一種a級防火改性聚苯乙烯保溫板及其制備方法
【專利摘要】本發明的目的是提供一種A級防火改性聚苯乙烯保溫板及其制備方法，通過將防火涂料滲透入聚苯乙烯保溫板的內部，在聚苯乙烯保溫板和聚苯乙烯保溫板板內部的聚苯乙烯顆粒的外表面形成一個防火層，使其與空氣隔絕，阻止熱量與火焰的傳播，所制備的A級防火改性聚苯乙烯保溫板的阻燃性能達到GB/T8624-2006《建筑材料燃燒性能分級方法》中A2級，導熱系數≤0.045W/（m·k）；本發明的技術方案通過高壓滲透、平板流化床干燥、烘干等工藝過程，完成A級防火聚苯乙烯保溫的制備，生產工藝簡單，操作性強，適于工業大規模生產。
【專利說明】一種A級防火改性聚苯乙烯保溫板及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑材料【技術領域】，尤其是涉及一種A級防火改性聚苯乙烯保溫板的制備方法。
【背景技術】
[0002]聚苯乙烯泡沫板是由含有揮發性液體發泡劑的可發性聚苯乙烯珠粒，經加熱預發后在模具中加熱成型為具有微細閉孔結構的板材，其具有導熱系數低、熱阻高、線性膨脹率低、質輕、硬度高、化學性質穩定等優點。聚苯乙烯泡沫板因其優異的保溫性能，可以廣泛用于屋頂保溫、建筑墻體、復合保溫板的保溫層。
[0003]但是傳統的聚苯乙烯泡沫板的阻燃性能較差，而且吸水后易變形，從而保溫性能急劇下降，所以阻礙了聚苯乙烯泡沫板的進一步應用和發展，因此對聚苯乙烯泡沫板改性成為目前聚苯乙烯泡沫板領域的研究發展趨勢。目前，主要是利用阻燃劑對聚苯乙烯泡沫板進行改性，為了使聚苯乙烯與阻燃劑之間共融，需要對阻燃劑與聚苯乙烯泡沫進行搭配與選擇，二者的匹配要求嚴格，而且采用這種方法制備的改性聚苯乙烯泡沫板的阻燃性能僅能達到GB/T8624-2006《建筑材料燃燒性能分級方法》中的BI級水平。所以開發一種阻燃性能好的改性聚苯乙烯泡沫板及其制備工藝是目前亟待解決的問題。
【發明內容】
[0004]針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的是提供一種阻燃性能和保溫性能優良的防火聚苯乙烯保溫板，及其工藝簡單，可操作性強的A級防火改性聚苯乙烯保溫板的制備方法。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案:
一種防火聚苯乙烯保溫板，包括聚苯乙烯保溫板本體，其特征在于，所述聚苯乙烯保溫板本體的外表面包裹有防火涂料，所述聚苯乙烯保溫板本體內部的聚苯乙烯顆粒的外表面滲透包裹有防火涂料。
[0006]本技術方案中的聚苯乙烯保溫板本體為聚苯乙烯泡沫保溫板，這樣的聚苯乙烯保溫板完成了發泡工藝，可以避免防火涂料影響聚苯乙烯顆粒的發泡工藝，保證聚苯乙烯保溫板本體的尺寸穩定性，進而確保每個聚苯乙烯顆粒的外面都能包裹防火涂料；所述聚苯乙烯保溫板本體的外表面包裹有防火涂料，所述聚苯乙烯保溫板本體內部的聚苯乙烯顆粒的外表面滲透包裹有防火涂料，這樣在聚苯乙烯保溫板和聚苯乙烯保溫板內部的聚苯乙烯顆粒的外表面形成一個防火層，使其與空氣隔絕，阻止熱量與火焰的傳播，從而提高了聚苯乙烯保溫板的阻燃性能。
[0007]作為優化，所述防火涂料采用如下質量份數的組分混合攪拌均勻得到:水20~40份、丙烯酸柔性乳液25~30份、 滑石粉12~16份、三聚氰胺10~15份、聚丁烯4~6份、防火短纖維I~3份、乙基纖維素I~3份、六亞甲基四胺2~5份、二氧化鈦I~2份、季戊四醇2~4份、苯甲酸二丁酯1份、聚氨酯增稠劑1份；并采用高壓滲透的方式進入到聚苯乙烯保溫板內部也包裹到聚苯乙烯顆粒的外表面。
[0008]這樣的防火涂料通過各組分之間的協同作用，形成具有高滲透性、分散性、和阻燃性的防火漿料，可以在15MPa的高壓下將其滲透入聚苯乙烯保溫板的內部，均勻分散并包裹在聚苯乙烯保溫板和聚苯乙烯保溫板內部的聚苯乙烯顆粒的外表面，提高防火聚苯乙烯保溫板整體的阻燃性能和保溫性能。
[0009]作為優化，所述聚苯乙烯保溫板本體與防火涂料的重量比為1:2~3。這樣可以確保聚苯乙烯保溫板和聚苯乙烯保溫板內部的每個聚苯乙烯顆粒的外表面都包裹有防火涂料，使每個聚苯乙烯顆粒形成一個與空氣隔絕的防火單元，阻斷熱量和火焰的傳播，使得防火阻燃保溫板的阻燃性能達到A級。
[0010]作為優化，所述防火聚苯乙烯保溫板的阻燃等級為A級，表觀密度為35~45Kg/m3,導熱系數≤0.045ff/m *k，抗壓強度≥0.30MPa，壓縮強度≥250KPa，體積吸水率≤1.0%，尺寸穩定性< 1.2。這樣的防火聚苯乙烯保溫板具有良好的阻燃性能、保溫性能和力學性能，可以滿足建筑領域對阻燃保溫材料的要求。其中防火聚苯乙烯保溫板的表觀密度參照GB/T 6343-2009來確定并測試，導熱系數在平均溫度為25°C ±2°C的條件下，參照GB/T10294-2008來確定并測試，抗壓強度參照JG 149-2003來確定并測試，壓縮強度參照GB/T8813-2008來確定并測試，體積吸水率參照GB/T 8810-2005來確定并測試，尺寸穩定性參照GB/T 8811-2008來確定并測試，阻燃性能等級參照GB 8624-2012來確定并測試。
[0011]本發明還提供一種A級防火改性聚苯乙烯保溫板的制備方法，其特征在于，采用高壓滲透的方式將防火涂料滲透入聚苯乙烯保溫板本體，并包裹在聚苯乙烯保溫板本體內部的聚苯乙烯顆粒的外表面以及聚苯乙烯保溫板本體外表面得到所述A級防火改性聚苯乙烯保溫板。
[0012]上述技術方案中，通過高壓滲透的方式在聚苯乙烯保溫板本體外表面和聚苯乙烯保溫板本體內部的聚苯乙烯顆粒的外表面包裹防火涂料，得到A級防火改性聚苯乙烯保溫板，這樣的制備工藝簡單，可操作性強，適于工業生產。
[0013]作為優化，A級防火改性聚苯乙烯保溫板的制備方法，具體包括以下步驟:
a、獲取聚苯乙烯保溫板本體；
b、獲取防火涂料；
C、將上述聚苯乙烯保溫板本體和防火涂料置入一密閉容器內，使防火涂料包裹住聚苯乙烯保溫板本體并持續施加高壓進行滲透處理；d、滲透處理完畢后，進行干燥處理。
[0014]上述技術方案中制備A級防火改性聚苯乙烯保溫板，通過高壓滲透的方式在聚苯乙烯保溫板本體外表面和聚苯乙烯保溫板本體內部的聚苯乙烯顆粒的外表面包裹防火涂料，將防火涂料和聚苯乙烯保溫板本體形成一個復合防火整體，使其與空氣隔絕，從而在根本上提高了聚苯乙烯保溫的阻燃性能，避免了火災的發生。
[0015]作為優化，所述a步驟的具體方法為: 首先將可發性聚苯乙烯母料顆粒喂入蒸汽壓為0.2~0.4MPa、75~85°C的預發機內進行預發泡，熟化8~9h后得到預發泡的聚苯乙烯母料顆粒；
然后將預發泡的聚苯乙烯顆粒放入板材成型機中，用95~110°C蒸汽加熱，保持壓力為0.08MPa~0.15MPa，待通氣結束后冷卻、脫模，經切割得到聚苯乙烯保溫板。上述技術方案得到的聚苯乙烯泡沫保溫板可以使防火涂料滲透進入，也包裹在聚苯乙烯顆粒的外表面，與聚苯乙烯保溫板形成一個整體。
[0016]作為優化，所述b步驟中防火涂料的組分以及各組分的質量份數為:水20~40份、丙烯酸柔性乳液25~30份、滑石粉12~16份、三聚氰胺10~15份、聚丁烯4~6份、防火短纖維I~3份、乙基纖維素I~3份、六亞甲基四胺2~5份、二氧化鈦I~2份、季戊四醇2~4份、苯甲酸二丁酯1份、聚氨酯增稠劑1份。這樣的防火涂料具有高滲透性、分散性、和阻燃性，可以在15MPa的高壓下滲透入聚苯乙烯保溫板的內部，均勻分散的包裹在聚苯乙烯保溫板和聚苯乙烯保溫板內部的聚苯乙烯顆粒的外表面，提高防火聚苯乙烯保溫板整體的阻燃性能和保溫性能。
[0017]作為優化，所述c步驟中高壓滲透處理的壓強為15MPa，時間為60s。這樣可以確保將防火涂料滲透入聚苯乙烯保溫板的內部，在聚苯乙烯保溫板和聚苯乙烯顆粒的外表面均形成一個防火層，使聚苯乙烯保溫板本體和防火涂料形成一個復合防火整體，不僅提高聚苯乙烯保溫板的阻燃性能和保溫性能，同時也不會造成聚苯乙烯品泡沫顆粒的變形破碎和聚苯乙烯保溫板本體力學性能的降低，保證A級防火改性聚苯乙烯保溫板具有良好的阻燃性能、保溫性能和力學性能。
[0018]相比現有技術，本發明具有如下有益效果:
1、本發明中的防火涂料中各組分的質量份數為:水20~40份、丙烯酸柔性乳液25~30份、滑石粉12~16份、三聚氰胺10~15份、聚丁烯4~6份、防火短纖維I~3份、乙基纖維素I~3份、六亞甲基四胺2~5份、二氧化鈦I~2份、季戊四醇2~4份、苯甲酸二丁酯1份、聚氨酯增稠劑1份。這樣的防火涂料具有高滲透性、分散性和阻燃性能，包裹在聚苯乙烯保溫板和聚苯乙烯顆粒的外表面，可以顯著的提高聚苯乙烯保溫板的性能，使得聚苯乙烯泡沫板的的阻燃性能達到GB/T8624-2006《建筑材料燃燒性能分級方法》中A2級，導熱系數< 0.045 ff/ (m*k)，能夠滿足建筑領域對阻燃保溫材料的性能要求。
[0019]2、與相同保溫性能、阻燃性能和力學性能的無機類保溫材料相比，本發明的A級防火改性聚苯乙烯保溫板相對較薄，也不要需額外的加強錨固，使得A級防火聚苯乙烯保溫具有更高的性價比。
[0020]3、本發明的技術方案通過高壓滲透、平板流化床干燥、烘干等工藝，即可完成A級防火聚苯乙烯保溫的制備，生產工藝簡單，操作性強，適于工業大規模生產。
【具體實施方式】
[0021]下面結合【具體實施方式】對本發明做進一步的詳細說明。
[0022]實施例1:
一種A級防火改性聚苯乙烯保溫板的制備方法，具體包括以下步驟:
a、獲取聚苯乙烯保溫板本體；
先將可發性聚苯乙烯母料顆粒喂入蒸汽壓為0.2~0.4MPa、75~85°C的預發機內進行預發泡，再熟化8~9h得到預發泡的聚苯乙烯母料顆粒；
然后將預發泡的聚苯乙烯母料顆粒放入板材成型機中，并導入95~110°C的蒸汽壓加熱，保持壓力為0.08~0.15MPa，待通氣結束后冷卻、脫模，經切割得到聚苯乙烯保溫板本體。[0023]b、獲取防火涂料，按照各組分的質量份數為:水35份、丙烯酸柔性乳液25份、滑石粉14份、三聚氰胺10份、聚丁烯4份、防火短纖維3份、乙基纖維素1份、六亞甲基四胺2份、二氧化鈦1份、季戊四醇3份、苯甲酸二丁酯1份、聚氨酯增稠劑1份，稱取防火涂料，攪拌混合均勻以備使用；
C、將上述聚苯乙烯保溫板本體和防火涂料置入一密閉容器內，使防火涂料包裹住聚苯乙烯保溫板本體并持續施加15MPa高壓進行滲透處理60s ;其中聚苯乙烯保溫板本體和防火涂料的重量比為1:2;
d、滲透處理完畢后，進行干燥處理，得到A級防火改性聚苯乙烯保溫板，其中防火涂料滲透入聚苯乙烯保溫板本體，并包裹在聚苯乙烯保溫板本體內部的聚苯乙烯顆粒的外表面以及聚苯乙烯保溫板本體外表面。
[0024]上述實施例1制備的A級防火聚苯乙烯保溫板，包括聚苯乙烯保溫板本體，所述聚苯乙烯保溫板本體的外表面包裹有防火涂料，所述聚苯乙烯保溫板本體內部的聚苯乙烯顆粒的外表面滲透包裹有防火涂料。
[0025]經測試，實施例制備的A級的防火改性聚苯乙烯保溫板的阻燃等級達到GB8624-2012中A2級，表觀密度為36 Kg/m3，導熱系數為0.045ff/m *k，抗壓強度為0.32MPa，壓縮強度為254 KPa，體積吸水率≤1.0%，尺寸穩定性≤1.2。
[0026]實施例2:
一種A級防火改性聚苯乙烯保溫板的制備方法，具體包括以下步驟:
a、獲取聚苯乙烯保溫板本體；
先將可發性聚苯乙烯母料顆粒喂入蒸汽壓為0.2~0.4MPa、75~85°C的預發機內進行預發泡，再熟化8~9h得到預發泡的聚苯乙烯母料顆粒；
然后將預發泡的聚苯乙烯母料顆粒放入板材成型機中，并導入95~110°C的蒸汽壓加熱，保持壓力為0.08~0.15MPa，待通氣結束后冷卻、脫模，經切割得到聚苯乙烯保溫板本體。
[0027]b、獲取防火涂料，按照各組分的質量份數為:水22份、丙烯酸柔性乳液27份、滑石粉16份、三聚氰胺15份、聚丁烯4份、防火短纖維3份、乙基纖維素1份、六亞甲基四胺5份、二氧化鈦1份、季戊四醇4份、苯甲酸二丁酯1份、聚氨酯增稠劑1份，稱取防火涂料，攪拌混合均勻以備使用；
C、將上述聚苯乙烯保溫板本體和防火涂料置入一密閉容器內，使防火涂料包裹住聚苯乙烯保溫板本體并持續施加15MPa高壓進行滲透處理60s ;其中聚苯乙烯保溫板本體和防火涂料的重量比為1: 3；
d、滲透處理完畢后，進行干燥處理，得到A級防火改性聚苯乙烯保溫板，其中防火涂料滲透入聚苯乙烯保溫板本體，并包裹在聚苯乙烯保溫板本體內部的聚苯乙烯顆粒的外表面以及聚苯乙烯保溫板本體外表面。
[0028]上述實施例2制備的A級防火聚苯乙烯保溫板，包括聚苯乙烯保溫板本體，所述聚苯乙烯保溫板本體的外表面包裹有防火涂料，所述聚苯乙烯保溫板本體內部的聚苯乙烯顆粒的外表面滲透包裹有防火涂料。
[0029]經測試，實施例2制備的A級防火改性聚苯乙烯保溫板的阻燃等級達到GB8624-2012中A2級，表觀密度為38 Kg/m3，導熱系數為0.043ff/m.k，抗壓強度為0.35MPa，壓縮強度為280 K Pa，體積吸水率≤1.0%，尺寸穩定性≤1.2。
【權利要求】
1.一種防火聚苯乙烯保溫板，包括聚苯乙烯保溫板本體，其特征在于，所述聚苯乙烯保溫板本體的外表面包裹有防火涂料，所述聚苯乙烯保溫板本體內部的聚苯乙烯顆粒的外表面滲透包裹有防火涂料。
2.如權利要求1所述的防火聚苯乙烯保溫板，其特征在于，所述防火涂料采用如下質量份數的組分混合攪拌均勻得到:水20~40份、丙烯酸柔性乳液25~30份、滑石粉12~16份、三聚氰胺10~15份、聚丁烯4~6份、防火短纖維I~3份、乙基纖維素I~3份、六亞甲基四胺2~5份、二氧化鈦I~2份、季戊四醇2~4份、苯甲酸二丁酯1份、聚氨酯增稠劑1份；并采用高壓滲透的方式進入到聚苯乙烯保溫板內部也包裹到聚苯乙烯顆粒的外表面。
3.如權利要求1所述的防火聚苯乙烯保溫板，其特征在于，所述聚苯乙烯保溫板本體與防火涂料的重量比為1:2~3。
4.如權利要求1~3任意一項所述的防火聚苯乙烯保溫板，其特征在于，所述防火聚苯乙烯保溫板的阻燃等級為A級，表觀密度為35~45Kg/m3，導熱系數≤0.045ff/m.k，抗壓強度≥0.30MPa，壓縮強度≥250KPa，體積吸水率≤1.0%，尺寸穩定性≤1.2。
5.一種A級防火改性聚苯乙烯保溫板的制備方法，其特征在于，采用高壓滲透的方式將防火涂料滲透入聚苯乙烯保溫板本體，并包裹在聚苯乙烯保溫板本體內部的聚苯乙烯顆粒的外表面以及聚苯乙烯保溫板本體外表面得到所述A級防火改性聚苯乙烯保溫板。
6.如權利要求5所述的A級防火改性聚苯乙烯保溫板的制備方法，其特征在于具體包括以下步驟: a、獲取聚苯乙烯保溫板本體； b、獲取防火涂料； C、將上述聚苯乙烯保溫板本體和防火涂料置入一密閉容器內，使防火涂料包裹住聚苯乙烯保溫板本體并持續施加高壓進行滲透處理； d、滲透處理完畢后，進行干燥處理。
7.如權利要求6所述的A級防火改性聚苯乙烯保溫板的制備方法，其特征在于所述a步驟的具體方法為: 首先將可發性聚苯乙烯母料顆粒喂入蒸汽壓為0.2~0.4MPa、75~85°C的預發機內進行預發泡，熟化8~9h后得到預發泡的聚苯乙烯母料顆粒； 然后將預發泡的聚苯乙烯顆粒放入板材成型機中，用95~110°C蒸汽加熱，保持壓力為0.08MPa~0.15MPa，待通氣結束后冷卻、脫模，經切割得到聚苯乙烯保溫板。
8.如權利要求6所述的A級防火改性聚苯乙烯保溫板的制備方法，其特征在于所述b步驟中防火涂料的組分以及各組分的質量份數為:水20~40份、丙烯酸柔性乳液25~30份、滑石粉12~16份、三聚氰胺10~15份、聚丁烯4~6份、防火短纖維I~3份、乙基纖維素I~3份、六亞甲基四胺2~5份、二氧化鈦I~2份、季戊四醇2~4份、苯甲酸二丁酯1份、聚氨酯增稠劑1份。
9.如權利要求6所述的A級防火改性聚苯乙烯保溫板的制備方法，其特征在于所述c步驟中高壓滲透處理的壓強為15MPa，時間為60s。
【文檔編號】C09D5/18GK103755994SQ201410041797
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月28日 優先權日:2014年1月28日
【發明者】陳域 申請人:重慶昊磐節能科技有限公司