專利名稱：一種膨脹石墨聚苯板的制備方法
技術領域：
本發明一種膨脹石墨聚苯板的制備方法，屬于膨脹石墨聚苯板的制作方法技術領域。
背景技術：
隨著經濟和社會的發展，對可持續發展提出了更高的要求。節能和環保已經成為人類的共識，節能降耗已成為人類實際行動之一。人民生活水平的提高，建筑行業蓬勃發展，現有住房和新建住房對高性能的隔熱保溫材料的需求隨之也增加，單純的有機高分子材料和無機材料已經無法滿足市場的需求。將有機和無機材料進行復合二者取長補短，從而形成性能優良的阻燃復合隔熱保溫材料。高分子材料中常用的阻燃劑有鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、無機阻燃劑和膨脹阻燃劑等。由于環保和安全的需要，鹵系阻燃劑已逐漸淡出市場。高阻隔性、耐熱性及阻燃性的無機材料與聚苯乙烯樹脂相結合，不但提高了材料的隔熱性和阻燃性，同時提高了材料的其他性能，可更好地滿足市場的需求。石墨經微波處理，可以使其形成膨脹石墨。膨脹石墨遇到高溫迅速膨脹到原來體積的數百倍，被廣泛地應用到建筑業用來生產阻燃劑和防火劑，具有良好的阻燃和防火性能。氫氧化鎂燃燒時，在340°C時脫水大量吸熱，抑制了聚合物的溫度上升，延緩其熱分解并降低燃燒速度，由于氫氧化鎂的填充，使可燃性高聚物的濃度下降，同時氫氧化鎂脫水放出的水蒸氣稀釋可燃性氣體和氧氣的濃度，可阻止燃燒和防止大量濃煙產生。氫氧化鎂分解失水，生成活性氧化鎂，氧化鎂可以阻燃和消煙，氧化鎂層能吸收很多物質(包括炭化)沉積在高聚物表面隔絕氧氣，可阻止繼續燃燒，特別是活性氧化鎂具有多孔結構，能大量吸附煙氣，從而使氫氧化鎂表現出極佳的消煙性能。
發明內容
為克服現有技術的不足，本發明提供一種膨脹石墨聚苯板的制備方法，利用無機材料的隔熱性、耐熱性和阻燃性來制備有機-無機復合保溫板，提高聚苯乙烯樹脂保溫板的隔熱性和無鹵阻燃性。為解決上述技術問題，本發明采取的技術方案為一種膨脹石墨聚苯板的制備方法，用表面活性劑將膨脹石墨粉末和納米級的氫氧化鎂表面改性，然后將上述處理后的無機粉末與聚苯乙烯樹脂單體顆粒混合，在110 135°C溫度下攪拌均勻，用雙螺桿擠出機擠出造出的顆粒，將造出的顆粒與納米滑石粉和發泡劑乙醇混合在80 110°C溫度下進行攪拌混勻加入擠塑機內擠壓成型。膨脹石墨粉末的尺寸為200 500目，用量為聚苯乙烯樹脂重量的5 10%，納米
級氫氧化鎂的用量為聚苯乙烯樹脂重量的4 9%。所述的表面活性劑為兩性表面活性劑，用量為聚苯乙烯樹脂重量的0. 4 0. 8%。
然后將上述處理后的無機粉末與聚苯乙烯樹脂單體顆粒混合是指將上述處理后的無機粉末加入聚苯乙烯樹脂單體顆粒中后持續攪拌25 45分鐘。
納米滑石粉的用量為聚苯乙烯樹脂重量的2. 1 2. 3%。
發泡劑乙醇的用量為聚苯乙烯樹脂重量的1. 8 2. 0%。
本發明同現有技術相比具有的有益效果是
本發明中的膨脹石墨遇到高溫迅速膨脹到原來體積的數百倍，被廣泛地應用到建筑業用來生產阻燃劑和防火劑，具有良好的阻燃和防火性能；氫氧化鎂燃燒時，可阻止燃燒和防止大量濃煙產生，氫氧化鎂分解失水，生成活性氧化鎂，氧化鎂可以阻燃和消煙。
膨脹石墨和納米氫氧化鎂的加入，成為聚苯乙烯樹脂的增強體，使得復合后的材料比未經復合的聚苯板具有更好的隔熱保溫性和更優的力學性能。
由本方法生產的產品比沒有經過復合的聚苯板除了具有良好的阻燃性、同時也具備良好的保溫性、力學性能等優點，是一種環境友好的建筑阻燃保溫材料。
具體實施方式
下面結合具體實施方式
，對本發明做進一步說明
一種膨脹石墨聚苯板的制備方法，用表面活性劑將膨脹石墨粉末和納米級氫氧化鎂表面改性，然后將上述處理后的無機粉末與聚苯乙烯樹脂單體顆粒混合，在110 135°C 溫度下攪拌均勻，用雙螺桿擠出機擠出造出的顆粒，將造出的顆粒與納米滑石粉和發泡劑乙醇混合在80 110°C溫度下進行攪拌混勻加入擠塑機內擠壓成型。
膨脹石墨粉末的尺寸為200 500目，用量為聚苯乙烯樹脂重量的5 10%，納米級氫氧化鎂的用量為聚苯乙烯樹脂重量的4 9%。
所述的表面活性劑為兩性表面活性劑，用量為聚苯乙烯樹脂重量的0. 4 0. 8%。
然后將上述處理后的無機粉末與聚苯乙烯樹脂單體顆粒混合是指將上述處理后的無機粉末加入聚苯乙烯樹脂單體顆粒中后持續攪拌25 45分鐘。
納米滑石粉的用量為聚苯乙烯樹脂重量的2. 1 2. 3%。
發泡劑乙醇的用量為聚苯乙烯樹脂重量的1. 8 2. 0%。
根據本發明制成的膨脹石墨聚苯板由以下重量分數的原料而制成
聚苯乙烯樹脂100 120份、膨脹石墨5 10份、納米級氫氧化鎂4 9份、兩性表面活性劑0. 4 0. 8份、納米滑石粉2. 1 2. 3份、發泡劑乙醇1. 8 2. 0份。
本發明具體實施按以下步驟進行
用兩性表面活性劑對200 500目膨脹石墨、納米級氫氧化鎂進行表面改性，待用；
將表面改性好的無機粉末加入到聚苯乙烯樹脂單體顆粒中持續攪拌25 45分鐘，混合均勻，待用；
將上述原料加入雙螺桿擠出機中，在110 135°C擠出造出的顆粒，待用；
在以造出的顆粒為原料中加上納米滑石粉，同時加入發泡劑乙醇，通過混配，在 80 110°C進行攪拌后均勻加入到擠塑機壓出成型。
實施例1
用16克兩性表面活性劑對200目膨脹石墨208g、納米級氫氧化鎂188g進行表面改性，將表面改性好的無機粉末加入到2. 5kg聚苯乙烯樹脂單體顆粒中持續攪拌％分鐘， 在溫度110 135°C下經雙螺旋桿擠出機擠出造出的顆粒。然后以此為原料，加上53g納米滑石粉，通過混配，在80 110°C度進行攪拌后均勻加入到擠塑機內，進行加熱混合的同時加入發泡劑乙醇50g，然后擠塑壓出成型。
實施例2
用16克兩性表面活性劑對200目膨脹石墨100g、納米級氫氧化鎂188g進行表面改性，將表面改性好的無機粉末加入到2. 5kg聚苯乙烯樹脂顆粒中持續攪拌％分鐘，在溫度110 135°C下經雙螺旋桿擠出機擠出造出的顆粒。然后以此為原料，加上63g納米滑石粉，通過混配，在80 110°C度進行攪拌后均勻加入到擠塑機內，進行加熱混合的同時加入發泡劑乙醇40g，然后擠塑壓出成型。
實施例3
用10克兩性表面活性劑對500目膨脹石墨100g、納米級氫氧化鎂IOOg進行表面改性，將表面改性好的無機粉末加入到2. 5kg聚苯乙烯樹脂顆粒中持續攪拌45分鐘，在溫度110 135°C下經雙螺旋桿擠出機擠出造出的顆粒。然后以此為原料，加上48g納米滑石粉，通過混配，在80 110°C度進行攪拌后均勻加入到擠塑機內，進行加熱混合同時加入發泡劑乙醇42g，然后擠塑壓出成型。
最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求
1.一種膨脹石墨聚苯板的制備方法，其特征是用表面活性劑將膨脹石墨粉末和納米級氫氧化鎂表面改性，然后將上述處理后的無機粉末與聚苯乙烯樹脂單體顆粒混合，在 110 135°c溫度下攪拌均勻，用雙螺桿擠出機擠出造出的顆粒，將造出的顆粒與納米滑石粉和發泡劑乙醇混合在80 110°C溫度下進行攪拌混勻加入擠塑機內擠壓成型。
2.根據權利要求1所述的一種膨脹石墨聚苯板的制備方法，其特征是膨脹石墨粉末的尺寸為200 500目，用量為聚苯乙烯樹脂重量的5 10%，納米級氫氧化鎂的用量為聚苯乙烯樹脂重量的4 9%。
3.根據權利要求1所述的一種膨脹石墨聚苯板的制備方法，其特征是所述的表面活性劑為兩性表面活性劑，用量為聚苯乙烯樹脂重量的0. 4 0. 8%。
4.根據權利要求1所述的一種膨脹石墨聚苯板的制備方法，其特征是然后將上述處理后的無機粉末與聚苯乙烯樹脂單體顆粒混合是指將上述處理后的無機粉末加入聚苯乙烯樹脂單體顆粒中后持續攪拌％ 45分鐘。
5.根據權利要求1所述的一種膨脹石墨聚苯板的制備方法，其特征是納米滑石粉的用量為聚苯乙烯樹脂重量的2. 1 2. 3%。
6.根據權利要求1所述的一種膨脹石墨聚苯板的制備方法，其特征是發泡劑乙醇的用量為聚苯乙烯樹脂重量的1. 8 2. 0%。
全文摘要
本發明一種膨脹石墨聚苯板的制備方法，屬于膨脹石墨聚苯板的制作方法技術領域，提供一種膨脹石墨聚苯板的制備方法，利用無機材料的隔熱性、耐熱性和阻燃性來制備有機-無機復合保溫板，提高聚苯乙烯保溫板的隔熱性和無鹵阻燃性；采用的技術方案是用表面活性劑將200-500目膨脹石墨粉末和納米級的氫氧化鎂表面改性，然后與聚苯乙烯樹脂單體顆粒混合，在溫度110～135℃均勻攪拌25～45分鐘，用雙螺桿擠出機擠出造出的顆粒，將造出的顆粒與納米滑石粉和發泡劑乙醇混合，在80～110℃進行攪拌混勻加入擠塑機內擠壓成型，可得到隔熱保溫和阻燃性能較好的復合材料。
文檔編號C08K3/34GK102492232SQ20111040388
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月8日 優先權日2011年12月8日
發明者豐開慶 申請人:山西中環綠科環境工程項目管理有限公司