CN107778679A - 一种轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料 - Google Patents

一种轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料 Download PDF

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Abstract

本发明属于聚苯乙烯材料技术领域，涉及一种轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料。本发明轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料，由以下重量份数的原料制备而成：苯乙烯树脂90‑110份、发泡剂9‑16份、聚乙烯丙烯酸酯10‑15份、有机硅树脂6‑12份、聚乙烯基正丁基醚5‑12份、纳米氧化锌2‑5份、炭黑2‑5份、滑石粉1‑5份、阻燃剂6‑10份和蓖蔴醇酸1‑2份。本发明轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料具有质轻、抗渗性好、抗压强度高、低导热、保温效果显著等优点。

Description

一种轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料
技术领域
本发明属于聚苯乙烯材料技术领域，涉及一种轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料。
背景技术
聚苯乙烯是一种热塑性高分子材料，玻璃化温度为104℃，由其制备的泡沫塑料分为膨胀型EPS和连续性挤出型XPS板两种，具有质轻、减震、吸湿性低、易着色、电性能好、耐化学品性及价格低廉等特点，在建筑中广泛用于墙体保温、倒置式屋面保温、钢板屋面保温、 冷库保温、地暖***、地板安装辅材、复合风管、彩钢夹 芯板、建筑物底面、路基等方面。根据新的节能标准,采用传统的建筑节能材料很难达到要求, 我国迫切需要发展新型建筑保温材料。聚苯乙烯泡沫塑料XPS板是一种新型绝热材料。它具有优异的和持久的绝热功能、独特的抗蒸汽渗透性、极高的压缩强度, 易于加工安装,但市面上的产品质量及性能良莠不齐，绝大多数难以达到A2级防火要求，产品的防火和保温性能没有得到质的改变。在建筑节能强制性指标的要求下，市场急需质轻、抗渗性好、 抗压强度高、低导热、保温效果显著高性价比的保温材料。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料。本发明轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料具有质轻、抗渗性好、 抗压强度高、低导热、保温效果显著等优点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为。
一种轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料，由以下重量份数的原料制备而成：苯乙烯树脂90-110 份、发泡剂9-16份、聚乙烯丙烯酸酯10-15份、有机硅树脂 6-12 份、聚乙烯基正丁基醚 5-12 份、纳米氧化锌 2-5 份、炭黑 2-5 份、滑石粉1-5份、阻燃剂6-10份和蓖蔴醇酸1-2份。
本发明的一种优选方案，由以下重量份数的原料制备而成：苯乙烯树脂95-100份、发泡剂7-12份、聚乙烯丙烯酸酯12-15份、有机硅树脂8-10 份、聚乙烯基正丁基醚 7-10份、纳米氧化锌 3-4 份、炭黑 3-4 份、滑石粉2-3份、阻燃剂8-9份和蓖蔴醇酸1-2份。
本发明的另一种优选方案，由以下重量份数的原料制备而成：苯乙烯树脂98 份、发泡剂9份、聚乙烯丙烯酸酯13份、有机硅树脂9 份、聚乙烯基正丁基醚 9 份、纳米氧化锌3 份、炭黑 4 份、滑石粉2份、阻燃剂9份和蓖蔴醇酸1份。
所述发泡剂为CO2发泡剂和戊烷发泡剂，按重量份数比CO2发泡剂:戊烷发泡剂为3-4:5-7。
所述阻燃剂为六溴环十二烷。
一种轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料的制备方法，制备步骤如下。
（1）预发泡：按重量份数秤取苯乙烯树脂、发泡剂、聚乙烯丙烯酸酯、有机硅树脂、聚乙烯基正丁基醚、纳米氧化锌、炭黑、滑石粉、阻燃剂和蓖蔴醇酸均匀混合，将混合原料放入预发泡机中进行预发泡，通入的蒸汽压为 0.2-0.5Mpa，预发温度为 90℃-105℃，搅拌转速为 60-90 r/min，时间控制在3～5 min；
（2）熟化：待机内的混合原料完全预发后，从预发泡机的出料口排出，在 25℃下，放置8-24h。
（3）成型：将熟化后的半成品投放到块材成型机内，注入蒸汽，温度为100-120℃，时间20-30 min,压力为4-6MPa，经蒸汽加压聚合成型，待聚合成型后将蒸汽抽出，冷却后为块材。
本发明的有益效果。
1）本发明轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料采用与空气置换速度较快的烃类发泡剂避免了对臭氧层的破坏, 又保证在反应的初始阶段就大部分完成了与空气的置换, 使施工后材料的导热系数的变化很小, XPS挤塑板从工艺上克服了传统工艺的繁杂的生产工艺。
2）本发明采用聚苯乙烯树脂及其它添加剂经挤压过程制造出的拥有连续均匀表层及闭孔式蜂窝结构的板材的结构闭孔率99%远大于发泡聚氨酯80%左右的结构闭孔率，说明本发明保温性能好。
3） 本发明采用聚苯乙烯树脂加上添加剂之后加压成型，其结构为连接均匀的表层及闭孔式的细胞组成，这些细胞互联，细胞壁有一致的厚度，因此，空隙是不可能产生的。这说明本发明抗渗性好吸水率特别低。
4）本发明质地轻不会影响结构的承受能力，且由于其优良的物理性能，安装极为方便；抗压强度高可以在150KPa一500KPa以上高于其它材料，因而能承受各***地面荷载。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1。
一种轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料，由以下重量份数的原料制备而成 。
苯乙烯树脂98 份、CO2发泡剂3份、戊烷发泡剂6份、聚乙烯丙烯酸酯13份、有机硅树脂9 份、聚乙烯基正丁基醚 9 份、纳米氧化锌 3 份、炭黑 4 份、滑石粉2份、六溴环十二烷9份和蓖蔴醇酸1份。
其制备步骤如下。
（1）预发泡：将按重量份数秤取的苯乙烯树脂、CO2发泡剂、戊烷发泡剂、聚乙烯丙烯酸酯、有机硅树脂、聚乙烯基正丁基醚、纳米氧化锌、炭黑、滑石粉、六溴环十二烷和蓖蔴醇酸均匀混合，将混合原料放入预发泡机中进行预发泡，通入的蒸汽压为 0.2-0.5Mpa，预发温度为 90℃-105℃，搅拌转速为 80r/min，时间控制在5 min。
（2）熟化：待机内的混合原料完全预发后，从预发泡机的出料口排出，在 25℃下，放置 8-24h。
（3）成型：将熟化后的半成品投放到块材成型机内，注入蒸汽，温度为100-120℃，时间25 min,压力为4-6MPa，经蒸汽加压聚合成型，待聚合成型后将蒸汽抽出，冷却后为块材。
实施例2。
一种轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料，由以下重量份数的原料制备而成 。
苯乙烯树脂105 份、CO2发泡剂4份、戊烷发泡剂7份、聚乙烯丙烯酸酯11份、有机硅树脂7 份、聚乙烯基正丁基醚 11份、纳米氧化锌 3 份、炭黑 4 份、滑石粉4份、六溴环十二烷7份和蓖蔴醇酸1份。
其制备步骤如下。
（1）预发泡：将按重量份数秤取的苯乙烯树脂、CO2发泡剂、戊烷发泡剂、聚乙烯丙烯酸酯、有机硅树脂、聚乙烯基正丁基醚、纳米氧化锌、炭黑、滑石粉、六溴环十二烷和蓖蔴醇酸均匀混合，将混合原料放入预发泡机中进行预发泡，通入的蒸汽压为 0.2-0.5Mpa，预发温度为 90℃-105℃，搅拌转速为 80r/min，时间控制在5 min。
（2）熟化：待机内的混合原料完全预发后，从预发泡机的出料口排出，在 25℃下，放置 8-24h 。
（3）成型：将熟化后的半成品投放到块材成型机内，注入蒸汽，温度为100-120℃，时间25 min,压力为4-6MPa，经蒸汽加压聚合成型，待聚合成型后将蒸汽抽出，冷却后为块材。
实施例3。
一种轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料，由以下重量份数的原料制备而成 。
苯乙烯树脂90 份、CO2发泡剂5份、戊烷发泡剂10份、聚乙烯丙烯酸酯14份、有机硅树脂11份、聚乙烯基正丁基醚 7份、纳米氧化锌 3 份、炭黑 4 份、滑石粉4份、六溴环十二烷10份和蓖蔴醇酸1份。
其制备步骤如下。
（1）预发泡：将按重量份数秤取的苯乙烯树脂、CO2发泡剂、戊烷发泡剂、聚乙烯丙烯酸酯、有机硅树脂、聚乙烯基正丁基醚、纳米氧化锌、炭黑、滑石粉、六溴环十二烷和蓖蔴醇酸均匀混合，将混合原料放入预发泡机中进行预发泡，通入的蒸汽压为 0.2-0.5Mpa，预发温度为 90℃-105℃，搅拌转速为 80r/min，时间控制在5 min。
（2）熟化：待机内的混合原料完全预发后，从预发泡机的出料口排出，在 25℃下，放置 8-24h。
（3）成型：将熟化后的半成品投放到块材成型机内，注入蒸汽，温度为100-120℃，时间25 min,压力为4-6MPa，经蒸汽加压聚合成型，待聚合成型后将蒸汽抽出，冷却后为块材。
一、性能检测。
1、对实施例1-3制备的轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料进行性能检测，结果如表1。
表1轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料理化指标。
２、建筑工程行业聚苯乙烯泡沫技术性要求标准如表2。
表2聚苯乙烯泡沫技术性要求。
由表1和表2可知，本发明轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料的表观密度≥32kg/m3大于标准中的Ⅲ级技术要求的表观密度30.0 kg/m3；导热系数≤0.028W/(m•K)，其中实施例1为最小0.020 W/(m•K)，本发明导热系数低于标准中的0.041W/(m•K)，说明本发明保温性能优越；抗拉强度在185-210kPa之间；压缩强度＞175kPa，其中实施例1压缩强度最高为186.7kPa，远大于表标准中的150kPa，说明本发明抗压抗拉性能好；本发明的吸湿率≤2.0，本发明实施例1中的吸湿率最低为1.5%，低于标准中的Ⅲ级技术要求的吸湿率2%，说明本发明抗渗性好；本发明氧指数≥31达到国家B1标准，燃烧等级复合B2标准。本发明轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料具有质轻、抗渗性好、 抗压强度高、低导热、保温效果显著等优点。

Claims (6)

1.一种轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料，其特征在于，由以下重量份数的原料制备而成：苯乙烯树脂90-110 份、发泡剂9-16份、聚乙烯丙烯酸酯10-15份、有机硅树脂 6-12 份、聚乙烯基正丁基醚 5-12 份、纳米氧化锌 2-5 份、炭黑 2-5 份、滑石粉1-5份、阻燃剂6-10份和蓖蔴醇酸1-2份。
2.根据权利要求1所述的轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料，其特征在于：由以下重量份数的原料制备而成：苯乙烯树脂95-100 份、发泡剂7-12份、聚乙烯丙烯酸酯12-15份、有机硅树脂8-10 份、聚乙烯基正丁基醚 7-10 份、纳米氧化锌 3-4 份、炭黑 3-4 份、滑石粉2-3份、阻燃剂8-9份和蓖蔴醇酸1-2份。
3.根据权利要求1所述的轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料，其特征在于：由以下重量份数的原料制备而成：苯乙烯树脂98 份、发泡剂9份、聚乙烯丙烯酸酯13份、有机硅树脂9 份、聚乙烯基正丁基醚 9 份、纳米氧化锌 3 份、炭黑 4 份、滑石粉2份、阻燃剂9份和蓖蔴醇酸1份。
4.根据权利要求1所述的轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料，其特征在于：所述发泡剂为CO2发泡剂和戊烷发泡剂，按重量份数比CO2发泡剂:戊烷发泡剂为3-4:5-7。
5.根据权利要求1所述的轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料，其特征在于：所述阻燃剂为六溴环十二烷。
6.根据权利要求 1 所述的轻型保温聚苯乙烯泡沫塑料的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
（1）预发泡：按重量份数秤取苯乙烯树脂、发泡剂、聚乙烯丙烯酸酯、有机硅树脂、聚乙烯基正丁基醚、纳米氧化锌、炭黑、滑石粉、阻燃剂和蓖蔴醇酸均匀混合，将混合原料放入预发泡机中进行预发泡，通入的蒸汽压为 0.2-0.5Mpa，预发温度为 90℃-105℃，搅拌转速为60-90 r/min，时间控制在3～5 min；
（2）熟化：待机内的混合原料完全预发后，从预发泡机的出料口排出，在 25℃下，放置8-24h ；
（3）成型：将熟化后的半成品投放到块材成型机内，注入蒸汽，温度为100-120℃，时间20-30 min,压力为4-6MPa，经蒸汽加压聚合成型，待聚合成型后将蒸汽抽出，冷却后为块材。
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