CN111635597A - 一种聚苯乙烯保温材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种聚苯乙烯保温材料及其制备方法。本发明提供的聚苯乙烯保温材料为包覆型阻燃保温材料,聚苯乙烯泡沫表面包覆有阻燃剂层,阻燃剂层中包含一定比例搭配的可膨胀石墨、阳离子型胶黏剂、无机阻燃剂、无机纳米粒子和带正电磁性纳米粒子,其中,阳离子型胶黏剂由一定比例的水性聚氨酯、丙烯酰胺、阳离子单体、引发剂、交联剂和水制得,通过制备上述阳离子型胶黏剂并以一定比例引入阻燃剂层中,与上述阻燃剂层其它组分配合,能够有效改善聚苯乙烯泡沫的阻燃能力,同时提高其机械性能。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料领域,特别涉及一种聚苯乙烯保温材料及其制备方法。
背景技术
聚苯乙烯作为常见的聚合物材料,其产量仅次于聚烯烃、聚氯乙烯等聚合物。并广泛应用于家装、包装材料、汽车内饰、建筑保温、航空等领域。在建筑保温领域,聚苯乙烯泡沫材料常被用于建筑屋面、管道、墙体及地面,且成本低、性能优异。聚苯乙烯泡沫材料比表面积大,材料内部结构为泡孔状,极易燃烧,燃烧后火焰迅速扩散,燃烧过程中会释放出大量的有毒气体。因此,需制备出一种既符合环保要求要求,又达到阻燃等级标准的高阻燃性环保型聚苯乙烯保温板。
传统的含卤阻燃剂在燃烧时发烟量大,且放出有毒气体,严重危及人的生命安全,膨胀型阻燃剂(IFR)具有无卤、无毒、无污染等特点,是一种新型、高效的环保型阻燃剂。膨胀型阻燃剂包括P-N膨胀型阻燃体系和膨胀型石墨阻燃剂(EG)。膨胀石墨是塑料材料良好的阻燃剂,具有阻燃效果明显、保温效果好、膨胀倍率高,防水性好等特点。单独使用或与其它阻燃剂混合使用都可达到理想的阻燃效果。在火灾发生时,膨胀型阻燃剂通过体积的瞬间增大将火焰窒息,同时在膨胀过程中要吸收大量的环境热量,达到降低体系温度的效果从而达到阻燃防火之目的。但由于可膨胀石墨的强度较低,附着力非常弱,因此如何改善膨胀型石墨阻燃剂的强度及附着力成为工业生产中有待解决的问题。目前提高附着力的方法有卡槽、表面凹凸、连接块等方式,但这些方法无法从根本上解决问题。
为提高聚苯乙烯泡沫保温板的阻燃性,可通过本体阻燃、包覆阻燃、表面涂覆阻燃等方式对基体材料进行改善。其中,本体阻燃是将阻燃剂以分散相形态与聚苯乙烯基体形成微观的多相分散***;如专利申请CN 104895205 A采用本体阻燃方法,将聚苯乙烯与石墨粉混合后发泡,制备石墨聚合物保温板,然而该方法所得产品存在石墨分布不均匀,导热系数较高,膨胀系数不理想,产品质量难以控制等问题。表面涂覆的阻燃是将阻燃层涂覆基体表面以提高阻燃性;如专利CN 20529446 U采用表面涂覆方法,在聚苯乙烯板材表面涂覆一层阻燃材料,虽然能达到一定的阻燃效果,但在表面涂层受到破坏或者长时间的火焰作用下发生失效,因此局限性较大。包覆阻燃工艺最早是由美国的Monsanto公司和Shell公司所开发的,是将阻燃剂通过共混的方式包覆在发泡聚苯乙烯(EPS)珠粒表面,该方法操作简单,阻燃效率高,可调节性强。通过调节包覆层的材料种类、含量及配比等,可对聚苯乙烯阻燃性能泡沫材料的阻燃性能、力学性能和保温性能有效的调控,以满足市场及实际应用的需求。
例如专利申请CN 106117856 A利用包覆阻燃的方法制备出一种防火聚苯乙烯保温板,其采用脲醛树脂、醇酸树脂、氢氧化铝、聚磷酸铵等材料作为阻燃剂,阻燃性能明显提高,但该阻燃剂在室温条件下就会发生固化反应,因此在实际生产中会产生阻燃剂包覆不均匀,混合工序耗能大等问题。专利申请CN 102391588 A利用阻燃剂包覆聚苯乙烯颗粒的方法,制备了一种高阻燃保温聚苯乙烯泡沫保温板;其采用无机-有机复合阻燃剂,利用酚醛树脂、可膨胀石墨、红磷为阻燃涂层,包覆在聚苯乙烯泡沫表面,但该阻燃剂与聚苯乙烯结合性较差,使得产品机械性能较差,在燃烧过程中会出现阻燃剂粉碎、脱落等问题。以上现有技术皆为利用包覆阻燃的方法制备的聚苯乙烯泡沫,然而专利中对如何兼顾阻燃、环保、机械性能、固化速率等问题并没有很好地解决。
专利CN203583688U、CN206495346U、CN208105555U等均采用凹槽的方式在聚苯乙烯外层附加一层阻燃层以提高材料的阻燃性,该方法操作复杂,且存在外层材料不牢固,易脱落等问题,无法从根本上提高阻燃性。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种聚苯乙烯保温材料及其制备方法。本发明提供的聚苯乙烯保温材料能够有效提高材料的机械强度、阻燃性能及保温性,同时具有高环保性。
本发明提供了一种聚苯乙烯保温材料,包括:聚苯乙烯泡沫和包覆在所述聚苯乙烯泡沫表面的阻燃剂层;
所述阻燃剂层包括以下质量份的组分:
所述阳离子型胶黏剂由包括以下质量份组分的原料形成:
优选的,所述阳离子单体选自二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的一种或几种。
优选的,所述阳离子型胶黏剂通过以下方式制得:
将水性聚氨酯、丙烯酰胺、阳离子单体、引发剂、交联剂和水混合并升温反应,得到阳离子型胶黏剂。
优选的,所述无机阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝和红磷中的一种或几种;
所述无机纳米粒子选自石墨烯、碳纳米管、层状纳米蒙脱土、黏土、高岭土、纤维素、碳酸钙、二氧化硅和炭黑中的一种或几种。
优选的,所述带正电磁性纳米粒子选自季铵盐处理的层状纳米蒙脱土、铁包覆改性的二氧化钛、离子液体改性的碳纳米管、氧化石墨烯和表面阳离子改性的纳米纤维素中的一种或几种。
优选的,所述聚苯乙烯泡沫由聚苯乙烯颗粒发泡形成;
所述聚苯乙烯颗粒为表面带有负电荷的EPS颗粒和/或中性EPS颗粒。
优选的,所述表面带有负电荷的EPS颗粒通过以下方式制得:
S1、将水、乳化剂、分散剂、悬浮剂、苯乙烯单体、引发剂和增塑剂混合反应,形成中间产物;
S2、将所述中间产物与CaCO3、Ca3(PO4)2、乳化剂和阴离子单体混合,并将戊烷通入体系中,升温反应,得到表面带有负电荷的EPS颗粒。
优选的,
所述步骤S1中:
所述反应的温度为80~90℃,反应的时间为1~2h;
所述步骤S2中:
所述阴离子单体选自磺酸盐、羧酸盐和磷酸盐中的一种或几种;
所述磺酸盐选自羟基乙烷磺酸盐、芳基烷烃基磺酸盐、木质素磺酸盐、苯乙烯磺酸盐中的一种或几种;
所述羧酸盐选自侧链基团为羧基、磺酸基、氨基或聚氧乙烯基的羧酸盐;
所述磷酸盐选自烷基芳基磷酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸盐、烷基醇酰胺磷酸盐、咪唑啉类磷酸酯盐和硅氧烷磷酸盐中的一种或几种;
所述升温反应包括:先升温至106~108℃,并控制压力为0.6~0.8MPa,反应2~3h;再升温至110~114℃,反应3~3.5h。
本发明还提供了一种上述技术方案中所述的聚苯乙烯保温材料的制备方法,包括以下步骤:
a)聚苯乙烯颗粒进行一次发泡,得到聚苯乙烯泡沫;
b)将所述聚苯乙烯泡沫与阻燃剂溶液混合后干燥,得到包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫;
c)将所述包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫进行二次发泡,得到聚苯乙烯保温材料;
所述阻燃剂溶液包括以下质量份的组分:
优选的,
所述步骤a)中:
所述一次发泡为蒸汽发泡;所述蒸汽的条件为:温度96~120℃,压力0.2~0.4MPa,时间1~2h;
所述步骤b)中:
所述聚苯乙烯泡沫与阻燃剂溶液的质量比为1∶(1~1.5);
所述干燥的温度为25~50℃;
所述步骤c)中:
所述二次发泡为蒸汽发泡;所述蒸汽发泡的条件为:温度96~120℃,压力0.08~0.15MPa,时间0.5~1h。
本发明提供的聚苯乙烯保温材料为包覆型阻燃保温材料,聚苯乙烯泡沫表面包覆有阻燃剂层,阻燃剂层中包含一定比例搭配的可膨胀石墨、阳离子型胶黏剂、无机阻燃剂、无机纳米粒子和带正电磁性纳米粒子,其中,阳离子型胶黏剂由一定比例的水性聚氨酯、丙烯酰胺、阳离子单体、引发剂、交联剂和水制得,通过制备上述阳离子型胶黏剂并以一定比例引入阻燃剂层中,与上述阻燃剂层其它组分配合,能够有效改善聚苯乙烯泡沫的阻燃能力,同时提高材料机械性能及阻燃层材料的附着力。
实验结果表明,本发明提供的聚苯乙烯保温材料的氧指数达到35%以上(标准GB/T2406.93);防火等级为A级(标准GB8624-97);压缩强度达到0.33KPa以上,抗拉强度达到0.39KPa以上(标准GB9641-1988);导热系数在0.033W/(m·K)以下(标准GB/T 10801.2-2002)。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的聚苯乙烯保温材料的制备过程示意图;
图2为实施例1、实施例4、实施例6所得聚苯乙烯保温板的外观示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种聚苯乙烯保温材料,包括:聚苯乙烯泡沫和包覆在所述聚苯乙烯泡沫表面的阻燃剂层;
所述阻燃剂层包括以下质量份的组分:
所述阳离子型胶黏剂由包括以下质量份组分的原料形成:
本发明提供的聚苯乙烯保温材料为包覆型阻燃保温材料,聚苯乙烯泡沫表面包覆有阻燃剂层,阻燃剂层中包含一定比例搭配的可膨胀石墨、阳离子型胶黏剂、无机阻燃剂、无机纳米粒子和带正电磁性纳米粒子,其中,阳离子型胶黏剂由一定比例的水性聚氨酯、丙烯酰胺、阳离子单体、引发剂、交联剂和水制得,通过制备上述阳离子型胶黏剂并以一定比例引入阻燃剂层中,与上述阻燃剂层其它组分配合,能够有效改善聚苯乙烯泡沫的阻燃能力,同时提高其机械性能。
本发明中,所述聚苯乙烯泡沫由聚苯乙烯颗粒发泡形成。所述聚苯乙烯颗粒为表面带有负电荷的EPS颗粒和/或中性EPS颗粒。
其中,所述中性EPS颗粒为商业EPS产品,优选为粒径为1.0~3.0mm,发泡倍率为40~60倍的商业EPS产品;更优选为PKF-XS系列的PKF-301XS、PKF-401XS和PKF-501XS中的一种或几种,可由无锡兴达泡塑新材料股份有限公司提供。
其中,所述表面带有负电荷的EPS颗粒为自制EPS颗粒,具体通过以下方式制得:
S1、将水、乳化剂、分散剂、悬浮剂、苯乙烯单体、引发剂和增塑剂混合反应,形成中间产物;
S2、将所述中间产物与CaCO3、Ca3(PO4)2、乳化剂和阴离子单体混合,并将戊烷通入体系中,升温反应,得到表面带有负电荷的EPS颗粒。
关于步骤S1:
所述乳化剂优选为十二烷基苯磺酸钠。所述分散剂优选为磷酸钙、聚乙烯醇、羟乙基纤维素和甲基纤维素中的一种或几种。所述悬浮剂优选为硅藻土和滑石粉中的一种或几种。所述引发剂优选为过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯和偶氮二异丁腈中的一种或几种。所述增塑剂优选为磷酸三丁酯。在混料过程中,优选伴随搅拌;更具体的,在搅拌条件下,向水中分别加入乳化剂、分散剂、悬浮剂、苯乙烯单体、引发剂和增塑剂,混合均匀。待上述物料加入完毕后,升温进行反应;所述升温预选为升至80~90℃,保温反应的时间优选为1~2h。经上述处理过程中,首先单体在强机械搅拌下破裂成较小的液滴,形成较小的微珠状然后再逐渐聚合形成较大的液滴分散于水相介质中,然后加入分散剂,其固体粉末均匀地悬浮在水相中,最后较小的液滴可在粉末之间继续聚合成较大的液滴,形成中间产物。
关于步骤S2:
经步骤S1得到中间产物后,依次加入CaCO3、Ca3(PO4)2,通过二者的引入以及特定的加入步骤及顺序,来调节和控制产物粒径大小及分散性,先加入了一定量的CaCO3,使很小的悬浮颗粒聚集到一起,长成约1mm大小的粒子,再加入Ca3(PO4)2调节pH值呈弱酸性并发挥分散作用,使固体粉末均匀悬浮在水相中。
之后,再加入乳化剂和阴离子单体。所述乳化剂优选为十二烷基苯磺酸钠。所述阴离子单体优选为磺酸盐、羧酸盐和磷酸盐中的一种或几种。其中,所述磺酸盐优选为羟基乙烷磺酸盐、芳基烷烃基磺酸盐、木质素磺酸盐、苯乙烯磺酸盐中的一种或几种;上述磺酸盐更优选为磺酸钠盐;在一些实施例中,为苯乙烯磺酸钠或对苯乙烯磺酸钠。所述羧酸盐优选为侧链基团为羧基、磺酸基、氨基或聚氧乙烯基的羧酸盐;更优选为聚氧乙烯醚羧酸钠和N-酰基氨基羧酸钠中的一种或几种。所述磷酸盐选自烷基芳基磷酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸盐、烷基醇酰胺磷酸盐、咪唑啉类磷酸酯盐和硅氧烷磷酸盐中的一种或几种;更优选为乙烯基二膦酸四钠和亚磷酸铝中的一种或几种。在聚合过程中加入上述阴离子单体使产物表面带大量的负电荷。
待上述物料加入后,利用空压机将戊烷压入反应体系内进行升温反应。所述升温反应具体优选包括:先升温至106~108℃,并控制压力为0.6~0.8MPa,反应2~3h;再升温至110~114℃,反应3~3.5h。本发明中,在上述反应后,优选还进行冷却、过滤、洗涤和干燥,进而得到表面带有负电荷的可发性聚苯乙烯颗粒。所得表面带有负电荷的聚苯乙烯颗粒的粒径为1.0~1.3mm,比重为80~100kg/m3,发泡倍率为60~70倍。
对于上述自制表面带有负电荷的聚苯乙烯颗粒,制备过程中,所有各原料的质量比例优选如下:
其中,步骤S1和步骤S2中均用到乳化剂,乳化剂的总量为1~1.5份。
本发明中,对于上述两类EPS颗粒:自制表面带有负电荷的EPS颗粒、市售商业中性EPS颗粒,更优选采用自制的表面带有负电荷的EPS颗粒,采用自制表面带有负电荷的EPS颗粒制备聚苯乙烯保温材料产品,其表面带有大量负电荷,与阻燃剂层组分结合能力更强,能够更好的提高材料的阻燃性,相比于商业EPS颗粒,氧指数明显提高。
本发明中,所述阻燃剂层包括以下质量份的组分:
所述可膨胀石墨为有机阻燃剂,其来源没有特殊限制,为一般市售品即可。本发明中,所述可膨胀石墨的用量为10~30份,在本发明的一些实施例中,其用量为25份。
所述无机阻燃剂优选为氢氧化镁、氢氧化铝和红磷中的一种或几种。所述无机阻燃剂的来源没有特殊限制,为一般市售品即可。本发明中,所述无机阻燃剂的用量为10~20份,在本发明的一些实施例中,其用量为15份或25份。
所述无机纳米粒子为表面未做修饰的无机粒子,优选为石墨烯、碳纳米管、层状纳米蒙脱土、黏土、高岭土、纤维素、碳酸钙、二氧化硅和炭黑中的一种或几种。其中,所述石墨烯优选为厚度1-3nm、直径3-5um、层数2-5层、比表面积为500m2/g的多层石墨烯。所述碳纳米管优选为直径6-8nm、长度为50um的碳纳米管。所述层状纳米蒙脱土优选为粒度为400目的层状纳米蒙脱土。所述黏土优选为粒径1-2um的纳米黏土。所述高岭土优选为粒径1-2um的高岭土。所述纤维素优选为粒径为100nm的纳米纤维素。所述碳酸钙优选为粒径为60-80nm的纳米碳酸钙。所述二氧化硅优选为亲水型气相二氧化硅,更优选为粒径为5-10nm的气相二氧化硅。所述炭黑优选为粒径为5-10nm的纳米炭黑颗粒。本发明中,所述无机纳米粒子的用量为0~10份,优选为大于0份,在本发明的一些实施例中,其用量为5份或10份。
所述带正电磁性纳米粒子为表面做了修饰处理使之带正电荷的无机粒子,具体优选为季铵盐处理的层状纳米蒙脱土、铁包覆改性的二氧化钛、离子液体改性的碳纳米管、氧化石墨烯和表面阳离子改性的纳米纤维素中的一种或几种。其中,所述季铵盐处理的层状纳米蒙脱土具体可通过以下方式获得:通过熔融共混的方法,将层状纳米蒙脱土与一定分子质量的季铵盐聚合物基体熔融共混;其中,所述季铵盐的重均分子量优选为1400~5000;所述季铵盐优选为二甲基二烯丙基氯化铵、环氧丙基三烷基季铵盐和Gemini季铵盐中的一种或几种;所述季铵盐与层状纳米蒙脱土的质量比为(1.5~2)∶1。所述铁包覆改性的二氧化钛的制备方式没有特殊限制,为本领域技术人员熟知的常规包覆工艺即可。所述离子液体改性的碳纳米管具体可通过以下方式获得:通过熔融共混的方法,将碳纳米管、聚偏氟乙烯和离子液体熔融共混;其中,所述离子液体优选为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-烯丙基-3甲基咪唑六氟磷酸盐中的一种或几种。所述聚偏氟乙烯与碳纳米管的质量比优选为(1~1.5)∶1,所述离子液体与碳纳米管的质量比优选为(1~1.5)∶1。所述表面阳离子改性的纳米纤维素具体可通过以下方式获得:通过酯化、醚化或者加成试剂对纳米纤维素进行处理,使其链段中引入叔胺、季胺盐或季磷盐结构。本发明中,所述带正电磁性纳米粒子的用量为0~5份,更优选为大于0份,在本发明的一些实施例中,其用量为5份。本发明引入上述无机纳米粒子及带正电磁性纳米粒子,能够增强与聚合物基质的界面作用,不仅起到了增塑增强效果,而且能够改善阻燃剂与聚苯乙烯泡沫见的相容性,同时,纳米粒子与膨胀型阻燃剂之间产生极强的协效作用,有效提高膨胀型阻燃剂的阻燃效率。
所述阳离子型胶黏剂由包括以下质量份组分的原料形成:
其中,所述阳离子单体优选为二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的一种或几种。所述引发剂优选为偶氮二异丁腈和偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或几种。所述交联剂优选为二乙醇胺、一异丙醇胺和二异丙醇胺中的一种或几种。
采用上述原料制备阳离子型胶黏剂的制备方法为:将水性聚氨酯、丙烯酰胺、阳离子单体、引发剂、交联剂和水混合并升温反应,得到阳离子型胶黏剂。所述升温优选为升温至80~85℃,保温反应的时间优选为2~3h;在所述反应后,形成聚氨酯-丙烯酰胺复合结构的阳离子型胶黏剂。上述制备方法更优选具体为:将水、水性聚氨酯、丙烯酰胺和引发剂混合均匀,再加入交联剂和阳离子单体升温反应。
本发明在阻燃剂层中引入上述特定的阳离子型胶黏剂,能够有效增强阻燃剂与聚苯乙烯泡沫之间的结合性,提升阻燃效果;当聚苯乙烯泡沫采用自制表面待负电荷EPS颗粒制备时,还可以通过正负电荷吸引作用,进一步增强阻燃剂体系与聚苯乙烯泡沫的结合性,从而进一步提升阻燃效果;且该阳离子型胶黏剂无毒环保(不含苯、甲苯、甲醛等有害物质),在室温条件下化学性质稳定,可长期储存,综合性能优异。
本发明提供的聚苯乙烯保温材料引入阳离子型胶黏剂,并引入无机纳米粒子及带正电磁性纳米粒子,通过阳离子型胶黏剂在膨胀型阻燃剂与聚苯乙烯泡沫之间的结合特性,以及纳米粒子与膨胀型阻燃剂之间的协效作用,获得了高强度、高阻燃、高保温的环保聚苯乙烯保温材料。
本发明还提供了一种上述技术方案中所述的聚苯乙烯保温材料的制备方法,包括以下步骤:
a)聚苯乙烯颗粒进行一次发泡,得到聚苯乙烯泡沫;
b)将所述聚苯乙烯泡沫与阻燃剂溶液混合后干燥,得到包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫;
c)将所述包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫进行二次发泡,得到聚苯乙烯保温材料;
所述阻燃剂溶液包括以下质量份的组分:
关于步骤a):
所述聚苯乙烯颗粒的种类与上述技术方案中所述一致,在此不再赘述。所述一次发泡优选为蒸汽发泡。所述蒸汽的条件优选为:温度96~120℃,压力0.2~0.4MPa,时间1~2h。经一次发泡后,得到聚苯乙烯发泡体。
关于步骤b):
所述可膨胀石墨、阳离子型胶黏剂、无机阻燃剂、无机纳米粒子和带正电磁性纳米粒子的种类、用量及来源等均与上述技术方案中所述一致,在此不再赘述。所述聚苯乙烯泡沫与阻燃剂溶液的质量比优选为1∶(1~1.5)。所述混合优选为搅拌混合,具体可利用混合机进行搅拌混合;所述搅拌的速度优选为500~1000rad/min;所述搅拌的时间优选为10~20min。经搅拌混合后,聚苯乙烯泡沫表面附着上一层均匀致密的阻燃剂外壳,然后进行干燥;所述干燥的温度优选为25~50℃。经干燥后,得到包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫。
关于步骤c):
经步骤b)得到包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫,对其进行发泡,即二次发泡。所述二次发泡优选为蒸汽发泡。所述蒸汽的条件优选为:温度96~120℃,压力0.08~0.15MPa,时间1~2h。二次发泡过程中,利用阻燃剂中的胶黏剂,及二次发泡所形成的压力将泡沫颗粒挤压、粘结成一个整块的板材,得到聚苯乙烯保温材料,可以经过切割等后续裁制加工制成特定尺寸的保温板成品。本发明所提供制备方法的工艺过程如图1所示,图1为本发明提供的聚苯乙烯保温材料的制备过程示意图。
本发明提供的制备方法采用两次发泡工艺,包覆阻燃剂之前进行第一次发泡,包覆阻燃剂之后进行第二次发泡,且两次发泡均采用临界流体间歇式微孔发泡技术,选用水蒸气做物理发泡剂来替代传统的有机发泡剂,经发泡后所得颗粒的泡孔大小较均匀,泡孔壁较厚且具有较高的回弹性,发泡倍率较高,环保无污染。
实验结果表明,本发明提供的聚苯乙烯保温材料的氧指数达到35%以上(标准GB/T2406.93);防火等级为A级(标准GB8624-97);压缩强度达到0.33KPa以上,抗拉强度达到0.39KPa以上(标准GB9641-1988);导热系数在0.033W/(m·K)以下(标准GB/T 10801.2-2002)。
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
S1、制备表面带负电荷的可发性聚苯乙烯颗粒
原料:
制备:
将纯水注入干净的反应釜中,开始搅拌,并加入乳化剂(0.5份)、分散剂、悬浮剂及苯乙烯单体,然后,加入引发剂、增塑剂,升温至85℃保温反应1h;之后,加入一定量的CaCO3观察反应现象,再加入一定量的Ca3(PO4)2使pH值为弱酸性(pH达到5-6.5),再加入剩余乳化剂(0.5份)、阴离子单体,然后用空压机将戊烷压入反应釜中,将温度升至107℃,控制压力为0.6MPa,反应2h后,继续升温至112℃,保温反应3.5h后,反应结束。产物冷却后过滤,并用去离子水充分洗涤后干燥,得到表面带负电荷的EPS颗粒。
S2、阻燃剂溶液
原料:
先将阳离子型胶黏剂与去离子水倒入混合机中,搅拌速率为1000rad/min,再依次加入氢氧化钠镁、氢氧化铝、可膨胀石墨搅拌均匀,得到阻燃剂溶液。
其中,阳离子型胶黏剂通过以下方法制得:在装有温度计、搅拌杆的三口烧瓶中依次加入30份去离子水、20份水性聚氨酯、10份丙烯酰胺和0.5份引发剂(偶氮二异丁腈),在700r/min下搅拌20min;然后加入0.3份交联剂(二乙醇胺)、0.5份阳离子单体(二甲基二烯丙基氯化铵)升温至75℃反应6h;自然冷却至40℃,得到聚氨酯-丙烯酰胺复合结构的阳离子型胶黏剂。
S3、聚苯乙烯保温板的制备
(1)一次发泡:将步骤S1制得的EPS颗粒放入发泡剂中进行水蒸气发泡,条件为:通入100℃的高温蒸气,控制压力为0.2MPa,经过1.5h的熟化,得到发泡的聚苯乙烯泡沫。
(2)包覆:将聚苯乙烯泡沫与阻燃剂溶液按质量比1∶1加入到搅拌机中,转速为500rad/min,搅拌15min后,转入烘干机中于45℃下干燥,得到包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫。
(3)二次发泡:将步骤(2)得到的包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫颗粒加入到成型机中进行二次发泡,条件为:通入100℃的高温蒸气,控制压力为0.15MPa,经过1h的熟化后烘干,得到聚苯乙烯保温板。
对所得聚苯乙烯保温板的各项性能进行测试,结果参见表1。
表1实施例1所得聚苯乙烯保温板的性能
项目 | 标准 | 实施例1 |
密度(kg/m<sup>3</sup>) | GB/T 1033.3-2010 | 65 |
导热系数(W/(m·k)) | GB/T 10801.2-2002 | 0.033 |
氧指数(%) | GB/T2406.93 | 36 |
压缩强度(KPa) | GB/T 8813-2008 | 0.331 |
抗拉强度(KPa) | GB9641-1988 | 0.438 |
防火等级 | GB8624-2006 | A2级 |
烟密度 | GB8627-2007 | 8.06 |
燃烧现象 | GB8624-2006 | 无熔融滴落,离火自熄 |
以上结果表明,实施例1所得聚苯乙烯保温板具有较好的阻燃性能,氧指数高达36%;其具有较高的阻燃性及更低的导热系数,同时,具有较高的压缩强度和抗拉强度。实施例1、实施例4和实施例6所得聚苯乙烯保温外观如图2所示,图2为实施例1、实施例4、实施例6所得聚苯乙烯保温板的外观示意图。
实施例2
S1、制备表面带负电荷的可发性聚苯乙烯颗粒
原料:
制备:
将纯水注入干净的反应釜中,开始搅拌,并加入乳化剂(0.5份)、分散剂、悬浮剂及苯乙烯单体,然后,加入引发剂、增塑剂,升温至90℃保温反应1h;之后,加入一定量的CaCO3观察反应现象,再加入一定量的Ca3(PO4)2使pH值为弱酸性(pH达到5-6.5),再加入剩余乳化剂(0.5份)、阴离子单体,然后用空压机将戊烷压入反应釜中,将温度升至106℃,控制压力为0.6MPa,反应2h后,继续升温至114℃,保温反应3.5h后,反应结束。产物冷却后过滤,并用去离子水充分洗涤后干燥,得到表面带负电荷的EPS颗粒。
S2、阻燃剂溶液
原料:
先将阳离子型胶黏剂与去离子水倒入混合机中,搅拌速率为1000rad/min,再依次加入无机纳米粒子、氢氧化铝、可膨胀石墨搅拌均匀,得到阻燃剂溶液。
其中,阳离子型胶黏剂通过以下方法制得:在装有温度计、搅拌杆的三口烧瓶中依次加入35份去离子水、25份水性聚氨酯、13份丙烯酰胺和0.5份引发剂(偶氮二异丁腈),在700r/min下搅拌20min;然后加入0.3份交联剂(二乙醇胺)、0.5份阳离子单体(丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)升温至75℃反应6h;自然冷却至40℃,得到聚氨酯-丙烯酰胺复合结构的阳离子型胶黏剂。
S3、聚苯乙烯保温板的制备
(1)一次发泡:将步骤S1制得的EPS颗粒放入发泡剂中进行水蒸气发泡,条件为:通入96℃的高温蒸气,控制压力为0.4MPa,经过2h的熟化,得到发泡的聚苯乙烯泡沫。
(2)包覆:将聚苯乙烯泡沫与阻燃剂溶液按质量比1∶1.5加入到搅拌机中,转速为500rad/min,搅拌20min后,转入烘干机中于45℃下干燥,得到包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫。
(3)二次发泡:将步骤(2)得到的包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫颗粒加入到成型机中进行二次发泡,条件为:通入110℃的高温蒸气,控制压力为0.1MPa,经过1h的熟化后烘干,得到聚苯乙烯保温板。
对所得聚苯乙烯保温板的各项性能进行测试,结果参见表2。
表2实施例2所得聚苯乙烯保温板的性能
以上结果表明,添加无机纳米粒子后,材料的压缩强度高达0.962KPa,抗拉强度高达1.365KPa,明显提高了材料的机械性能,同时也赋予材料更好的阻燃性和保温性。
实施例3
S1、制备表面带负电荷的可发性聚苯乙烯颗粒
原料:
制备:
将纯水注入干净的反应釜中,开始搅拌,并加入乳化剂(0.5份)、分散剂、悬浮剂及苯乙烯单体,然后,加入引发剂、增塑剂,升温至80℃保温反应1h;之后,加入一定量的CaCO3观察反应现象,再加入一定量的Ca3(PO4)2使pH值为弱酸性(pH达到5-6.5),再加入剩余乳化剂(0.5份)、阴离子单体,然后用空压机将戊烷压入反应釜中,将温度升至108℃,控制压力为0.6MPa,反应2h后,继续升温至110℃,保温反应3.5h后,反应结束。产物冷却后过滤,并用去离子水充分洗涤后干燥,得到表面带负电荷的EPS颗粒。
S2、阻燃剂溶液
原料:
先将阳离子型胶黏剂与去离子水倒入混合机中,搅拌速率为1000rad/min,再依次加入无机纳米粒子、磁性纳米粒子、氢氧化铝、可膨胀石墨搅拌均匀,得到阻燃剂溶液。
其中,阳离子型胶黏剂通过以下方法制得:在装有温度计、搅拌杆的三口烧瓶中依次加入40份去离子水、30份水性聚氨酯、20份丙烯酰胺和0.5份引发剂(偶氮二异丁腈),在700r/min下搅拌20min;然后加入0.5份交联剂(二乙醇胺)、0.5份阳离子单体(甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)升温至75℃反应6h;自然冷却至40℃,得到聚氨酯-丙烯酰胺复合结构的阳离子型胶黏剂。
其中,磁性纳米粒子-季铵盐处理的层状纳米蒙脱土通过以下方法制得:
将1份纳米层状蒙脱土与1.5份季铵盐(二甲基二烯丙基氯化铵,分子量为5000),于50℃下熔融共混,得到改性的层状纳米蒙脱土。
S3、聚苯乙烯保温板的制备
(1)一次发泡:将步骤S1制得的EPS颗粒放入发泡剂中进行水蒸气发泡,条件为:通入110℃的高温蒸气,控制压力为0.6MPa,经过1h的熟化,得到发泡的聚苯乙烯泡沫。
(2)包覆:将聚苯乙烯泡沫与阻燃剂溶液按质量比1∶1.3加入到搅拌机中,转速为500rad/min,搅拌20min后,转入烘干机中于45℃下干燥,得到包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫。
(3)二次发泡:将步骤(2)得到的包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫颗粒加入到成型机中进行二次发泡,条件为:通入96℃的高温蒸气,控制压力为0.08MPa,经过1h的熟化后烘干,得到聚苯乙烯保温板。
对所得聚苯乙烯保温板的各项性能进行测试,结果参见表3。
表3实施例3所得聚苯乙烯保温板的性能
项目 | 标准 | 实施例3 |
密度(kg/m<sup>3</sup>) | GB/T 1033.3-2010 | 73 |
导热系数(W/(m·k)) | GB/T 10801.2-2002 | 0.030 |
氧指数(%) | GB/T2406.93 | 40 |
压缩强度(KPa) | GB/T 8813-2008 | 1.382 |
抗拉强度(KPa) | GB9641-1988 | 1.743 |
防火等级 | GB8624-2006 | A2级 |
烟密度 | GB8627-2007 | 5.32 |
燃烧现象 | GB8624-2006 | 无熔融滴落,离火自熄 |
以上结果表明,实施例3得到的聚苯乙烯保温板具有较好的阻燃性能,氧指数高达40%;压缩强度高达1.382KPa,抗拉强度高达1.743KPa;可见磁性纳米粒子可与表面带有大量负电荷的聚苯乙烯泡沫之间产生正负电荷吸引作用,从而进一步提高了阻燃剂与聚苯乙烯泡沫的结合性,从而提高了材料的阻燃性,同时也增强了材料的机械性能。
实施例4
S1、EPS颗粒
为商业PKF-301XS颗粒,粒径1.0-3.0mm,发泡倍率为40-60倍。
S2、阻燃剂溶液
原料:
先将阳离子型胶黏剂与去离子水倒入混合机中,搅拌速率为1000rad/min,再依次加入氢氧化镁、氢氧化铝、可膨胀石墨搅拌均匀,得到阻燃剂溶液。
其中,阳离子型胶黏剂通过以下方法制得:在装有温度计、搅拌杆的三口烧瓶中依次加入30份去离子水、20份水性聚氨酯、20份丙烯酰胺和0.5份引发剂(偶氮二异丁腈),在700r/min下搅拌20min;然后加入0.3份交联剂(二乙醇胺)、0.5份阳离子单体(甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)升温至75℃反应6h;自然冷却至40℃,得到聚氨酯-丙烯酰胺复合结构的阳离子型胶黏剂。
S3、聚苯乙烯保温板的制备
(1)一次发泡:将商业EPS颗粒放入发泡剂中进行水蒸气发泡,条件为:通入100℃的高温蒸气,控制压力为0.6MPa,经过1.5h的熟化,得到发泡的聚苯乙烯泡沫。
(2)包覆:将聚苯乙烯泡沫与阻燃剂溶液按质量比1∶1加入到搅拌机中,转速为500rad/min,搅拌15min后,转入烘干机中于45℃下干燥,得到包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫。
(3)二次发泡:将步骤(2)得到的包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫颗粒加入到成型机中进行二次发泡,条件为:通入100℃的高温蒸气,控制压力为0.15MPa,经过1h的熟化后烘干,得到聚苯乙烯保温板。
对所得聚苯乙烯保温板的各项性能进行测试,结果参见表4。
表4实施例4所得聚苯乙烯保温板的性能
实施例5
S1、EPS颗粒
为商业PKF-401XS颗粒,粒径1.0-3.0mm,发泡倍率为40-60倍。
S2、阻燃剂溶液
原料:
先将阳离子型胶黏剂与去离子水倒入混合机中,搅拌速率为1000rad/min,再依次加入无机纳米粒子、氢氧化铝、可膨胀石墨搅拌均匀,得到阻燃剂溶液。
其中,阳离子型胶黏剂通过以下方法制得:在装有温度计、搅拌杆的三口烧瓶中依次加入50份去离子水、30份水性聚氨酯、20份丙烯酰胺和0.5份引发剂(偶氮二异丁腈),在700r/min下搅拌20min;然后加入0.5份交联剂(二乙醇胺)、1份阳离子单体(甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)升温至75℃反应6h;自然冷却至40℃,得到聚氨酯-丙烯酰胺复合结构的阳离子型胶黏剂。
S3、聚苯乙烯保温板的制备
(1)一次发泡:将商业EPS颗粒放入发泡剂中进行水蒸气发泡,条件为:通入110℃的高温蒸气,控制压力为0.6MPa,经过1h的熟化,得到发泡的聚苯乙烯泡沫。
(2)包覆:将聚苯乙烯泡沫与阻燃剂溶液按质量比1∶1加入到搅拌机中,转速为500rad/min,搅拌20min后,转入烘干机中于45℃下干燥,得到包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫。
(3)二次发泡:将步骤(2)得到的包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫颗粒加入到成型机中进行二次发泡,条件为:通入110℃的高温蒸气,控制压力为0.15MPa,经过1h的熟化后烘干,得到聚苯乙烯保温板。
对所得聚苯乙烯保温板的各项性能进行测试,结果参见表5。
表5实施例5所得聚苯乙烯保温板的性能
项目 | 标准 | 实施例5 |
密度(kg/m<sup>3</sup>) | GB/T 1033.3-2010 | 64 |
导热系数(W/(m·k)) | GB/T 10801.2-2002 | 0.031 |
氧指数(%) | GB/T2406.93 | 36 |
压缩强度(KPa) | GB/T 8813-2008 | 0.618 |
抗拉强度(KPa) | GB9641-1988 | 0.832 |
防火等级 | GB8624-2006 | A2级 |
烟密度 | GB8627-2007 | 11.36 |
燃烧现象 | GB8624-2006 | 无熔融滴落,离火自熄 |
实施例6
S1、EPS颗粒
为商业PKF-501XS颗粒,粒径1.0-3.0mm,发泡倍率为40-60倍。
S2、阻燃剂溶液
原料:
先将阳离子型胶黏剂与去离子水倒入混合机中,搅拌速率为1000rad/min,再依次加入无机纳米粒子、磁性纳米粒子、氢氧化铝、可膨胀石墨搅拌均匀,得到阻燃剂溶液。
其中,阳离子型胶黏剂通过以下方法制得:在装有温度计、搅拌杆的三口烧瓶中依次加入50份去离子水、30份水性聚氨酯、20份丙烯酰胺和0.5份引发剂(偶氮二异丁腈),在700r/min下搅拌20min;然后加入0.5份交联剂(二乙醇胺)、2份阳离子单体(甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)升温至75℃反应6h;自然冷却至40℃,得到聚氨酯-丙烯酰胺复合结构的阳离子型胶黏剂。
其中,磁性纳米粒子-季铵盐处理的层状纳米蒙脱土的制备参见实施例3。
S3、聚苯乙烯保温板的制备
(1)一次发泡:将商业EPS颗粒放入发泡剂中进行水蒸气发泡,条件为:通入110℃的高温蒸气,控制压力为0.6MPa,经过1h的熟化,得到发泡的聚苯乙烯泡沫。
(2)包覆:将聚苯乙烯泡沫与阻燃剂溶液按质量比1∶1.3加入到搅拌机中,转速为500rad/min,搅拌20min后,转入烘干机中于45℃下干燥,得到包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫。
(3)二次发泡:将步骤(2)得到的包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫颗粒加入到成型机中进行二次发泡,条件为:通入96℃的高温蒸气,控制压力为0.1MPa,经过1h的熟化后烘干,得到聚苯乙烯保温板。
对所得聚苯乙烯保温板的各项性能进行测试,结果参见表6。
表6实施例6所得聚苯乙烯保温板的性能
项目 | 标准 | 实施例6 |
密度(kg/m<sup>3</sup>) | GB/T 1033.3-2010 | 70 |
导热系数(W/(m·k)) | GB/T 10801.2-2002 | 0.035 |
氧指数(%) | GB/T2406.93 | 38 |
压缩强度(KPa) | GB/T 8813-2008 | 1.065 |
抗拉强度(KPa) | GB9641-1988 | 1.243 |
防火等级 | GB8624-2006 | A2级 |
烟密度 | GB8627-2007 | 9.96 |
燃烧现象 | GB8624-2006 | 无熔融滴落,离火自熄 |
对比例1
S1、EPS颗粒
为商业PKF-301XS颗粒,粒径1.0-3.0mm,发泡倍率为40-60倍。
S2、阻燃剂溶液
原料:
商业阻燃剂(Doher-605,购自道尔化工) 25份;
胶黏剂(环氧树脂胶黏剂EP-1700,购自络合高新材料(上海)) 30份;
去离子水 35份。
将胶黏剂、阻燃剂与去离子水倒入混合机中,搅拌速率为1000rad/min,搅拌均匀,得到阻燃剂溶液。
S3、聚苯乙烯保温板的制备
(1)一次发泡:将商业EPS颗粒放入发泡剂中进行水蒸气发泡,条件为:通入110℃的高温蒸气,控制压力为0.6MPa,经过1h的熟化,得到发泡的聚苯乙烯泡沫。
(2)包覆:将聚苯乙烯泡沫与阻燃剂溶液按质量比1∶1加入到搅拌机中,转速为500rad/min,搅拌20min后,转入烘干机中于45℃下干燥,得到包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫。
(3)二次发泡:将步骤(2)得到的包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫颗粒加入到成型机中进行二次发泡,条件为:通入96℃的高温蒸气,控制压力为0.1MPa,经过1h的熟化后烘干,得到聚苯乙烯保温板。
对所得聚苯乙烯保温板的各项性能进行测试,结果参见表7。
表7对比例1所得聚苯乙烯保温板的性能
项目 | 标准 | 实施例6 |
密度(kg/m<sup>3</sup>) | GB/T 1033.3-2010 | 35 |
导热系数(W/(m·k)) | GB/T 10801.2-2002 | 0.036 |
氧指数(%) | GB/T2406.93 | 34 |
压缩强度(KPa) | GB/T 8813-2008 | 0.23 |
抗拉强度(KPa) | GB9641-1988 | 0.38 |
防火等级 | GB8624-2006 | B级 |
烟密度 | GB8627-2007 | 13.64 |
燃烧现象 | GB8624-2006 | 有熔融滴落 |
对比例2
S1、EPS颗粒
为商业PKF-401XS颗粒,粒径1.0-3.0mm,发泡倍率为40-60倍。
S2、阻燃剂
商业阻燃剂Doher-601,购自道尔化工。
S3、聚苯乙烯保温板的制备
(1)将商业EPS颗粒与阻燃剂按质量比1∶1加入到搅拌机中,转速为500rad/min,搅拌20min后,转入烘干机中于45℃下干燥。
(2)将步骤(1)干燥后的母粒加入到成型机中进行水蒸气发泡,条件为:通入100℃的高温蒸气,控制压力为0.15MPa,经过1h的熟化后烘干,得到聚苯乙烯保温板。
对所得聚苯乙烯保温板的各项性能进行测试,结果参见表8。
表8对比例2所得聚苯乙烯保温板的性能
项目 | 标准 | 实施例6 |
密度(kg/m<sup>3</sup>) | GB/T 1033.3-2010 | 28 |
导热系数(W/(m·k)) | GB/T 10801.2-2002 | 0.039 |
氧指数(%) | GB/T2406.93 | 32 |
压缩强度(KPa) | GB/T 8813-2008 | 0.15 |
抗拉强度(KPa) | GB9641-1988 | 0.22 |
防火等级 | GB8624-2006 | B级 |
烟密度 | GB8627-2007 | 15.06 |
燃烧现象 | GB8624-2006 | 有熔融滴落 |
实施例1-6及对比例1-2的性能汇总参见表9:
表9实施例及对比例的性能汇总
与对比例1-2相比,本发明实施例1-6所得聚苯乙烯保温板的氧指数明显提升,防火等级提升,具有更好的阻燃性;同时,压缩强度及抗拉强度明显提升;而且,导热系数降低,提高了保温性性能;烟密度降低,更为环保,燃烧现象明显改善。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的聚苯乙烯保温材料,其特征在于,所述阳离子单体选自二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的聚苯乙烯保温材料,其特征在于,所述阳离子型胶黏剂通过以下方式制得:
将水性聚氨酯、丙烯酰胺、阳离子单体、引发剂、交联剂和水混合并升温反应,得到阳离子型胶黏剂。
4.根据权利要求1所述的聚苯乙烯保温材料,其特征在于,所述无机阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝和红磷中的一种或几种;
所述无机纳米粒子选自石墨烯、碳纳米管、层状纳米蒙脱土、黏土、高岭土、纤维素、碳酸钙、二氧化硅和炭黑中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的聚苯乙烯保温材料,其特征在于,所述带正电磁性纳米粒子选自季铵盐处理的层状纳米蒙脱土、铁包覆改性的二氧化钛、离子液体改性的碳纳米管、氧化石墨烯和表面阳离子改性的纳米纤维素中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的聚苯乙烯保温材料,其特征在于,所述聚苯乙烯泡沫由聚苯乙烯颗粒发泡形成;
所述聚苯乙烯颗粒为表面带有负电荷的EPS颗粒和/或中性EPS颗粒。
7.根据权利要求6所述的聚苯乙烯保温材料,其特征在于,所述表面带有负电荷的EPS颗粒通过以下方式制得:
S1、将水、乳化剂、分散剂、悬浮剂、苯乙烯单体、引发剂和增塑剂混合反应,形成中间产物;
S2、将所述中间产物与CaCO3、Ca3(PO4)2、乳化剂和阴离子单体混合,并将戊烷通入体系中,升温反应,得到表面带有负电荷的EPS颗粒。
8.根据权利要求7所述的聚苯乙烯保温材料,其特征在于,
所述步骤S1中:
所述反应的温度为80~90℃,反应的时间为1~2h;
所述步骤S2中:
所述阴离子单体选自磺酸盐、羧酸盐和磷酸盐中的一种或几种;
所述磺酸盐选自羟基乙烷磺酸盐、芳基烷烃基磺酸盐、木质素磺酸盐、苯乙烯磺酸盐中的一种或几种;
所述羧酸盐选自侧链基团为羧基、磺酸基、氨基或聚氧乙烯基的羧酸盐;
所述磷酸盐选自烷基芳基磷酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸盐、烷基醇酰胺磷酸盐、咪唑啉类磷酸酯盐和硅氧烷磷酸盐中的一种或几种;
所述升温反应包括:先升温至106~108℃,并控制压力为0.6~0.8MPa,反应2~3h;再升温至110~114℃,反应3~3.5h。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,
所述步骤a)中:
所述一次发泡为蒸汽发泡;所述蒸汽的条件为:温度96~120℃,压力0.2~0.4MPa,时间1~2h;
所述步骤b)中:
所述聚苯乙烯泡沫与阻燃剂溶液的质量比为1∶(1~1.5);
所述干燥的温度为25~50℃;
所述步骤c)中:
所述二次发泡为蒸汽发泡;所述蒸汽发泡的条件为:温度96~120℃,压力0.08~0.15MPa,时间0.5~1h。
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