專利名稱：膨脹石墨/擠塑聚苯乙烯復合保溫板的制作方法
技術領域：
本發明屬于有機/無機復合材料、高分子物理、保溫材料技術領域，涉及無機粉體 表面接枝改性、物理膨脹型阻燃、擠塑聚苯乙烯復合保溫板的制作方法。
背景技術：
當今世界正面臨能源儲量逐漸減少、能源消費需求不斷增長、價格不斷攀升的嚴 重現實。隨著經濟和社會的發展，對可持續發展提出了更高的要求。節約能源和保護環境 已成為人類的共識，節能降耗已成為人類實際行動之一。人民生活水平的提高，居住條件和 環境相應提高，所以，建筑節能孕育而生。現有住房和新建住房對節能要求的提高，對高性 能的隔熱保溫材料的需求隨之也增加，特別是有機高分子材料如擠塑聚苯乙烯保溫板因其 質輕、保溫性能和綜合性能好已作為隔熱保溫板被日益廣泛地應用于建材行業。而無機保 溫材料經濟性好、壓縮模量高、阻燃性好，但無機保溫材料質重、吸水率大、性脆、易破碎。將 有機_無機材料進行復合可發揮兩者的優勢，并克服各自的缺點，相互取長補短，而形成性 能優的復合隔熱保溫材料。高分子材料中常加入阻燃劑提高材料的阻燃性，常用的阻燃劑是鹵系阻燃劑、磷 系阻燃劑、無機阻燃劑和膨脹型阻燃劑等。長期以來，含鹵阻燃劑體系占據主要地位，但由 于含鹵阻燃劑自身無法克服的缺點，如燃燒煙霧大、可放出有毒和腐蝕性氣體及造成“二次 災害，，。環保和安全的需要，對無鹵阻燃劑在聚苯乙烯材料中應用的呼聲越來越高。國際上 已提出禁用或嚴格限用含鹵阻燃劑。高阻隔性、耐熱性及阻燃性的無機材料與聚苯乙烯相 結合，不但提高了材料的隔熱性和阻燃性，還提高了材料的其他性能，可更好地滿足市場對 高性能擠塑聚苯乙烯保溫板的需求。石墨經化學法或電化學法處理，可以使其形成石墨層間化合物，便是膨脹石墨。膨 脹石墨具有遇高溫馬上膨脹200 300倍的特點，隨著科技的發展廣泛應用到建筑業、制造 業用來生產阻火圈、密封條、防火劑、阻燃劑等，即防火又環保衛生。氫氧化鋁水合物又稱水合氧化鋁，當燃燒發生時，在200°C時脫出大量的水，吸收 熱量，降低材料表面溫度，形成大量的水蒸氣，稀釋燃燒區的氧氣，減少煙霧和有毒可燃氣 體的濃度，在燃燒中生成氧化鋁能促成聚合物表面生成炭化保護層，可用作阻燃劑，無毒且 使用安全性好。
發明內容
本發明的目的是提供一種膨脹石墨/擠塑聚苯乙烯復合保溫板，它含有均勻分布 的5-10%的200 500目的膨脹石墨，基于苯乙烯聚合物計。利用無機材料的隔熱性、耐熱 性和阻燃性來制備有機_無機復合保溫板，提高聚苯乙烯擠塑保溫板的隔熱性和無鹵阻燃 性，其經濟效益和社會效益是顯而易見的。本發明的上述目的由以下技術解決方案實現本發明的擠塑聚苯乙烯復合保溫板，由以下重量分數的原料而制成
聚苯乙烯樹脂100 130份、膨脹石墨5 10份、納米級Al (OH) 35 10份、硅烷 偶聯劑0. 5 1份、HCFC-Hlb 0. 5 1份、納米滑石粉2. 5 2. 6份。制備上述膨脹石墨/擠塑聚苯乙烯復合保溫板的方法，包括以下步驟(1)用界面劑對200 500目膨脹石墨、納米級Al (OH)3進行表面接枝改性，待用；(2)將表面改性好的無機粉末加入到聚苯乙烯樹脂顆粒中持續攪拌30 60分鐘， 混合均勻，待用；(3)將上述原料加入雙螺桿擠出機中，在140 160°C擠出造粒，待用；(4)將造粒后的原料加上納米滑石粉，通過混配，在180 200°C進行攪拌后均勻 加入到擠塑機內，進行加熱混合；(5)同時加入發泡劑HCFC_141b，然后擠塑壓出成型。采用上述方案，具有以下優點此法生產的產品具有高阻燃性、高隔熱保溫性、力學性能優等優點，是一種高性能 的節能降耗新材料。
具體實施例方式實施例1 用30g硅烷偶聯劑對200目膨脹石墨300g、納米級Al (0H)3150g進行表面接枝改 性，將表面改性好的無機粉末加入到3kg聚苯乙烯樹脂顆粒中持續攪拌60分鐘，在140 160°C下經雙螺桿擠出機擠出造粒。然后以此為原料，加上75g納米滑石粉，通過混配，在 180 200°C進行攪拌后均勻加入到擠塑機內，進行加熱混合同時加入發泡劑HCFC-141b， 然后擠塑壓出成型。實施例2 用30g硅烷偶聯劑對200目膨脹石墨150g、納米級Al(0H)3150g進行表面接枝改 性，將表面改性好的無機粉末加入到3kg聚苯乙烯樹脂顆粒中持續攪拌60分鐘，在140 160°C下經雙螺桿擠出機擠出造粒。然后以此為原料，加上75g納米滑石粉，通過混配，在 180 200°C進行攪拌后均勻加入到擠塑機內，進行加熱混合同時加入發泡劑HCFC-141b， 然后擠塑壓出成型。實施例3 用30g硅烷偶聯劑對500目膨脹石墨150g、納米級Al(0H)3150g進行表面接枝改 性，將表面改性好的無機粉末加入到3kg聚苯乙烯樹脂顆粒中持續攪拌60分鐘，在140 160°C下經雙螺桿擠出機擠出造粒。然后以此為原料，加上75g納米滑石粉，通過混配，在 180 200°C進行攪拌后均勻加入到擠塑機內，進行加熱混合同時加入發泡劑HCFC-141b， 然后擠塑壓出成型。
權利要求
一種膨脹石墨/擠塑聚苯乙烯復合保溫板的制備方法，采用界面劑對膨脹石墨、納米級Al(OH)3進行表面接枝改性，將表面改性好的無機粉末加入到聚苯乙烯樹脂顆粒中持續攪拌一段時間，在一定溫度下經雙螺桿擠出機擠出造粒，然后以此為原料，加上納米滑石粉，通過混配，在一定溫度下進行攪拌后均勻加入到擠塑機內，進行加熱混合同時加入發泡劑HCFC 141b，然后擠塑壓出成型。
2.根據權利要求1所述的擠塑聚苯乙烯復合保溫板的制備方法，其特征在于具有阻燃 作用的原料有膨脹石墨，納米級Al (OH)30
3.根據權利要求2所述的擠塑聚苯乙烯復合保溫板的制備方法，其特征在膨脹石墨的 尺寸為200 500目，用量為聚苯乙烯樹脂重量的5 10%。
4.根據權利要求2所述的擠塑聚苯乙烯復合保溫板的制備方法，其特征在于加入的納 米級Al (OH)3的用量為聚苯乙烯樹脂重量的5 10%
5.根據權利要求1所述的擠塑聚苯乙烯復合保溫板的制備方法，其特征在于改性無機 粉體表面的界面劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、表面活性劑。
6.根據權利要求5所述的擠塑聚苯乙烯復合保溫板的制備方法，其特征在于加入界面 劑的量為無機粉體材料重量的0. 5 1%。
7.根據權利要求1所述的擠塑聚苯乙烯復合保溫板的制備方法，其特征在于表面改性 好的無機粉末加入聚苯乙烯顆粒中以后持續攪拌的時間為30 60分鐘。
8.根據權利要求1所述的擠塑聚苯乙烯復合保溫板的制備方法，其特征在于原料混合 后擠出造粒溫度為140 160°C。
9.根據權利要求1所述的擠塑聚苯乙烯復合保溫板的制備方法，其特征在納米滑石粉 用量為聚苯乙烯樹脂重量的2. 5 2. 6%。
10.根據權利要求1所述的擠塑聚苯乙烯復合保溫板的制備方法，其特征在于加入納 米滑石粉混配后，攪拌的溫度為180 200°C。
11.根據權利要求1所述的擠塑聚苯乙烯復合保溫板的制備方法，其特征在于加入的 HCFC-Hlb的量為聚苯乙烯樹脂重量的0. 5 1%。
12.根據權利要求1所述的擠塑聚苯乙烯復合保溫板的制備方法，其特征在于所制備 的復合保溫板具有隔熱保溫性和阻燃性能好的特點。
全文摘要
本發明涉及一種膨脹石墨/擠塑聚苯乙烯復合保溫板的制備方法。采用界面劑對200～500目膨脹石墨、納米級Al(OH)3進行表面接枝改性，加入到聚苯乙烯樹脂顆粒中持續攪拌30～60分鐘，在140～160℃下經雙螺桿擠出機擠出造粒。然后以此為原料，加上納米滑石粉，通過混配，在180～200℃進行攪拌后均勻加入到擠塑機內，進行加熱混合同時加入發泡劑HCFC-141b，然后擠塑壓出成型，得到隔熱保溫和阻燃性能較好的復合保溫板。
文檔編號C09C1/46GK101892713SQ20091005180
公開日2010年11月24日 申請日期2009年5月22日 優先權日2009年5月22日
發明者丁友江, 朱征 申請人:上海碧虎節能保溫材料有限公司;丁友江;朱征