一种改性聚苯板及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种改性聚苯板的制备方法，包括：将预发的聚苯乙烯颗粒与覆膜料和固化剂混合后摊平，所述覆膜料包括酚醛树脂、化学发泡剂、乳化剂和无机阻燃剂；利用蒸汽对所述摊平的混合物进行翻吹，然后压制成板材，得到改性聚苯板。本发明还提供了一种用于改性聚苯板连续化生产的装置。本发明还提供了一种上述技术方案公开的方法制备得到的聚苯板。实验结果表明，本发明提供的制备方法得到的改性聚苯板的压缩强度、拉拔强度和氧指数均高于间歇式生产方式制备得到的产品和普通连续化生产方式制备得到的产品，导热系数和吸水率均低于间歇式生产方式制备得到的产品和普通连续化方式制备得到的产品。
【专利说明】一种改性聚苯板及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化工建材领域，具体涉及一种改性聚苯板及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚苯板全称聚苯乙烯泡沫板，又名泡沫板或EPS板，是由含有挥发性液体发泡剂 的可发性聚苯乙烯珠粒经加热预发后在模具中加热成型的具有细微闭孔结构的白色泡沫， 可以用于建筑墙体、屋面保温、复合保温板材的保温层；用于车辆、船舶制冷设备和冷藏库 的隔热材料；用于装潢雕刻各种模型或者用作防水层的保护层。
[0003] 热固性改性聚苯板凭借其优良的阻燃性能，燃烧不熔融无滴落，保温效果好以及 施工简便等优点已经广泛应用于外墙保温领域。目前，热固性改性聚苯板现在有间歇式生 产和连续化生产两种方式：间歇式生产的产品机械强度较高，吸水率低，阻燃效果良好，具 有优良的保温性能，但是由于这种生产方式模发之后还需要熟化切割，生产效率低，而且产 品性能不稳定。连续化生产的产品用树脂作为粘结剂取代聚苯乙烯颗粒自身的粘接制作成 板材，此生产方式虽然提高了生产效率，但是制成的板材由于颗粒之间粘接不够密实，存在 吸水率高，易透水等问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种聚苯板及其制备方法，本发明制备得到的聚苯板吸水 率低、不易透水。
[0005] 本发明提供了一种改性聚苯板的制备方法，包括：
[0006] 将预发的聚苯乙烯颗粒与覆膜料和固化剂混合后摊平，所述覆膜料包括酚醛树 月旨、化学发泡剂、乳化剂和无机阻燃剂；
[0007] 利用蒸汽对所述摊平的混合物进行翻吹，然后压制成板材，得到改性聚苯板。
[0008] 优选的，所述蒸汽的压力为0· OIMPa?0· 07MPa。
[0009] 优选的，所述预发的聚苯乙烯颗粒的密度为l〇kg/m3?20kg/m3。
[0010] 优选的，所述覆膜料包括：100?200质量份的酚醛树脂、2?10质量份的化学发 泡剂、1?10质量份的乳化剂和10?100质量份的无机阻燃剂。
[0011] 优选的，所述酚醛树脂为25°c粘度为100?6000Pa. S的液态甲阶酚醛树脂；
[0012] 所述化学发泡剂为碳酸钙、碳酸氢钠、碳酸镁、碳酸锌中的一种或多种；
[0013] 所述乳化剂为吐温、蓖麻油聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、有机硅泡沫稳定剂中 的一种或多种；
[0014] 所述无机阻燃料为氢氧化镁、氢氧化铝、二氧化硅、十溴二苯醚、MCA中的一种或多 种。
[0015] 优选的，所述固化剂为硫酸、磷酸、对甲苯磺酸中的一种或多种。
[0016] 优选的，所述压制的温度为50°C?90°C，所述压制的时间为5min?15min。
[0017] 本发明还提供了一种用于改性聚苯板连续化生产的装置，包括：
[0018] 混料装置；
[0019] 与所述混料装置的出料口相连通的摊平装置；
[0020] 与所述摊平装置的出料口相连的压制成型装置；
[0021] 设置在所述摊平装置和压制成型装置的连接通路上的蒸汽管路，所述蒸汽管路用 于对经过摊平装置摊平的产品进行翻吹。
[0022] 优选的，所述混料装置为螺旋搅拌器。
[0023] 本发明还提供了一种上述技术方案所述的方法制备得到的改性聚苯板。
[0024] 与现有技术相比，本发明首先将预发的聚苯乙烯颗粒与覆膜料和固化剂混合后摊 平，利用蒸汽对所述摊平的混合物进行翻吹，然后压制成板材，得到改性聚苯板。本发明公 开的制备方法是一种连续化生产过程，将物料摊平后压制前利用蒸汽进行翻吹，能够改善 聚苯乙烯的粘结效果，提高得到的聚苯板的压缩强度和拉拔强度，降低其吸水率，使得板材 更为致密，改善其导热性能。另外，本发明制备得到的聚苯板均匀程度较好，质量稳定。实 验结果表明，本发明提供的制备方法得到的改性聚苯板的压缩强度、拉拔强度和氧指数均 高于间歇式生产方式制备得到的产品和普通连续化生产方式制备得到的产品，导热系数和 吸水率均低于间歇式生产方式制备得到的产品和普通连续化方式制备得到的产品。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1为本发明提供的用于改性聚苯板连续化生产的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026] 本发明提供了一种改性聚苯板的制备方法，包括：
[0027] 将预发的聚苯乙烯颗粒与覆膜料和固化剂混合后摊平，所述覆膜料包括酚醛树 月旨、化学发泡剂、乳化剂和无机阻燃剂；
[0028] 利用蒸汽对所述摊平的混合物进行翻吹，然后压制成板材，得到改性聚苯板。
[0029] 本发明公开的制备方法是一种连续化生产过程，将物料摊平后压制前利用蒸汽进 行翻吹，能够改善聚苯乙烯的粘结效果，提高得到的聚苯板的压缩强度和拉拔强度，降低其 吸水率，使得板材更为致密，改善其导热性能。
[0030] 本发明以可发性聚苯乙烯颗粒为原料，首先将其预发。本发明对所述可发性聚苯 乙烯没有特殊限制，对其预发方法也没有任何限制。所述预发后的聚苯乙烯的颗粒密度优 选为 10kg/m3 ?20kg/m3。
[0031] 本发明以覆膜料为原料，所述覆膜料包括酚醛树脂、化学发泡剂、乳化剂和无机阻 燃剂。
[0032] 所述覆膜料中，所述酚醛树脂优选为25°C粘度为100?6000Pa. s的液态甲阶酚醛 树脂，其粘度更优选为200?4000Pa. s，其含量优选为100?200质量份，更优选为120? 180质量份。
[0033] 所述覆膜料中，所述化学发泡剂优选为碳酸钙、碳酸氢钠、碳酸镁、碳酸锌中的一 种或多种；当化学发泡剂为多种时，本发明对其比例没有特殊限制。所述化学发泡剂的粒 径优选为300?5000目，更优选为350?1500目，其含量优选为2?10质量份，更优选为 3?8质量份。
[0034] 所述覆膜料中，所述乳化剂优选为吐温、蓖麻油聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、 有机硅泡沫稳定剂中的一种或多种；当其为多种时，本发明对其比例没有特殊限制。所述乳 化剂的含量优选为1?10质量份，更优选为2?8质量份。
[0035] 所述覆膜料中，所述无机阻燃剂优选为氢氧化镁、氢氧化铝、二氧化硅、十溴二苯 醚、MCA中的一种或多种；当其为多种时，本发明对其比例没有特殊限制。所述无机阻燃剂 的粒径优选为300?5000目，更优选为350?1500目；所述无机阻燃剂的含量优选为10? 100质量份，更优选为20?80质量份。
[0036] 本发明以固化剂为原料，所述固化剂优选为硫酸、磷酸、对甲苯磺酸中的一种或多 种；当其为多种时，本发明对其比例没有特殊限制。
[0037] 在本发明中，所述预发的聚苯乙烯颗粒、覆膜料和固化剂的质量比优选为100 : 100 ?350 :5 ?50,更优选为 100 :150 ?300 :10 ?30。
[0038] 本发明首先将预发的聚苯乙烯颗粒与覆膜料和固化剂混合后摊平，得到具有一定 厚度的物料。本发明优选将所述聚苯乙烯颗粒与覆膜料和固化剂搅拌混合，所述搅拌的转 速为500r/min?1200r/min，更优选为700r/min?1000r/min。本发明优选在螺旋搅拌器 中将所述聚苯乙烯颗粒与覆膜料和固化剂搅拌混合，所述螺旋搅拌器搅拌轴的长度不低于 2m 〇
[0039] 充分混合后将物料进行摊平，摊平的厚度优选为目标板材厚度的1. 2?1. 8倍。本 发明优选在摊平机中对混合后的物料进行摊平。
[0040] 摊平后将得到的物料用蒸汽进行翻吹，所述蒸汽的压力优选为O.OIMPa? 0. 07MPa，更优选为0. 02MPa?0. 05MPa。本发明对所述翻吹的温度和时间没有特殊限制，温 度视蒸汽的温度而定，时间视连续化生产过程中物料由摊平到压制成型的时间而定。
[0041] 翻吹后将得到的物料进行压制成型，即可得到改性聚苯板。在本发明中，所述压制 的温度优选为50°c?90°C，更优选为60°C?80°C，压制时间优选为5min?15min，更优选 为8min?12min。本发明优选在双履带链板中进行压制，通过控制链板之间的距离即可得 到特定厚度的板材。
[0042] 本发明还提供了一种用于改性聚苯板连续化生产的装置，包括：
[0043] 混料装置；
[0044] 与所述混料装置的出料口相连通的摊平装置；
[0045] 与所述摊平装置的出料口相连的压制成型装置；
[0046] 设置在所述摊平装置和压制成型装置的连接通路上的蒸汽管路，所述蒸汽管路用 于对经过摊平装置摊平的产品进行翻吹。
[0047] 参见图1，图1为本发明提供的用于改性聚苯板连续化生产的装置的结构示意图， 其中，1为混料装置，2为摊平装置，3为蒸汽管路，4为压制成型装置，5为预发的聚苯乙烯颗 粒储仓，6为覆膜料进口，7为固化剂进口。
[0048] 预发的聚苯乙烯颗粒从储仓5、覆膜料从进口 6、固化剂从进口 7进入混料装置1 进行混合，混料装置1可以为螺旋搅拌器或者其他混合装置。
[0049] 预发的聚苯乙烯颗粒、覆膜料和固化剂在混料装置1中充分混合后进入摊平装置 2进行摊平，摊平装置2可以为摊平机。
[0050] 经过摊平的物料在进入压制成型装置4之前，经过蒸汽管路3中的蒸汽进行翻吹。 蒸汽管路3设置在所述摊平装置和压制成型装置的连接通路上，能够实现对摊平的物料进 行翻吹即可。
[0051] 翻吹完毕后，物料进入压制成型装置4中进行压制成型。所述压制成型装置4可 以为双履带链板。
[0052] 本发明还提供了一种上述技术方案公开的方法制备得到的聚苯板，其压缩强度优 选为0. 17?0. 22MPa，拉拔强度优选为0. 16?0. 23MPa，氧指数优选为31?37%，导热系 数优选为〇. 029?0. 031，吸水率优选为3%?5%。
[0053] 本发明公开的制备方法是一种连续化生产过程，将物料摊平后压制前利用蒸汽进 行翻吹，能够改善聚苯乙烯的粘结效果，提高得到的聚苯板的压缩强度和拉拔强度，降低其 吸水率，使得板材更为致密，改善其导热性能。实验结果表明，本发明提供的制备方法得到 的改性聚苯板的压缩强度、拉拔强度和氧指数均高于间歇式生产方式制备得到的产品和普 通连续化生产方式制备得到的产品，导热系数和吸水率均低于间歇式生产方式制备得到的 产品和普通连续化方式制备得到的产品。
[0054] 以下结合实施例对本发明提供的改性聚苯板及其制备方法进行详细描述。
[0055] 实施例1
[0056] 配方（以下份数按质量份计）：
[0057] 聚苯乙烯颗粒（预发为丨Okg/m3 ) 丨00份 酚醛树脂（粘度200Pa.s) 150份 化学发泡剂（325目碳酸钙) 5份 乳化剂（吐温） 3份 无机阻燃剂（氢氧化铝) 50份 固化剂（硫酸） 20份
[0058] 按照上述配方将聚苯乙烯颗粒、酚醛树脂、化学发泡剂、乳化剂、无机阻燃剂和固 化剂加入螺旋搅拌器中，以800r/min的转速搅拌混合，混合好的颗粒料投入摊平机中摊 平，其厚度为6cm，之后通过0. 02MPa压力的蒸汽翻吹后进入4cm的双履带链板中，链板温度 为74°C，8min后固化成型，经过切割制得新型改性聚苯板。
[0059] 对所述改性聚苯板进行测试，其性能指标如表1所示：
[0060] 表1本发明实施例1制备得到的聚苯板的性能指标
[0061]
【权利要求】
1. 一种改性聚苯板的制备方法，包括： 将预发的聚苯乙烯颗粒与覆膜料和固化剂混合后摊平，所述覆膜料包括酚醛树脂、化 学发泡剂、乳化剂和无机阻燃剂； 利用蒸汽对所述摊平的混合物进行翻吹，然后压制成板材，得到改性聚苯板。
2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述蒸汽的压力为O.OIMPa? 0. 07MPa〇
3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预发的聚苯乙烯颗粒的密度为 10kg/m3 ?20kg/m3。
4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述覆膜料包括：100?200质量份 的酚醛树脂、2?10质量份的化学发泡剂、1?10质量份的乳化剂和10?100质量份的无 机阻燃剂。
5. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述酚醛树脂为25°C粘度为100? 6000Pa. s的液态甲阶酚醛树脂； 所述化学发泡剂为碳酸钙、碳酸氢钠、碳酸镁、碳酸锌中的一种或多种； 所述乳化剂为吐温、蓖麻油聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、有机硅泡沫稳定剂中的一 种或多种； 所述无机阻燃料为氢氧化镁、氢氧化铝、二氧化硅、十溴二苯醚、MCA中的一种或多种。
6. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固化剂为硫酸、磷酸、对甲苯磺 酸中的一种或多种。
7. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述压制的温度为50°C?90°C，所述 压制的时间为5min?15min。
8. -种用于改性聚苯板连续化生产的装置，其特征在于，包括： 混料装置； 与所述混料装置的出料口相连通的摊平装置； 与所述摊平装置的出料口相连的压制成型装置； 设置在所述摊平装置和压制成型装置的连接通路上的蒸汽管路，所述蒸汽管路用于对 经过摊平装置摊平的产品进行翻吹。
9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述混料装置为螺旋搅拌器。
10. -种按照权利要求1?7任意一项所述的方法制备得到的改性聚苯板。
【文档编号】C08L61/16GK104151730SQ201410418593
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2014年8月22日
【发明者】邓刚, 彭绵广, 乔林, 吕爱超 申请人:山东圣泉化工股份有限公司