一種環保型低導熱聚苯乙烯片材及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種環保型低導熱聚苯乙烯片材，由下列重量份的原料制成：聚苯乙烯35?50份、聚碳酸酰胺10?15份、殼聚糖纖維5?20份、2,6?二叔丁基?4?乙基苯酚10?15份、四丁酚醛5?10份、石棉5?15份、海藻酸鈉5?10份、硼砂5?10份、異丁烷5?10份、次磷酸鋁5?10份、四溴苯酚5?10份、3，7?二甲基?1?辛烯?3?醇5?10份、發泡劑5?10份、阻燃劑5?10份、熱穩定劑5?10份，從而能夠提高塑膠材料的耐用性，降低導熱性，并且易于降解。同時，還公開了這種環保型低導熱聚苯乙烯片材的制備方法。
【專利說明】
一種環保型低導熱聚苯乙烯片材及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及包裝材料技術領域，特別涉及一種環保型低導熱聚苯乙烯片材及其制 備方法。
【背景技術】
[0002] 聚苯乙稀材料被廣泛應用于建筑、包裝、電子電器、交通工具制造和裝飾裝潢材料 等領域。目前以苯乙烯為原料生產的聚苯乙烯的產量已躍居世界泡沫塑料的第二位，但是 多數聚苯乙烯制品使用以后直接被廢棄，由于其質量輕、體積大、耐腐蝕和抗老化等特點， 散落在自然環境中成為白色污染源。所以研制出一款對環境無污染，易降解且整體性能良 好的聚苯乙烯片材來應對上述問題顯得尤為重要。而且提高聚苯乙烯的低導熱性能能夠使 其在更多的行業及領域內使用，提高了聚苯乙烯片材的使用范圍。這項技術的突破已經是 業界關注的重點及焦點之一。
【發明內容】
[0003] 為解決上述技術問題，本發明提供一種環保型低導熱聚苯乙烯片材及其制備方 法，通過采用特定原料進行組合，配合相應的生產工藝，得到一種環保型低導熱聚苯乙烯片 材，其具有較高的耐用性，導熱性低，并且易于降解，能夠滿足行業的要求，具有較好的應用 前景。
[0004] 本發明的目的可以通過以下技術方案實現： 一種環保型低導熱聚苯乙烯片材，由下列重量份的原料制成:聚苯乙烯35-50份、聚碳 酸酰胺10-15份、殼聚糖纖維5-20份、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚10-15份、四丁酚醛5-10份、 石棉5-15份、海藻酸鈉5-10份、硼砂5-10份、異丁烷5-10份、次磷酸鋁5-10份、四溴苯酚5-10 份、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇5-10份、發泡劑5-10份、阻燃劑5-10份、熱穩定劑5-10份。
[0005] 優選地，所述發泡劑選自氧化鎂、氧化鋁、碳酸氫鈉、碳酸二氫鈉中的一種或幾種。
[0006] 優選地，所述阻燃劑選自三(2,3_二溴丙基)異氰酸酯、過氧化二異丙苯、溴化磷酸 酯、硼酸鋅中的一種或幾種。
[0007] 優選的，所述熱穩定劑選自硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鈉、硬脂酸鋇中的一種或 幾種。
[0008] 所述的環保型低導熱聚苯乙烯片材的制備方法，包括以下步驟： (1) 按照重量份稱取各原料； (2) 將聚苯乙烯、聚碳酸酰胺、殼聚糖纖維、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚、四丁酚醛、石 棉、海藻酸鈉、硼砂混合，進入干燥料斗內干燥，得到原料干燥混合物； (3) 將步驟(2)中得到的原料干燥混合物與等質量的濃度為10%的乙酸乙酯溶液，加入 密煉機中共混，在l〇〇°C下攪拌30分鐘，攪拌速度為300-500轉/分鐘，得到初步預混液； (4) 依次往初步預混液中加入異丁烷、次磷酸鋁、四溴苯酚、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇， 然后在120 °C下雙輥混煉30-60min，得到二次混合液； (5 )將得到的二次混合液加入發泡劑、阻燃劑和熱穩定劑，在150 °C下充分攪拌即得成 品原液； (6 )將成品原液注入雙螺桿擠出機中熔融、擠出、塑成片材，即得成品。
[0009] 優選地，所述步驟(5 )中，雙螺桿擠出機的螺桿轉速為200-300轉/分鐘。
[0010] 本發明與現有技術相比，其有益效果為： (1)本發明的環保型低導熱聚苯乙烯片材以聚苯乙烯、聚碳酸酰胺、殼聚糖纖維、2,6_ 二叔丁基-4-乙基苯酚、四丁酚醛、石棉、海藻酸鈉、硼砂為主要成分，通過加入異丁烷、次磷 酸鋁、四溴苯酚、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇、發泡劑、阻燃劑和熱穩定劑，輔以干燥、混煉、攪 拌、加熱、熔融、擠出、造塑成片材等工藝，使得制備而成的環保型低導熱聚苯乙烯片材具有 較高的耐用性，導熱性低，并且易于降解，整體性能得到大幅度提高。
[0011] (2)本發明的環保型低導熱聚苯乙烯片材原料廉價、工藝簡單，適于大規模工業化 運用，實用性強。
【具體實施方式】
[0012] 下面結合具體實施例對發明的技術方案進行詳細說明。
[0013] 實施例1 (1) 按照重量份稱取聚苯乙烯35份、聚碳酸酰胺10份、殼聚糖纖維5份、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚10份、四丁酚醛5份、石棉5份、海藻酸鈉5份、硼砂5份、異丁烷5份、次磷酸鋁5份、 四溴苯酚5份、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇5份、氧化鎂5份、三(2,3_二溴丙基)異氰酸酯5份、 硬脂酸鈣5份； (2) 將聚苯乙烯、聚碳酸酰胺、殼聚糖纖維、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚、四丁酚醛、石 棉、海藻酸鈉、硼砂混合，進入干燥料斗內干燥，得到原料干燥混合物； (3) 將步驟(2)中得到的原料干燥混合物與等質量的濃度為10%的乙酸乙酯溶液，加入 密煉機中共混，在l〇〇°C下攪拌30分鐘，攪拌速度為300轉/分鐘，得到初步預混液； (4) 依次往初步預混液中加入異丁烷、次磷酸鋁、四溴苯酚、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇， 然后在120 °C下雙輥混煉30min，得到二次混合液； (5) 將得到的二次混合液加入氧化鎂、三(2,3_二溴丙基)異氰酸酯和硬脂酸鈣，在150 °C下充分攪拌即得成品原液； (6) 將成品原液注入雙螺桿擠出機中熔融、擠出、塑成片材，即得成品，雙螺桿擠出機的 螺桿轉速為300轉/分鐘。
[0014]制得的環保型低導熱聚苯乙烯片材的性能測試結果如表1所示。
[0015] 實施例2 (1) 按照重量份稱取聚苯乙烯40份、聚碳酸酰胺12份、殼聚糖纖維8份、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚12份、四丁酚醛6份、石棉8份、海藻酸鈉6份、硼砂6份、異丁烷6份、次磷酸鋁6份、 四溴苯酚6份、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇6份、氧化鋁6份、過氧化二異丙苯6份、硬脂酸鋅6 份； (2) 將聚苯乙烯、聚碳酸酰胺、殼聚糖纖維、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚、四丁酚醛、石 棉、海藻酸鈉、硼砂混合，進入干燥料斗內干燥，得到原料干燥混合物； (3) 將步驟(2)中得到的原料干燥混合物與等質量的濃度為10%的乙酸乙酯溶液，加入 密煉機中共混，在l〇〇°C下攪拌30分鐘，攪拌速度為350轉/分鐘，得到初步預混液； (4) 依次往初步預混液中加入異丁烷、次磷酸鋁、四溴苯酚、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇， 然后在120 °C下雙輥混煉40min，得到二次混合液； (5) 將得到的二次混合液加入氧化鋁、過氧化二異丙苯和硬脂酸鋅，在150°C下充分攪 拌即得成品原液； (6) 將成品原液注入雙螺桿擠出機中熔融、擠出、塑成片材，即得成品，雙螺桿擠出機的 螺桿轉速為350轉/分鐘。
[0016] 制得的環保型低導熱聚苯乙烯片材的性能測試結果如表1所示。
[0017] 實施例3 (1) 按照重量份稱取聚苯乙烯45份、聚碳酸酰胺14份、殼聚糖纖維17份、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚14份、四丁酚醛8份、石棉14份、海藻酸鈉8份、硼砂8份、異丁烷8份、次磷酸鋁8 份、四溴苯酚8份、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇8份、碳酸氫鈉8份、溴化磷酸酯8份、硬脂酸鈉8 份； (2) 將聚苯乙烯、聚碳酸酰胺、殼聚糖纖維、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚、四丁酚醛、石 棉、海藻酸鈉、硼砂混合，進入干燥料斗內干燥，得到原料干燥混合物； (3) 將步驟(2)中得到的原料干燥混合物與等質量的濃度為10%的乙酸乙酯溶液，加入 密煉機中共混，在l〇〇°C下攪拌30分鐘，攪拌速度為400轉/分鐘，得到初步預混液； (4) 依次往初步預混液中加入異丁烷、次磷酸鋁、四溴苯酚、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇， 然后在120 °C下雙輥混煉50min，得到二次混合液； (5) 將得到的二次混合液加入碳酸氫鈉、溴化磷酸酯和硬脂酸鈉，在150°C下充分攪拌 即得成品原液； (6) 將成品原液注入雙螺桿擠出機中熔融、擠出、塑成片材，即得成品，雙螺桿擠出機的 螺桿轉速為400轉/分鐘。
[0018]制得的環保型低導熱聚苯乙烯片材的性能測試結果如表1所示。
[0019] 實施例4 (1) 按照重量份稱取聚苯乙烯50份、聚碳酸酰胺15份、殼聚糖纖維20份、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚15份、四丁酚醛10份、石棉15份、海藻酸鈉10份、硼砂10份、異丁烷10份、次磷酸 鋁10份、四溴苯酚10份、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇10份、碳酸二氫鈉10份、硼酸鋅10份、硬脂 酸鋇10份； (2) 將聚苯乙烯、聚碳酸酰胺、殼聚糖纖維、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚、四丁酚醛、石 棉、海藻酸鈉、硼砂混合，進入干燥料斗內干燥，得到原料干燥混合物； (3) 將步驟(2)中得到的原料干燥混合物與等質量的濃度為10%的乙酸乙酯溶液，加入 密煉機中共混，在l〇〇°C下攪拌30分鐘，攪拌速度為500轉/分鐘，得到初步預混液； (4) 依次往初步預混液中加入異丁烷、次磷酸鋁、四溴苯酚、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇， 然后在120 °C下雙輥混煉60min，得到二次混合液； (5) 將得到的二次混合液加入碳酸二氫鈉、硼酸鋅和硬脂酸鋇，在150°C下充分攪拌即 得成品原液； (6) 將成品原液注入雙螺桿擠出機中熔融、擠出、塑成片材，即得成品，雙螺桿擠出機的 螺桿轉速為500轉/分鐘。
[0020] 制得的環保型低導熱聚苯乙烯片材的性能測試結果如表1所示。
[0021] 對比例1 (1) 按照重量份稱取聚苯乙烯35份、聚碳酸酰胺10份、四丁酚醛5份、石棉5份、海藻酸鈉 5份、硼砂5份、異丁烷5份、次磷酸鋁5份、四溴苯酚5份、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇5份、氧化 鎂5份、三(2,3_二溴丙基)異氰酸酯5份、硬脂酸鈣5份； (2) 將聚苯乙烯、聚碳酸酰胺、四丁酚醛、石棉、海藻酸鈉、硼砂混合，進入干燥料斗內干 燥，得到原料干燥混合物； (3) 將步驟(2)中得到的原料干燥混合物與等質量的濃度為10%的乙酸乙酯溶液，加入 密煉機中共混，在l〇〇°C下攪拌30分鐘，攪拌速度為300轉/分鐘，得到初步預混液； (4) 依次往初步預混液中加入異丁烷、次磷酸鋁、四溴苯酚、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇， 然后在120 °C下雙輥混煉30min，得到二次混合液； (5) 將得到的二次混合液加入氧化鎂、三(2,3_二溴丙基)異氰酸酯和硬脂酸鈣，在150 °C下充分攪拌即得成品原液； (6) 將成品原液注入雙螺桿擠出機中熔融、擠出、塑成片材，即得成品，雙螺桿擠出機的 螺桿轉速為300轉/分鐘。
[0022]制得的環保型低導熱聚苯乙烯片材的性能測試結果如表1所示。
[0023] 對比例2 (1)按照重量份稱取聚苯乙烯50份、聚碳酸酰胺15份、殼聚糖纖維20份、2,6_二叔丁基-4-乙基苯酚15份、四丁酚醛10份、硼砂10份、異丁烷10份、次磷酸鋁10份、3,7_二甲基-1-辛 烯-3-醇10份、碳酸二氫鈉10份、硼酸鋅10份、硬脂酸鋇10份； (2 )將聚苯乙烯、聚碳酸酰胺、殼聚糖纖維、2，6-二叔丁基-4-乙基苯酚、四丁酚醛、硼砂 混合，進入干燥料斗內干燥，得到原料干燥混合物； (3) 將步驟(2)中得到的原料干燥混合物與等質量的濃度為10%的乙酸乙酯溶液，加入 密煉機中共混，在l〇〇°C下攪拌30分鐘，攪拌速度為500轉/分鐘，得到初步預混液； (4) 依次往初步預混液中加入異丁烷、次磷酸鋁、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇，然后在120 °C下雙輥混煉60min，得到二次混合液； (5) 將得到的二次混合液加入碳酸二氫鈉、硼酸鋅和硬脂酸鋇，在150°C下充分攪拌即 得成品原液； (6) 將成品原液注入雙螺桿擠出機中熔融、擠出、塑成片材，即得成品，雙螺桿擠出機的 螺桿轉速為500轉/分鐘。
[0024]制得的環保型低導熱聚苯乙烯片材的性能測試結果如表1所示。
[0025]將實施例1-4和對比例1-2的環保型低導熱聚苯乙烯片材分別進行拉伸強度、缺口 沖擊強度、導熱系數和降解效率這幾項性能測試。
本發明的環保型低導熱聚苯乙烯片材以聚苯乙烯、聚碳酸酰胺、殼聚糖纖維、2,6_二叔 丁基-4-乙基苯酚、四丁酚醛、石棉、海藻酸鈉、硼砂為主要成分，通過加入異丁烷、次磷酸 鋁、四溴苯酚、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇、發泡劑、阻燃劑和熱穩定劑，輔以干燥、混煉、攪 拌、加熱、熔融、擠出、造塑成片材等工藝，使得制備而成的環保型低導熱聚苯乙烯片材具有 較高的耐用性，導熱性低，并且易于降解。本發明的環保型低導熱聚苯乙烯片材原料廉價、 工藝簡單，適于大規模工業化運用，實用性強。
[0027]以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發 明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領 域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1. 一種環保型低導熱聚苯乙烯片材，其特征在于：由下列重量份的原料制成:聚苯乙烯 35-50份、聚碳酸酰胺10-15份、殼聚糖纖維5-20份、2，6_二叔丁基-4-乙基苯酚10-15份、四 丁酚醛5-10份、石棉5-15份、海藻酸鈉5-10份、硼砂5-10份、異丁烷5-10份、次磷酸鋁5-10 份、四溴苯酚5-10份、3，7_二甲基-1-辛烯-3-醇5-10份、發泡劑5-10份、阻燃劑5-10份、熱穩 定劑5-10份。2. 根據權利要求1所述的環保型低導熱聚苯乙烯片材，其特征在于:所述發泡劑選自氧 化鎂、氧化鋁、碳酸氫鈉、碳酸二氫鈉中的一種或幾種。3. 根據權利要求1所述的環保型低導熱聚苯乙烯片材，其特征在于:所述阻燃劑選自三 (2,3_二溴丙基)異氰酸酯、過氧化二異丙苯、溴化磷酸酯、硼酸鋅中的一種或幾種。4. 根據權利要求1所述的環保型低導熱聚苯乙烯片材，其特征在于:所述熱穩定劑選自 硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鈉、硬脂酸鋇中的一種或幾種。5. 根據權利要求1~4任一所述的環保型低導熱聚苯乙烯片材的制備方法，其特征在 于，包括以下步驟： (1) 按照重量份稱取各原料； (2) 將聚苯乙烯、聚碳酸酰胺、殼聚糖纖維、2，6_二叔丁基-4-乙基苯酚、四丁酚醛、石 棉、海藻酸鈉、硼砂混合，進入干燥料斗內干燥，得到原料干燥混合物； (3) 將步驟(2)中得到的原料干燥混合物與等質量的濃度為10%的乙酸乙酯溶液，加入 密煉機中共混，在l〇〇°C下攪拌30分鐘，攪拌速度為300-500轉/分鐘，得到初步預混液； (4) 依次往初步預混液中加入異丁烷、次磷酸鋁、四溴苯酚、3,7_二甲基-1-辛烯-3-醇， 然后在120 °C下雙輥混煉30-60min，得到二次混合液； (5) 將得到的二次混合液加入發泡劑、阻燃劑和熱穩定劑，在150 °C下充分攪拌即得成 品原液； (6 )將成品原液注入雙螺桿擠出機中熔融、擠出、塑成片材，即得成品。6. 根據權利要求5所述的環保型低導熱聚苯乙烯片材的制備方法，其特征在于，所述步 驟(6 )中，雙螺桿擠出機的螺桿轉速為300-500轉/分鐘。
【文檔編號】C08L77/00GK105968601SQ201610316143
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月13日
【發明人】李明華
【申請人】金寶麗科技（蘇州）有限公司