CN103589081A - 一种新型发泡聚苯乙烯树脂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型发泡聚苯乙烯树脂，其特征在于，由下列重量份的原料制成：聚苯乙烯100、磷酸钙2-3、十二烷基苯磺酸钠1-2、过氧化二苯甲酰3-4、六溴环十二烷1-2、偶氮二甲酰胺2-3、氢氧化铝25-30、聚乙二醇3.5-4.5、1,2-二甲基咪唑2-3、中空玻璃微珠12-14、三乙醇胺2-3、环氧大豆油3-4、丁基硫醇锡1-2、氧化镁1-2、改性填料6-8；本发明的通过添加阻燃剂，使聚苯乙烯泡沫有十分难得的优异阻燃效果，还赋予聚苯乙烯泡沫材料优良的力学性能、轻质等性能，同时保持了聚苯乙烯泡沫材料的保温、吸水率低等优点，且性能好，成本低，简单易得。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚苯乙烯树脂，特别是一种新型发泡聚苯乙烯树脂。
背景技术
发泡聚苯乙烯树脂，是20世纪40年代初由德国巴斯夫公司首先发明的一种具有出色的低密度和绝热性能的泡沫材料。发泡聚苯乙烯树脂的用途非常广泛，由于其具有高强度、质量轻、极佳的保温绝热性能和高吸收能量能力，可以用作各种仪表、贵重物品、精密仪器、蔬菜水果和水产品等的包装材料；而因为其具有热传导率低、吸水性小、电绝缘性好、隔音、防潮以及成型工艺简单等优良特性，而被广泛应用在道路桥梁的路基铺设和房屋建筑以及渔业捕捞和冷藏行业的保温材料等方面。其中，作为一种优良的建筑材料，发泡聚苯乙烯树脂主要用于建筑物的屋面和墙体，其作为外保温复合墙体具有十分良好的节能效果；而作为保温屋面适用于住宅、工厂、平式和柏油屋面，可以起到隔音、挡水蒸汽、密封和保温隔热等作用。作为建筑用保温材料，首要考虑的几个性能指标是低的热导率，高的阻燃能力，较好的粘接性能和较好的自身强度。
发泡聚苯乙烯树脂的结构特点是比表面积很大，且材料内部结构为泡孔状，并且泡孔之间为泡壁、支柱或者聚苯乙烯薄膜，其材料内部大部分体积为空气所占有，当其着火后非常容易发生火焰扩散。因此，发泡聚苯乙烯树脂制品的阻燃要比其他普通树脂材料困难很多。而且，发泡聚苯乙烯树脂燃烧时会产生橙色火焰，发出苯乙烯的气味，并伴随大量黑烟，毒性很大。
以聚氯乙烯制备的发泡板材主要用于广告柜、浴室柜的制造，最早从欧洲引进设备和技术，引用的产品标准也是参考了欧洲的标准，板材的密度较大。近几年随着国产设备的发展尤其是助剂的发展，板材的密度有了大幅度降低，可达到0.4~0.45g/cm3之间，从而大大提高了板材的应用空间，且降低了使用成本，但是如何使板材密度进一步降低，且仍然能达到较好的使用性能，是轻质板材研究的一个瓶颈。
泡沫材料作为各种复合材料的夹芯结构主要用来增加刚度、减轻重量。结构泡沫材料还具有吸水性低、隔音绝热效果好等特性，使其成为要求具有高强度和低密度领域的理想材料。然而，现有的广告用高抗压聚苯乙烯泡沫材料，压缩强度低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种阻燃性好、密度低、高强度的新型发泡聚苯乙烯树脂。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：
一种新型发泡聚苯乙烯树脂，由下列重量份的原料制成：聚苯乙烯100、磷酸钙2-3、十二烷基苯磺酸钠1-2、过氧化二苯甲酰3-4、六溴环十二烷1-2、偶氮二甲酰胺2-3、氢氧化铝25-30、聚乙二醇3.5-4.5、1,2-二甲基咪唑2-3、中空玻璃微珠12-14、三乙醇胺2-3、环氧大豆油3-4、丁基硫醇锡1-2、氧化镁1-2、改性填料6-8；
所述改性填料通过以下方法制备：称取下列重量份的原料：凹凸棒土90-100、硅藻土20-24、秸秆灰烬50-55、十二烷基苯磺酸钠2-3、碳酸氢铵2-3、云母3-4、2- 氨基-2- 甲基-1- 丙醇3-4、阳起石5-6、硫酸镁2-3、纳米二氧化硅1-2、环氧大豆油2-3、偏硅酸钠2-3、***钠4-5；制备方法是将凹凸棒土、硅藻土、云母、阳起石放入煅烧炉中，在530-570℃下煅烧4-5小时，取出，与秸秆灰烬、碳酸氢铵混合，研磨至得到300-400目粉末，然后，再加入纳米二氧化硅、偏硅酸钠、2- 氨基-2- 甲基-1- 丙醇、环氧大豆油混合，继续研磨30-45分钟，至充分分散，再加入其它剩余成分，继续研磨30-45分钟后，在1500-1800转/分下搅拌15-30分钟，即得改性填料。
本发明所述新型发泡聚苯乙烯树脂，由以下具体步骤制备而成：
（1）将除改性填料、偶氮二甲酰胺之外的其它各物料混合，升温至100-120℃，混炼8-12分钟；
（2）将混炼好的物料加入改性填料、偶氮二甲酰胺在90-100℃进行二次混炼6-10分钟；
（3）将二次混炼好的物料开片、出片，送入成型设备中进行预成型，成型压力为4-6MPa，15-20 秒后取出；
（4）将片料加到预热的模具中，于平板硫化机上140-160℃温度下加压至6-7MPa，保压6-12min，去压发泡，冷却至常温即得。
本发明的通过添加阻燃剂，使聚苯乙烯泡沫有十分难得的优异阻燃效果，还赋予聚苯乙烯泡沫材料优良的力学性能、轻质等性能，同时保持了聚苯乙烯泡沫材料的保温、吸水率低等优点，且性能好，成本低，简单易得。
具体实施方案
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
一种新型发泡聚苯乙烯树脂，由下列重量份（公斤）的原料制成：聚苯乙烯100、磷酸钙2、十二烷基苯磺酸钠1、过氧化二苯甲酰3、六溴环十二烷1、偶氮二甲酰胺2、氢氧化铝25、聚乙二醇3.5、1,2-二甲基咪唑2、中空玻璃微珠12、三乙醇胺2、环氧大豆油3、丁基硫醇锡1、氧化镁1、改性填料6；
所述改性填料通过以下方法制备：称取下列重量份（公斤）的原料：凹凸棒土90、硅藻土20、秸秆灰烬50、十二烷基苯磺酸钠2、碳酸氢铵2、云母3、2- 氨基-2- 甲基-1- 丙醇3、阳起石5、硫酸镁2、纳米二氧化硅1、环氧大豆油2、偏硅酸钠2、***钠4；制备方法是将凹凸棒土、硅藻土、云母、阳起石放入煅烧炉中，在530-570℃下煅烧4-5小时，取出，与秸秆灰烬、碳酸氢铵混合，研磨至得到300-400目粉末，然后，再加入纳米二氧化硅、偏硅酸钠、2- 氨基-2- 甲基-1- 丙醇、环氧大豆油混合，继续研磨30-45分钟，至充分分散，再加入其它剩余成分，继续研磨30-45分钟后，在1500-1800转/分下搅拌15-30分钟，即得改性填料。
本发明所述新型发泡聚苯乙烯树脂，由以下具体步骤制备而成：
（1）将除改性填料、偶氮二甲酰胺之外的其它各物料混合，升温至100-120℃，混炼8-12分钟；
（2）将混炼好的物料加入改性填料、偶氮二甲酰胺在90-100℃进行二次混炼6-10分钟；
（3）将二次混炼好的物料开片、出片，送入成型设备中进行预成型，成型压力为4-6MPa，15-20 秒后取出；
（4）将片料加到预热的模具中，于平板硫化机上140-160℃温度下加压至6-7MPa，保压6-12min，去压发泡，冷却至常温即得。
所得的新型发泡聚苯乙烯树脂各功能参数如下：硬度（邵氏C，o）35.5、断裂伸长率（%）183、拉伸强度（MPa）1.52、冲击回弹率（%）40.0、压缩形变（%）34.0。
Claims (1)
1.一种新型发泡聚苯乙烯树脂，其特征在于，由下列重量份的原料制成：聚苯乙烯100、磷酸钙2-3、十二烷基苯磺酸钠1-2、过氧化二苯甲酰3-4、六溴环十二烷1-2、偶氮二甲酰胺2-3、氢氧化铝25-30、聚乙二醇3.5-4.5、1,2-二甲基咪唑2-3、中空玻璃微珠12-14、三乙醇胺2-3、环氧大豆油3-4、丁基硫醇锡1-2、氧化镁1-2、改性填料6-8；
所述改性填料通过以下方法制备：称取下列重量份的原料：凹凸棒土90-100、硅藻土20-24、秸秆灰烬50-55、十二烷基苯磺酸钠2-3、碳酸氢铵2-3、云母3-4、2- 氨基-2- 甲基-1- 丙醇3-4、阳起石5-6、硫酸镁2-3、纳米二氧化硅1-2、环氧大豆油2-3、偏硅酸钠2-3、***钠4-5；制备方法是将凹凸棒土、硅藻土、云母、阳起石放入煅烧炉中，在530-570℃下煅烧4-5小时，取出，与秸秆灰烬、碳酸氢铵混合，研磨至得到300-400目粉末，然后，再加入纳米二氧化硅、偏硅酸钠、2- 氨基-2- 甲基-1- 丙醇、环氧大豆油混合，继续研磨30-45分钟，至充分分散，再加入其它剩余成分，继续研磨30-45分钟后，在1500-1800转/分下搅拌15-30分钟，即得改性填料。
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