬氧化物、金屬粉末、炭黑、石墨等(例如EPSSilver、Neopor和Lambdapor聚合物)。優選使用均聚聚苯乙烯。苯乙烯聚合物的重均分子量Mw可以在150000到450000道爾頓的范圍,優選從160000到400000道爾頓,特別為170000到300000道爾頓。苯乙烯聚合物的分子量分布,通過聚合物Mw和數均分子量Mn之間的比值計算,可以為1.5到4.0,優選為1.7到3.5,特別為1.8到3.0。所述聚苯乙烯可以有利地具有相對低水平的殘余單體和適當情況下一種或多種殘余共聚單體,盡管存在已知是聚合抑制劑的炭黑例如,量可以小于或等于2000重量份每百萬份(ppm),優選等于或低于lOOOppm。每100重量份的苯乙烯聚合物,所述可膨脹的聚苯乙烯組合物包括以重量計2到20份,優選為3到15份且特別為3到10份的至少一種發泡劑。所述發泡劑可以選自任選氟化的脂肪族或環狀烴,二氧化碳,水,和這些化合物中的兩種或更多種的混合物。更特別地,其可以選自氟利昂,直鏈或支鏈的飽和烴和環狀飽和烴,優選為C3到C7的烴,特別是C4到C6的烴,如正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、正己烷或異己烷,二氧化碳,水,和這些化合物中的兩種或更多種的混合物,特別是這些烴中的兩種或更多種的混合物,二氧化碳和水的混合物,二氧化碳和這些烴中的至少一種的混合物,或水和這些烴中的至少一種以及任選地二氧化碳的混合物。雖然本發明本質上是設計用于非阻燃性EPS產品,但是所述可膨脹的聚苯乙烯組合物可以進一步包括至少一種選自阻燃劑、成核劑、增塑劑、和促進模制和膨脹的制品脫模的試劑的添加劑。特別地,其可以包括至少一種特別是選自鹵代烴,優選溴化烴,特別是C6到C12烴,如六溴環己烷,五溴單氯環己烷或六溴環十二烷的阻燃劑,數量可以為每100重量份的苯乙烯聚合物0.05到2重量份,優選0.1到1.5重量份。所述組合物可以進一步包括至少一種特別是選自合成蠟,特別是Fischer-Tropsch蠟,和聚烯烴蠟如聚乙烯蠟或聚丙烯蠟的成核劑,數量可以為每100重量份苯乙烯聚合物0.05到1重量份,優選0.1到0.5重量份。所述組合物同樣可以包括至少一種增塑劑,其特別選自礦物油和石油蠟如石蠟,數量可以為每100重量份苯乙烯聚合物0.1到1重量份,優選0.1到0.8重量份。所述組合物可以另外包括至少一種促進模制和膨脹的制品脫模的試劑,其特別選自硬脂酸的無機鹽和酯,如甘油單_、二_或三硬酯酸酯和硬脂酸鋅,硬脂酸鈣或硬脂酸鎂,數量可以為每100重量份苯乙烯聚合物0.05到1重量份,優選0.1到0.6重量份。用于制備特別是可膨脹的顆粒形式或優選可膨脹的珠子形式的可膨脹聚苯乙烯組合物的方法包括在水性懸浮液(aqueoussuspension)中聚合苯乙烯和任選至少一種如上所述的共聚單體的步驟,然后是分離和消除水相的步驟,和分離特別是可膨脹的顆粒或珠子的形式的該組合物。在水性懸浮液中的所述聚合可以在攪拌下、在至少一種自由基聚合引發劑、至少一種懸浮穩定劑、一種或多種發泡劑的存在下進行,所述一種或多種發泡劑可以以每100重量份的苯乙烯3到20重量份,優選5-10重量份的量存在。水性懸浮液中的聚合可以在70到150°C的溫度進行,優選85到140°C。聚合可以以水與苯乙烯和任選的一種或多種共聚單體之間的重量比為0.8/1到5/1,優選0.9/1到4/1進行。所述聚合可以持續使得殘余單體和適當情況下一種或多種殘余共聚單體的量小于或等于2000ppm,優選小于或等于IOOOppm的時間。水性懸浮液中的聚合在一種或多種自由基聚合引發劑存在下進行,其數量可以是每100重量份單體和任選的一種或多種共聚單體0.01到2重量份,優選0.05到1重量份。所述自由基聚合引發劑可以選自單_、雙-和多官能自由基引發劑,特別是選自過氧化物、氫過氧化物、過碳酸鹽/酯、perketals、過酸酯和偶氮化合物。其優選選自雙官能的或多官能的自由基引發劑并且更特別地選自過酸酯。已經發現在至少一種選自枯基過氧化氫,過酸酯如過氧化-2-乙基己酸叔丁基酯、過氧化新癸酸叔丁基酯、過氧化新戊酸叔丁基酯、過氧化二乙基醋酸叔丁基酯、過氧化異丁酸叔丁基酯、過氧化-3,5,5-三甲基己酸叔丁基酯,過氧化新癸酸枯基酯、過氧化-2-乙基己酸叔戊基酯、過氧化新癸酸叔戊基酯、過氧化新戊酸叔戊基酯、2,5-雙(2-乙基己酰基過氧)-2,5-二甲基己烷或2,4,4-三甲基戊基_2_過氧新癸酸酯,或選自雙官能或多官能的自由基引發劑,如1,1-雙(叔丁基過氧)_3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(叔丁基過氧)環己烷、2,5_雙(叔丁基過氧)2,5_二甲基己烷、2,2_雙(叔丁基過氧)丁烷或雙(叔丁基過氧異丙基)苯的自由基聚合引發劑的存在下進行所述聚合是特別有利的。實際上,盡管存在炭黑,但這些引發劑使得可以改善聚合反應的產率。因此可以制造含有極低量的殘留苯乙烯和適當情況下一種或多種殘留共聚單體的聚苯乙烯。所述一種或多種自由基聚合引發劑可以在聚合開始時全部加入,或者可以在聚合開始時加入一部分,并且剩余的部分在聚合過程中分成一份或多份加入。在水性懸浮液中的聚合優選在至少一種懸浮穩定劑,特別是至少一種有機懸浮穩定劑,特別選自聚乙烯醇、羥乙基纖維素、甲基纖維素、十二烷基苯磺酸鈉、丙烯酸和乙基己基丙烯酸酯的無規共聚物淀粉、聚丙烯酰胺類和聚乙烯基吡咯烷酮,或至少一種無機懸浮穩定劑,特別選自氧化鋁、硅酸鎂、氧化鎂、氧化鋅、碳酸鈣、氟化鈣和(焦)磷酸的無機鹽例如磷酸三鈣、磷酸鋇、磷酸鋁、或焦磷酸鎂,的存在下進行。以苯乙烯和任選的一種或多種共聚單體為100重量份計,懸浮穩定劑用量可以是0.05到6重量份,優選0.1到4重量份。為了改善懸浮液穩定性,還可以在與所述組合物的所述聚合物不同,或優選相同的苯乙烯(預)聚合物的存在下進行所述聚合,以總重為100重量份計,其數量可以為1到50重量份,優選30到45重量份。因此在開始聚合之前,可以通過將所述苯乙烯的(預)聚合物加入和溶解到所述單體或適當情況下所述一種或多種共聚單體中來形成溶液。因此可以在苯乙烯和適當情況下一種或多種共聚單體的本體中或溶液中進行預聚合,直到得到上述比例的(預)聚合物,并且然后在水性懸浮液中在特別是前述反應物和添加劑的存在下繼續所述聚合。在水性懸浮液中的聚合可以在其它添加劑的存在下進行,所述其它添加劑選自鏈轉移劑如硫醇和α-甲基苯乙烯的二聚物,阻燃劑例如商代烴,優選溴化烴,特別是上述的那些,交聯劑如丁二烯或二乙烯基苯,增塑劑和成核劑,特別是如上所述的那些。在水性懸浮液中的聚合特別是在至少一種發泡劑的存在下進行,以聚合反應中所用的苯乙烯和任選的一種或多種共聚單體為100重量份計,其用量在3到23重量份,優選4到17重量份,特別為4到12重量份。通常,在聚合期間所使用的一小部分所述發泡劑發生損失并且在聚合后在可膨脹聚苯乙烯組合物中沒有得到恢復。所述一種或多種發泡劑可以選自上述的那些,并且可以在聚合開始時或聚合過程中全部加入,或在開始時加入一部分并在聚合過程中將剩余部分分成一份或多份加入。作為選擇它們可以在獨立的浸漬步驟中加入。所述可膨脹的聚苯乙烯組合物被用于生產膨脹的制品,特別是擠出或模制制品,特別地具有根據方法ASTMD1622測量的5到200kg/m3的堆積密度(或表觀密度),優選為5到180kg/m3且特別為5到150kg/m3。所述經膨脹的聚苯乙烯典型地通過包括以下步驟的方法制備(i)通過使所述組合物,特別是以可膨脹的顆粒或可膨脹的珠子的形式與蒸汽接觸和混合進行預膨脹(或預發泡)的步驟,特別是在攪拌罐中且特別是在能夠形成特別是具有5到200kg/m3,優選5到100kg/m3且特別為5到50或30kg/m3堆積密度(或表觀密度)的經膨脹的顆粒或珠子的壓力和溫度條件下,例如在80到110°C,或85到105°C的溫度,和在可以為10到160kPa,或50到150kPa的絕對壓力下,以及(ii)任選地,通過使它們與空氣環境接觸來穩定化如此膨脹的所述顆粒或珠子的步驟(熟化),特別是在0到40°C的溫度,和在可以是50到130kPa,優選80到120kPa的絕對壓力下,進行的時間可以是幾個小時到幾天,例如4小時到3天,以便尤其是獲得環境空氣和經膨脹的顆粒或珠子的內部氣氛之間的平衡。使所述經膨脹的聚苯乙烯珠子與所述阻燃粘結劑和所述膨脹劑混合;實現兩者與珠子的良好分布是非常重要的。所述膨脹劑和阻燃粘結劑可以分別地添加或作為混合物添力口。混合過程可以優選在0-100°C的溫度進行,更優選10_75°C,最優選在環境溫度進行。然后干燥所述珠子,并任選模制。因此本發明涉及特別是可膨脹的顆粒或優選可膨脹的珠子形式的所述可膨脹的聚苯乙烯組合物以及由其生產的經膨脹的顆粒和經膨脹的珠子用于制備具有如上所述的堆積密度(或表觀密度)的模制的和膨脹的制品的用途,所述堆積密度(或表觀密度)例如為5到200kg/m3,優選為5到100kg/m3,特別為5到50kg/m3,且尤其為5到30kg/m3。模制所述經膨脹的聚苯乙烯的顆粒或珠子典型地特別是通過將它們引入模具中并且通過加熱模具,從而使顆粒或珠子彼此熔接進行,例如在80到120°C的溫度,從而制備特別是具有期望的堆積密度(或表觀密度)的模制和膨脹的制品,該期望的堆積密度(或表觀密度)優選與所述預膨脹的顆粒或珠子的堆積密度(或表觀密度)基本上相同。所述阻燃粘結劑優選在溶液中優選水溶液中使用。可以使用所述阻燃粘結劑的其它溶劑或載體。當所述阻燃粘結劑作為溶液,例如水溶液應用時,所述阻燃粘結劑在溶液中的濃度為2-80%重量,優選10-70%重量,更優選為15-50%重量。所述膨脹劑可以是任何由于熱暴露而膨脹,體積增加且密度減小的物質。膨脹劑典型地被用于被動防火中,并且典型地是吸熱的且可含有化學結合水。膨脹劑的典型實例是可膨脹石墨,納米粘土,可膨脹玻璃珠(例如Expancell,從Akzo商購),優選可膨脹石m蠻O作為經膨脹的或可膨脹的聚苯乙烯珠子或顆粒,膨脹劑和阻燃粘結劑的總重量的百分數,經膨脹的或可膨脹的聚苯乙烯珠子或顆粒的重量為20-75%,優選為25-60%,更優選35-45%。作為經膨脹的或可膨脹的聚苯乙烯顆珠子或顆粒,膨脹劑和阻燃粘結劑的總重量的百分數,所述膨脹劑的重量優選為10-30%,更優選為15-25%,例如17-23%。作為經膨脹的或可膨脹的聚苯乙烯顆珠子或顆粒,膨脹劑和阻燃粘結劑的總重量的百分數,所述阻燃粘結劑的重量優選為30-50%,更優選為35-45%,例如37_43%。為免除疑問,所述阻燃粘結劑的重量不包括任何液體溶劑或載體的重量。典型地,所述膨脹劑和阻燃粘結劑將在模制前施加于所述可膨脹的或優選經膨脹的聚苯乙烯。然而所述阻燃粘結劑和膨脹劑可以通過浸漬,噴射或浸泡在浴中而施加于已經模制的聚苯乙烯泡沫制品、塊或者片材;在這種情況下可以通過例如將所述制品、塊或者片材放置在容器(例如袋)中,通過重力或泵送作用使阻燃粘結劑和膨脹劑的液體溶液或漿通過所述容器,而使所述阻燃粘結劑和膨脹劑滲透到所述制品、塊或者片材中。本發明進一步包括制品,其包含用阻燃粘結劑和膨脹劑處理的聚苯乙烯泡沫以及任選的通常用于建筑目的的材料例如石膏,鐵板,鋁或一些其它的金屬材料。本發明現在將參考以下實施例進行說明。通過常規懸浮聚合制備可膨脹的聚苯乙烯聚合物顆粒。使用蒸汽使所述顆粒預膨脹到具有19kg/m3的表觀密度并熟化。實施例1將250g如以下所定義的硅酸鈉溶液和40g可膨脹石墨混合到一起。然后將得到的漿和IOOg所述預膨脹的聚苯乙烯珠子混合。在干燥所述混合物后,將經涂覆的預發泡珠子使用標準的EPS設備和模制條件進行模制(300X300X50mm)。在泡沫在烘箱中干燥48小時/70°C后,其進一步在50%RH和23°C調理24小時,之后切成190X90X20mm的試樣。根據DIN4102部分1:B2燃燒試驗測試這些試樣。結果如表1中所示。實施例2重復實施例1,除了使250g硅酸鈉溶液首先與所述預膨脹的珠子充分混合,然后添加40g可膨脹石墨并進一步混合之外。實施例3重復實施例1,除了不使用硅酸鈉溶液或可膨脹石墨之外。實施例4重復實施例1,除了不使用硅酸鈉溶液,而僅僅使用40g的可膨脹石墨與IOOg的預膨脹聚苯乙烯珠子混合之外。沒有觀察到可膨脹石墨涂層(附著到所述預發泡的珠子)。在所述預發泡的珠子層下觀察到了可膨脹石墨的沉積。實施例5重復實施例5,除了僅使用250g的硅酸鈉溶液而沒有將可膨脹石墨添加到混合物中以外。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>*膨脹劑層硅酸鈉溶液(水玻璃)水中36-38%wt硅酸鈉表2中列出了實施例1,2,3的泡沫的所選擇的物理特性。彪<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權利要求組合物,其包括(i)經膨脹的或可膨脹的聚苯乙烯珠子或顆粒(ii)膨脹劑,和(iii)阻燃粘結劑以(i),(ii)和(iii)的總重量為基準,(i)的重量為20-75重量%。2.根據權利要求1的組合物,其中所述經膨脹的或可膨脹的聚苯乙烯為珠子的形式。3.根據權利要求1或2的組合物,其中所述聚苯乙烯具有150,000-450,000道爾頓的重均分子量。4.根據前述任一項權利要求的組合物,其中所述膨脹劑是蜜胺、膦類、膦酸酯、可膨脹石墨、可膨脹玻璃珠和納米粘土中的至少一種。5.根據權利要求4的組合物,其中所述膨脹劑是可膨脹石墨。6.根據前述任一項權利要求的組合物,其中所述阻燃粘結劑可以是選自包括酚樹脂、聚氨酯分散體、多酚和酚醛樹脂的清單的有機材料。7.根據權利要求1到5任一項的組合物,其中所述阻燃粘結劑是選自包括金屬、硅酸鹽、金屬鋁酸鹽、金屬鋁硅酸鹽和沸石的清單的無機材料。8.根據權利要求7的組合物,其中所述阻燃粘結劑是硅酸鈉。9.根據權利要求1到8任一項的組合物,其中以(i),(ii)和(iii)的總重量為基準,(i)經膨脹的或可膨脹的聚苯乙烯珠子或顆粒的重量為35-45%。10.根據權利要求1到8任一項的組合物,其中以(i),(ii)和(iii)總重量為基準,(ii)膨脹劑的重量為10-30%。11.根據權利要求1到8任一項的組合物,其中以(i),(ii)和(iii)的總重量為基準,(iii)阻燃粘結劑的重量為30-50%。12.制備阻燃聚苯乙烯的方法,其包括用阻燃粘結劑和膨脹劑涂覆經膨脹的聚苯乙烯珠子或顆粒的第一步驟,和任選的其他步驟(a)干燥所述經涂覆的珠子(b)將干燥后的珠子轉移到模具,和(c)在升高的溫度擠壓和模制所述珠子。13.制品,其包括用阻燃粘結劑和膨脹劑處理過的聚苯乙烯泡沫,其中所述處理過的聚苯乙烯泡沫包括權利要求1到11中任一項的組合物。全文摘要本發明公開了組合物,其包括(i)經膨脹的或可膨脹的聚苯乙烯珠子或顆粒,(ii)膨脹劑,和(iii)阻燃粘結劑,基于(i),(ii)和(iii)的總重量,(i)的重量在20-75重量%的范圍。所述阻燃粘結劑是選自包括金屬、硅酸鹽、金屬鋁酸鹽、金屬鋁硅酸鹽和沸石的清單的無機材料,優選硅酸鈉的水溶液。本發明還公開了制備阻燃聚苯乙烯的方法。文檔編號C08J9/00GK101835827SQ200880017936公開日2010年9月15日申請日期2008年5月22日優先權日2007年5月30日發明者E·H·E·拉斯,G·勞尼亞,W·D·布勞韋,W·H·M·索倫,W·范里伊特申請人:英尼奧斯諾瓦國際有限公司;Crh荷蘭有限公司
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