淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发泡材料其制备方法，特别是一种淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]水基发泡聚苯乙烯是用水做物理发泡剂来替代传统的有机发泡剂，但是水在聚苯乙烯材料中的溶解性是非常差的，所以就不能用传统方式来制备。为了使水能够在聚苯乙烯基体中有一个很好的分散性，选择了用淀粉作为水的载体来制备水基发泡聚苯乙烯树脂材料。由于淀粉作为一种天然高分子，与绝大多数的有机合成树脂不相容，聚苯乙烯也不例外。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于，提供一种淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料及其制备方法。本发明能制备出一种环境友好型发泡材料。
[0004]本发明的技术方案:以过氧化苯甲酰、马来酸酐、淀粉、苯乙烯、羟乙基纤维素、磷酸三钙为原料，以水作为物理发泡剂制备淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料。
[0005]前述的淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料中，以10-20份过氧化苯甲酰、50-60份马来酸酐、5-10份淀粉、200-300份苯乙烯、15-20份羟乙基纤维素、15-20份磷酸三钙为原料，以500-600份水作为物理发泡剂制备淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料；所述份为重量份。
[0006]前述的淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料的制备方法，其特征在于:按下述步骤进行制备:
[0007]①首先将引发剂过氧化苯甲酰，马来酸酐和淀粉加入到苯乙烯单体中，搅拌均匀，得A料；
[0008]②将A料倒入500ml的四口烧瓶中，烧瓶的四口分别接机械搅拌器、温度计、氮气进口和氮气导出口 ；控制反应温度100摄氏度，450rpm下反应约一小时，得B料；
[0009]③在B料中加入水，并提高搅拌速率至800rpm，搅拌5min左右，降低温度至60°C，向体系中补加过氧化苯甲酰引发剂，得C料；
[0010]④在C料中加入溶于悬浮分散剂羟乙基纤维和磷酸三钙的水相，在90摄氏度，450rpm下聚合6-8小时，得D料；
[0011 ] ⑤将D料过滤，洗涤，干燥，得到淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料。
[0012]前述的淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料的制备方法中，所述过氧化苯甲酰的品级为分析纯。
[0013]前述的淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料的制备方法中，所述马来酸酐级为分析纯。
[0014]前述的淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料的制备方法中，所述淀粉的品级为化学纯。
[0015]前述的淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料的制备方法中，所述苯乙烯的品级为分析纯。
[0016]前述的淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料的制备方法中，所述去离子水的品级为化学纯。
[0017]前述的淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料的制备方法中，所述羟乙基纤维的品级为分析纯。
[0018]前述的淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料的制备方法中，所述磷酸三钙品级为分析纯。
[0019]与现有技术相比，本发明制备出一种环境友好型发泡聚苯乙烯材料，更具体的讲，就是一种用绿色无污染的水作为发泡剂取代传统的有机发泡剂来生产发泡聚苯乙烯材料的新工艺。本发明为了减少淀粉在聚苯乙烯材料中的自聚集，通过苯乙烯与马来酸酐共聚形成大分子主链，淀粉的羟基可以与马来酸酐的酸酐键形成氢键，这种氢键作用可以使淀粉更加稳定的分散在聚苯乙烯中，增加了二者的相容性。在聚合过程中，通过一定的物理化学方法使淀粉吸附少量的水，这样聚合完成后吸水膨胀的淀粉就以微小粒子的的形式均匀分散在聚苯乙烯基体中。被淀粉吸附这部分水可以用来作为聚苯乙烯的物理发泡剂，最终就可以制得一种对环境友好的水基发泡聚苯乙烯树脂材料。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
[0021]实施例。以过氧化苯甲酰、马来酸酐、淀粉、苯乙烯、羟乙基纤维素、磷酸三钙为原料，以水作为物理发泡剂制备淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料。
[0022]比较好的是，以10-20份过氧化苯甲酰、50-60份马来酸酐、5_10份淀粉、200-300份苯乙烯、15-20份羟乙基纤维素、15-20份磷酸三钙为原料，以500-600份水作为物理发泡剂制备淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料；所述份为重量份。
[0023]所述的淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料的制备方法，按下述步骤进行制备:
[0024]①首先将引发剂过氧化苯甲酰，马来酸酐和淀粉加入到苯乙烯单体中，搅拌均匀，得A料；
[0025]②将A料倒入500ml的四口烧瓶中，烧瓶的四口分别接机械搅拌器，温度计，氮气进口，氮气导出口。控制反应温度100摄氏度，450rpm下反应约一小时，得B料；
[0026]③在B料中加入水，并提高搅拌速率至800rpm，搅拌5min左右，降低温度至60°C，向体系中补加过氧化苯甲酰引发剂，得C料；
[0027]④在C料中加入溶于悬浮分散剂羟乙基纤维和磷酸三钙的水相，在90摄氏度，450rpm下聚合6-8小时，得D料；
[0028]⑤将D料过滤，洗涤，干燥，得到淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料。
[0029]较优的是，所述过氧化苯甲酰的品级为分析纯。所述马来酸酐级为分析纯。所述淀粉的品级为化学纯。所述苯乙烯的品级为分析纯。所述去离子水的品级为化学纯。所述羟乙基纤维的品级为分析纯。所述磷酸三钙品级为分析纯。
[0030]实施例1:淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料的制备方法，按下述步骤进行制备:
[0031]I)将10-15份引发剂过氧化苯甲酰，50-55份马来酸酐和5份淀粉加入到250份苯乙烯单体中，搅拌均匀，得A料；
[0032]2)将A料倒入500ml的四口烧瓶中，烧瓶的四口分别接机械搅拌器，温度计，氮气进口，氮气导出口。控制反应温度100摄氏度，450rpm下反应约一小时，得B料；
[0033]3)在B料中加入500份水，并提高搅拌速率至800rpm，搅拌5min左右，降低温度至60°C，向体系中补加5份过氧化苯甲酰引发剂，得C料；
[0034]4)在C料中加入溶于悬浮分散剂15份羟乙基纤维和15份磷酸三钙的水相，在90摄氏度，450rpm下聚合6_8小时，得D料；
[0035]5)将D料过滤，洗涤，干燥，得到淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料。
[0036]实施例2:淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料的制备方法，按下述步骤进行制备:
[0037]I)将15-20份引发剂过氧化苯甲酰，55-60份马来酸酐和10份淀粉加入到300份苯乙烯单体中，搅拌均匀，得A料；
[0038]2)将A料倒入500ml的四口烧瓶中，烧瓶的四口分别接机械搅拌器，温度计，氮气进口，氮气导出口。控制反应温度100摄氏度，600rpm下反应约1.5小时，得B料；
[0039]3)在B料中加入600份水，并提高搅拌速率至lOOOrpm，搅拌1min左右，降低温度至60°C，向体系中补加5份过氧化苯甲酰引发剂，得C料；
[0040]4)在C料中加入溶于悬浮分散剂20份羟乙基纤维和20份磷酸三钙的水相，在90摄氏度，650rpm下聚合7-9小时，得D料；
[0041]5)将D料过滤，洗涤，干燥，得到淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料。
【主权项】
1.淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料，其特征在于:以过氧化苯甲酰、马来酸酐、淀粉、苯乙烯、羟乙基纤维素和磷酸三钙为原料，以水作为物理发泡剂制备淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料。2.根据权利要求1所述的淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料，其特征在于:以10-20份过氧化苯甲酰、50-60份马来酸酐、5-10份淀粉、200-300份苯乙烯、15-20份羟乙基纤维素和15-20份磷酸三钙为原料，以500-600份水作为物理发泡剂制备淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料；所述份为重量份。3.根据权利要求2所述的淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料的制备方法，其特征在于:按下述步骤进行制备: ①首先将引发剂过氧化苯甲酰，马来酸酐和淀粉加入到苯乙烯单体中，搅拌均勾，得A料； ②将A料倒入500ml的四口烧瓶中，烧瓶的四口分别接机械搅拌器、温度计、氮气进口和氮气导出口 ；控制反应温度100摄氏度，450rpm下反应I小时，得B料； ③在B料中加入水，并提高搅拌速率至800rpm，搅拌5min，降低温度至60°C，向体系中补加过氧化苯甲酰引发剂，得C料； ④在C料中加入溶于悬浮分散剂轻乙基纤维和磷酸三妈的水相，在90摄氏度，450rpm下聚合6-8小时，得D料； ⑤将D料依次进行过滤、洗涤和干燥，得到淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料。4.根据权利要求3所述的淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料的制备方法，其特征在于:所述过氧化苯甲酰的品级为分析纯。5.根据权利要求3所述的淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料的制备方法，其特征在于:所述马来酸酐级为分析纯。6.根据权利要求3所述的淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料的制备方法，其特征在于:所述淀粉的品级为化学纯。7.根据权利要求3所述的淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料的制备方法，其特征在于:所述苯乙烯的品级为分析纯。8.根据权利要求3所述的淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料的制备方法，其特征在于:所述去离子水的品级为化学纯。9.根据权利要求3所述的淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料的制备方法，其特征在于:所述羟乙基纤维的品级为分析纯。10.根据权利要求3所述的淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料的制备方法，其特征在于:所述磷酸三钙品级为分析纯。
【专利摘要】本发明公开了一种淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料，其特征在于：以过氧化苯甲酰、马来酸酐、淀粉、苯乙烯、羟乙基纤维素、磷酸三钙为原料，以水作为物理发泡剂制备淀粉为水载体的水基发泡聚苯乙烯材料。本发明采用水作为物理发泡剂制备出一种环境友好型发泡聚苯乙烯材料。
【IPC分类】C08J9/12, C08F212/08, C08L35/06, C08L3/02, C08F222/06
【公开号】CN104927275
【申请号】CN201510273975
【发明人】虞建强, 黄晓红
【申请人】湖州佳宁印刷有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年5月26日