CN105199252A - 一种采用二氧化碳发泡剂生产聚苯乙烯挤塑板异型材的方法 - Google Patents

一种采用二氧化碳发泡剂生产聚苯乙烯挤塑板异型材的方法 Download PDF

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王翔
张晶
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Abstract

本发明公开了一种采用二氧化碳发泡剂生产聚苯乙烯挤塑板异型材的方法，由聚苯乙烯熔体为主要组分，二氧化碳作为发泡剂的聚合物熔体，二者按照一定的比例同时加入到挤出机中形成聚合物熔体，将二氧化碳通过发泡剂注入***从挤出机中段注入到熔体中，形成可发泡的凝胶，随着熔体的向前输送，在螺杆的剪切作用下，发泡剂与聚苯乙烯熔体充分混合，随后聚合物熔体通过热交换器的混合与降温冷却，以降低该凝胶的温度至最佳发泡温度，冷却了的凝胶通过所需形状的模具挤出即制成聚苯乙烯挤塑板异型材。本发明提供的一种采用二氧化碳发泡剂生产聚苯乙烯挤塑板异型材的方法，经济环保，且工艺简单，具有良好的市场前景。

Description

一种采用二氧化碳发泡剂生产聚苯乙烯挤塑板异型材的方法
技术领域
本发明涉及一种聚苯乙烯挤塑板异型材的生产配方、工艺方法，尤其涉及一种采用二氧化碳发泡剂生产聚苯乙烯挤塑板异型材的方法。
背景技术
目前市面上广泛应用于房屋装饰用的线条板材质有木质、石膏、不锈钢、塑料等，其中木质、石膏和不锈钢材质的线条板和塑料材质的相比具有更高的密度，不利于线条板的安装，木质与石膏材质板材易吸水形变，并且其价格也更加昂贵等不利因素。塑料制品主要是可发性聚苯乙烯(EPS)装饰材料，其具有质轻，可循环利用经济环保等有点，但是这种材料与聚苯乙烯挤塑板(XPS)相比具有表面粗糙、生产效率低下、导热系数高、抗压能力弱，需要后期处理等一系列的缺点。用低沸点的二氧化碳作为发泡剂单独使用生产聚苯乙烯挤塑板时，对***的压力要求很高，普通设备难以做到，聚苯乙烯挤塑板异型材不同于通常挤塑板一样简单的外观结构，挤出***内压力平衡很难得到，而且需要得到表面光滑的板材也有相当的难度，因此开发聚苯乙烯挤塑板(XPS)异型材具有良好的市场前景。
发明内容
本发明目的针对背景技术所提的现阶段的房屋装饰用线条版在使用中的各种不足，提供一种采用二氧化碳发泡剂生产聚苯乙烯挤塑板异型材的方法，是一种聚苯乙烯挤塑板异型材直接成型的生产方法。
本发明一种采用二氧化碳发泡剂生产聚苯乙烯挤塑板异型材的方法是通过以下技术方案实现：
一种采用二氧化碳发泡剂生产聚苯乙烯挤塑板异型材的方法，其特征在于：该方法是以聚苯乙烯熔体为主要组分、二氧化碳作为发泡剂的聚合物熔体，制备挤出的聚苯乙烯挤塑板异型材，其中原料重量份配比：
聚苯乙烯100份
二氧化碳1.5～2.5份
加工助剂4～10份
一种采用二氧化碳发泡剂生产聚苯乙烯挤塑板异型材的方法如下：
(1)聚苯乙烯颗粒和加工助剂按照上述重量份比例分别通过真空吸料***和粉体加料***同时加入到挤出机中，设定挤出机***温度为200～240℃，使聚苯乙烯颗粒和加工助剂充分熔融和混合，形成聚苯乙烯熔体；
(2)将二氧化碳注入挤出机中，注入压力为16～20MPa，形成可发泡的凝胶；
(3)步骤(2)的凝胶与步骤(1)的聚苯乙烯熔体在挤出机中的双螺杆剪切作用下充分混合，物料在向前输送的过程中逐渐降温；
(4)将步骤(3)的混合物送入热交换器，设置***压力为10～15MPa，经过热交换器的混合与降温冷却，使得混合物温度降至110～130℃，形成聚合物凝胶；
(5)将步骤(4)的聚合物凝胶通过特定形状的口模挤出即可形成聚苯乙烯挤塑板异型材。
所述的聚苯乙烯为新料，熔融指数为1.6～5g/10min。
所述的加工助剂包括成核剂、色母或色粉、阻燃剂和脱模剂。
所述的脱模剂通过脱模剂注入***在热交换器与口模连接段的中部注入，注入压力为4～6MPa。
所述的脱模剂包括有机物脱模剂甘油和高聚物脱模剂硅油、硅酯中的一种或其混合物。
所述成核剂为滑石粉，所述阻燃剂为环六溴十二烷，所述色母或色粉颜色为黄色、蓝色或红色。
本发明的有益效果是：
本发明提供的一种采用二氧化碳发泡剂生产聚苯乙烯挤塑板异型材的方法，使得二氧化碳发泡生产聚苯乙烯挤塑板异型材得以实现，本发明对发泡工艺进行了改良，首先对螺杆进行了设计，增加了回流槽以提高物料的混合能力，做了大量的实验得到了一系列的物料加入量、螺杆转速及挤出***各段温度设定对***压力的实验数据，确定了最佳的工艺参数；同时采用了脱模剂来帮助聚苯乙烯凝胶顺利通过口模，改善了制品的表观性能，对脱模剂和脱模剂注入***进行了改良，使其更加利于工艺的控制。
具体实施方式：
为了使本发明的内容更容易并清楚地理解，下面根据具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
(1)聚苯乙烯颗粒100Kg和加工助剂滑石粉2.5Kg、环六溴十二烷1.5Kg、蓝色母0.5Kg分别通过真空吸料***和粉体加料***同时加入到挤出机中，设定挤出机***温度为200℃～240℃，使聚苯乙烯颗粒和加工助剂充分熔融和混合，形成聚苯乙烯熔体；
(2)取二氧化碳1.5Kg注入挤出机中，注入压力为16～20MPa，形成可发泡的凝胶；
(3)将上述凝胶与聚苯乙烯熔体在挤出机中的双螺杆剪切作用下充分混合，物料在向前输送的过程中逐渐降温；
(4)将步骤(3)的混合物送入热交换器，设置***压力为10～15MPa，经过热交换器的混合与降温冷却，使得混合物温度降至110℃，形成聚合物凝胶；
(5)脱模剂通过脱模剂注入***在热交换器与口模中间的连接段中部打入***，注入压力为4～6MPa，以改善制品的表观性能；
(6)将步骤(4)的聚合物凝胶通过特定形状的口模挤出即可形成聚苯乙烯挤塑板异型材。
实施例2：
(1)聚苯乙烯颗粒100Kg和加工助剂滑石粉4Kg、环六溴十二烷2.5Kg、红色母1.5Kg分别通过真空吸料***和粉体加料***同时加入到挤出机中，设定挤出机***温度为200℃～240℃，使聚苯乙烯颗粒和加工助剂充分熔融和混合，形成聚苯乙烯熔体；
(2)取二氧化碳1.5Kg注入挤出机中，注入压力为16～20MPa，形成可发泡的凝胶；
(3)将上述凝胶与聚苯乙烯熔体在挤出机中的双螺杆剪切作用下充分混合，物料在向前输送的过程中逐渐降温；
(4)将步骤(3)的混合物送入热交换器，设置***压力为10～15MPa，经过热交换器的混合与降温冷却，使得混合物温度降至110℃，形成聚合物凝胶；
(5)脱模剂通过脱模剂注入***在热交换器与口模中间的连接段中部打入***，注入压力为4～6MPa，以改善制品的表观性能；
(6)将步骤(4)的聚合物凝胶通过特定形状的口模挤出即可形成聚苯乙烯挤塑板异型材。
实施例3：
(1)聚苯乙烯颗粒100Kg和加工助剂滑石粉2.5Kg、环六溴十二烷1.5Kg、蓝色母0.5Kg分别通过真空吸料***和粉体加料***同时加入到挤出机中，设定挤出机***温度为200℃～240℃，使聚苯乙烯颗粒和加工助剂充分熔融和混合，形成聚苯乙烯熔体；
(2)取二氧化碳2.5Kg注入挤出机中，注入压力为16～20MPa，形成可发泡的凝胶；
(3)将上述凝胶与聚苯乙烯熔体在挤出机中的双螺杆剪切作用下充分混合，物料在向前输送的过程中逐渐降温；
(4)将步骤(3)的混合物送入热交换器，设置***压力为10～15MPa，经过热交换器的混合与降温冷却，使得混合物温度降至110℃，形成聚合物凝胶；
(5)脱模剂通过脱模剂注入***在热交换器与口模中间的连接段中部打入***，注入压力为4～6MPa，以改善制品的表观性能；
(6)将步骤(4)的聚合物凝胶通过特定形状的口模挤出即可形成聚苯乙烯挤塑板异型材。
实施例4：
(1)聚苯乙烯颗粒100Kg和加工助剂滑石粉4.5Kg、环六溴十二烷3.5Kg、蓝色母2Kg分别通过真空吸料***和粉体加料***同时加入到挤出机中，设定挤出机***温度为200℃～240℃，使聚苯乙烯颗粒和加工助剂充分熔融和混合，形成聚苯乙烯熔体；
(2)取二氧化碳1.5Kg注入挤出机中，注入压力为16～20MPa，形成可发泡的凝胶；
(3)将上述凝胶与聚苯乙烯熔体在挤出机中的双螺杆剪切作用下充分混合，物料在向前输送的过程中逐渐降温；
(4)将步骤(3)的混合物送入热交换器，设置***压力为10～15MPa，经过热交换器的混合与降温冷却，使得混合物温度降至110℃，形成聚合物凝胶；
(5)脱模剂通过脱模剂注入***在热交换器与口模中间的连接段中部打入***，注入压力为4～6MPa，以改善制品的表观性能；
(6)将步骤(4)的聚合物凝胶通过特定形状的口模挤出即可形成聚苯乙烯挤塑板异型材。
实施例5：
(1)聚苯乙烯颗粒100Kg和加工助剂滑石粉2.5Kg、环六溴十二烷1.5Kg、黄色母1Kg分别通过真空吸料***和粉体加料***同时加入到挤出机中，设定挤出机***温度为200℃～240℃，使聚苯乙烯颗粒和加工助剂充分熔融和混合，形成聚苯乙烯熔体；
(2)取二氧化碳2.5Kg注入挤出机中，注入压力为16～20MPa，形成可发泡的凝胶；
(3)将上述凝胶与聚苯乙烯熔体在挤出机中的双螺杆剪切作用下充分混合，物料在向前输送的过程中逐渐降温；
(4)将步骤(3)的混合物送入热交换器，设置***压力为10～15MPa，经过热交换器的混合与降温冷却，使得混合物温度降至110℃，形成聚合物凝胶；
(5)脱模剂通过脱模剂注入***在热交换器与口模中间的连接段中部打入***，注入压力为4～6MPa，以改善制品的表观性能；
(6)将步骤(4)的聚合物凝胶通过特定形状的口模挤出即可形成聚苯乙烯挤塑板异型材。
本发明提供的一种采用二氧化碳发泡剂生产聚苯乙烯挤塑板异型材的方法，使得二氧化碳发泡生产聚苯乙烯挤塑板异型材得以实现，本发明对发泡工艺进行了改良，首先对螺杆进行了设计，增加了回流槽以提高物料的混合能力，做了大量的实验得到了一系列的物料加入量、螺杆转速及挤出***各段温度设定对***压力的实验数据，确定了最佳的工艺参数；同时采用了脱模剂来帮助聚苯乙烯凝胶顺利通过口模，改善了制品的表观性能，对脱模剂和脱模剂注入***进行了改良，使其更加利于工艺的控制。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种采用二氧化碳发泡剂生产聚苯乙烯挤塑板异型材的方法，其特征在于：该方法是以聚苯乙烯熔体为主要组分、二氧化碳作为发泡剂的聚合物熔体，制备挤出的聚苯乙烯挤塑板异型材，其中原料重量份配比：
聚苯乙烯100份
二氧化碳1.5～2.5份
加工助剂4～10份
一种采用二氧化碳发泡剂生产聚苯乙烯挤塑板异型材的方法如下：
(1)聚苯乙烯颗粒和加工助剂按照上述重量份比例分别通过真空吸料***和粉体加料***同时加入到挤出机中，设定挤出机***温度为200～240℃，使聚苯乙烯颗粒和加工助剂充分熔融和混合，形成聚苯乙烯熔体；
(2)将二氧化碳注入挤出机中，注入压力为16～20MPa，形成可发泡的凝胶；
(3)步骤(2)的凝胶与步骤(1)的聚苯乙烯熔体在挤出机中的双螺杆剪切作用下充分混合，物料在向前输送的过程中逐渐降温；
(4)将步骤(3)的混合物送入热交换器，设置***压力为10～15MPa，经过热交换器的混合与降温冷却，使得混合物温度降至110～130℃，形成聚合物凝胶；
(5)将步骤(4)的聚合物凝胶通过特定形状的口模挤出即可形成聚苯乙烯挤塑板异型材。
2.根据权利要求1所述的一种采用二氧化碳发泡剂生产聚苯乙烯挤塑板异型材的方法，其特征在于：所述的聚苯乙烯为新料，熔融指数为1.6～5g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种采用二氧化碳发泡剂生产聚苯乙烯挤塑板异型材的方法，其特征在于：所述的加工助剂包括成核剂、色母或色粉、阻燃剂和脱模剂。
4.根据权利要求3所述的一种采用二氧化碳发泡剂生产聚苯乙烯挤塑板异型材的方法，其特征在于：所述的脱模剂通过脱模剂注入***在热交换器与口模连接段的中部注入，注入压力为4～6MPa。
5.根据权利要求3所述的一种采用二氧化碳发泡剂生产聚苯乙烯挤塑板异型材的方法，其特征在于：所述的脱模剂包括有机物脱模剂甘油和高聚物脱模剂硅油、硅酯中的一种或其混合物。
6.根据权利要求3所述的一种采用二氧化碳发泡剂生产聚苯乙烯挤塑板异型材的方法，其特征在于：所述成核剂为滑石粉，所述阻燃剂为环六溴十二烷，所述色母或色粉颜色为黄色、蓝色或红色。
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