本發(fā)明涉及一種無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒及其制備方法，屬于保溫材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
建筑保溫材料可大致分為無(wú)機(jī)保溫材料、有機(jī)保溫材料和無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)合保溫材料。有機(jī)保溫材料通常為高分子泡沫材料，具有密度小、吸水率小、保溫效果好等優(yōu)點(diǎn)，但大多數(shù)高分子泡沫材料為易燃材料，極易引發(fā)火災(zāi)事故，造成大量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。無(wú)機(jī)保溫材料大多屬于A級(jí)不燃材料，一般不會(huì)引發(fā)火災(zāi)事故，但其密度高、吸水率大、保溫效果較差，制約了無(wú)機(jī)保溫材料在建筑保溫領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展?？砂l(fā)性聚苯乙烯顆粒主要用于生產(chǎn)模塑型聚苯乙烯泡沫板，也有將其作為輕骨料制備輕質(zhì)保溫砂漿，以及聚苯乙烯顆粒和混凝土的復(fù)合板。然而，可發(fā)性聚苯乙烯顆粒表面為憎水性非極性高分子、且顆粒密度小，與極性無(wú)機(jī)膠凝材料之間不親和，在攪拌過(guò)程中質(zhì)量輕的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒容易“上浮”，難以在混凝土體系中均勻分散，砂漿易分層。有文獻(xiàn)報(bào)道[王錄民等，廢舊聚苯乙烯泡沫混凝土試驗(yàn)研究，混凝土，2008年，第5期，103-106頁(yè)；楊奉源等，復(fù)合泡沫混凝土性能研究，混凝土與水泥制品，2012年第5期，9-12頁(yè)]，采用偶聯(lián)劑、發(fā)泡液對(duì)聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的表面進(jìn)行處理，其與混凝土之間粘聚性、和易性可能會(huì)有所改善，但是經(jīng)過(guò)該方法處理的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒質(zhì)量仍然很輕，仍沒(méi)有解決聚苯乙烯發(fā)泡顆粒在混凝土體系中容易“上浮”問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種與混凝土之間和易性好、不易在混凝土體系中“上浮”的無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒及其制備方法。
本發(fā)明提供一種無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的制備方法，該雙層包覆發(fā)泡顆粒是由芯材和兩層殼材組成，其中所述的芯材為粒徑1-3 mm 的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，所述的與聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面直接接觸的殼材由有機(jī)樹(shù)脂和固化劑組成，所述的外層殼材為非水泥的無(wú)機(jī)材料。
本發(fā)明提出的一種無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，所述雙層包覆發(fā)泡顆粒原料組成為聚苯乙烯發(fā)泡顆粒、無(wú)機(jī)材料和粘性樹(shù)脂，配方如下：
聚苯乙烯發(fā)泡顆粒 5~20重量份
有機(jī)樹(shù)脂（含固化劑） 5~35重量份
無(wú)機(jī)材料 5~40重量份。
本發(fā)明中，所述聚苯乙烯發(fā)泡顆粒粒徑為1~3 mm，容重為18~48 kg/m3。
本發(fā)明中，所述有機(jī)樹(shù)脂為環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂或它們的復(fù)合物中任一種。
本發(fā)明中，所述無(wú)機(jī)材料包括鋼渣、粉煤灰、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、玻璃微珠、石英粉或它們的復(fù)合物中任一種。
本發(fā)明中，所述有機(jī)樹(shù)脂中固化劑的含量為1~17.5重量份。
本發(fā)明提出的一種無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的制備方法，具體步驟如下：
（１）、將有機(jī)樹(shù)脂、固化劑與聚苯乙烯發(fā)泡顆粒均勻混合，使有機(jī)樹(shù)脂均勻包覆于聚苯乙烯發(fā)泡顆粒外表面；
（２）、稱(chēng)取無(wú)機(jī)材料與步驟（１）得到產(chǎn)物混合，攪拌，使無(wú)機(jī)材料均勻包覆于步驟（１）所得產(chǎn)物粒外表面，然后在60-80℃下固化后0.5h，得到無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，容重為42~83.2 kg/m3。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明制備的無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒具有無(wú)機(jī)材料不易脫落、防火性能好、與混凝土親和性好、容易在無(wú)機(jī)膠凝材料中分散均勻等優(yōu)點(diǎn)，可用于制備防火保溫砂漿和防火保溫板材，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1
將5g 粒徑約為3 mm 的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒加入到容器中，在攪拌下加入10g酚醛樹(shù)脂和1g固化劑，使樹(shù)脂均勻包裹在聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面上；再在攪拌下將5g鋼渣包裹在經(jīng)過(guò)樹(shù)脂包覆后的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的外層，然后在80℃下固化0.5h，得到無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，容重為56.3 kg/m3。
實(shí)施例2
將5g 粒徑約為3 mm 的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒加入到容器中，在攪拌下加入15g酚醛樹(shù)脂和1.5g固化劑，使樹(shù)脂均勻包裹在聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面上；再在攪拌下將10g鋼渣包裹在經(jīng)過(guò)樹(shù)脂包覆后的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的外層，然后在80℃下固化0.5h，得到無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，容重為66.4kg/m3。
實(shí)施例3
將10g 粒徑約為1 mm 的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒加入到容器中，在攪拌下加入15g酚醛樹(shù)脂和1.5g固化劑，使樹(shù)脂均勻包裹在聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面上；再在攪拌下將10g鋼渣包裹在經(jīng)過(guò)樹(shù)脂包覆后的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的外層，然后在80℃下固化0.5h，得到無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，容重為83.2kg/m3。
實(shí)施例4
將5g 粒徑約為3 mm的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒加入到容器中，在攪拌下加入15g酚醛樹(shù)脂和1.5g固化劑，使樹(shù)脂均勻包裹在聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面上；再在攪拌下將10g膨脹珍珠巖包裹在經(jīng)過(guò)樹(shù)脂包覆后的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的外層，然后在80℃下固化0.5h，得到無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，容重為46 kg/m3。
實(shí)施例5
將10g 粒徑約為3 mm的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒加入到容器中，在攪拌下加入30g酚醛樹(shù)脂和3g固化劑，使樹(shù)脂均勻包裹在聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面上；再在攪拌下將20g粉煤灰包裹在經(jīng)過(guò)樹(shù)脂包覆后的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的外層，然后在80℃下固化0.5h，得到無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯發(fā)泡顆粒，容重為82 kg/m3。
實(shí)施例6
將10g 粒徑約為3 mm的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒加入到容器中，在攪拌下加入30g酚醛樹(shù)脂和3g固化劑，使樹(shù)脂均勻包裹在聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面上；再在攪拌下將20g膨脹蛭石包裹在經(jīng)過(guò)樹(shù)脂包覆后的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的外層，然后在80℃下固化0.5h，得到無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，容重為75.2 kg/m3。
實(shí)施例7
將5g 粒徑約為3 mm的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒加入到容器中，在攪拌下加入10g酚醛樹(shù)脂和1g固化劑，使樹(shù)脂均勻包裹在聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面上；再在攪拌下將5g玻璃微珠包裹在經(jīng)過(guò)樹(shù)脂包覆后的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的外層，然后在80℃下固化0.5h，得到無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，容重為49 kg/m3。
實(shí)施例8
將10g 粒徑約為3 mm的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒加入到容器中，在攪拌下加入30g酚醛樹(shù)脂和3g固化劑，使樹(shù)脂均勻包裹在聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面上；再在攪拌下將15g玻璃微珠包裹在經(jīng)過(guò)樹(shù)脂包覆后的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的外層，然后在80℃下固化0.5h，得到無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，容重為69.5 kg/m3。
實(shí)施例9
將5g 粒徑約為2 mm的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒加入到容器中，在攪拌下加入10g酚醛樹(shù)脂和1g固化劑，使樹(shù)脂均勻包裹在聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面上；再在攪拌下將6g膨脹蛭石包裹在經(jīng)過(guò)樹(shù)脂包覆后的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的外層，然后在80℃下固化0.5h，得到無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，容重為60.6 kg/m3。
實(shí)施例10
將10g 粒徑約為3 mm的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒加入到容器中，在攪拌下加入10g環(huán)氧樹(shù)脂和5g固化劑，使樹(shù)脂均勻包裹在聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面上；再在攪拌下將20g鋼渣包裹在經(jīng)過(guò)樹(shù)脂包覆后的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的外層，然后在60℃下固化0.5h，得到無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，容重為71.6 kg/m3。
實(shí)施例11
將5g 粒徑約為3 mm的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒加入到容器中，在攪拌下加入10g環(huán)氧樹(shù)脂和5g固化劑，使樹(shù)脂均勻包裹在聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面上；再在攪拌下將7.5g膨脹珍珠巖包裹在經(jīng)過(guò)樹(shù)脂包覆后的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的外層，然后在60℃下固化0.5h，得到無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，容重為56.4 kg/m3。
實(shí)施例12
將5g 粒徑約為3 mm的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒加入到容器中，在攪拌下加入5g環(huán)氧樹(shù)脂和2.5g固化劑，使樹(shù)脂均勻包裹在聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面上；再在攪拌下將4g玻璃微珠包裹在經(jīng)過(guò)樹(shù)脂包覆后的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的外層，然后在60℃下固化0.5h，得到無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，容重為42 kg/m3。
實(shí)施例13
將5g 粒徑約為3 mm的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒加入到容器中，在攪拌下加入5g環(huán)氧樹(shù)脂和2.5g固化劑，使樹(shù)脂均勻包裹在聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面上；再在攪拌下將15g膨脹蛭石包裹在經(jīng)過(guò)樹(shù)脂包覆后的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的外層，然后在60℃下固化0.5h，得到無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，容重為56.8 kg/m3。
實(shí)施例14
將5g 粒徑約為3 mm的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒加入到容器中，在攪拌下加入5g環(huán)氧樹(shù)脂和2.5g固化劑，使樹(shù)脂均勻包裹在聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面上；再在攪拌下將12g膨脹蛭石和3g粉煤灰包裹在經(jīng)過(guò)樹(shù)脂包覆后的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的外層，然后在60℃下固化0.5h，得到無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，容重為58.4 kg/m3。
實(shí)施例15
將7g 粒徑約為3 mm的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒加入到容器中，在攪拌下加入16g酚醛樹(shù)脂和1.6g固化劑，使樹(shù)脂均勻包裹在聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面上；再在攪拌下將7g膨脹蛭石和15g石英粉包裹在經(jīng)過(guò)樹(shù)脂包覆后的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的外層，然后在80℃下固化0.5h，得到無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，容重為65.9 kg/m3。
實(shí)施例16
將6g 粒徑約為3 mm的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒加入到容器中，在攪拌下加入5g環(huán)氧樹(shù)脂（2.5g固化劑）和25g酚醛樹(shù)脂（2.5g固化劑），使樹(shù)脂均勻包裹在聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面上；再在攪拌下將7g膨脹蛭石包裹在經(jīng)過(guò)樹(shù)脂包覆后的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的外層，然后在80℃下固化0.5h，得到無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，容重為63 kg/m3。
實(shí)施例17
將5g 粒徑約為3 mm的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒加入到容器中，在攪拌下加入12g酚醛樹(shù)脂和1.2g固化劑，使樹(shù)脂均勻包裹在聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面上；再在攪拌下將2.6g膨脹珍珠巖和5g鋼渣包裹在經(jīng)過(guò)樹(shù)脂包覆后的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的外層，然后在80℃下固化0.5h，得到無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，容重為44 kg/m3。
實(shí)施例18
將20g 粒徑約為2 mm的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒加入到容器中，在攪拌下加入30g酚醛樹(shù)脂和3g固化劑，使樹(shù)脂均勻包裹在聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面上；再在攪拌下將40g石英粉包裹在經(jīng)過(guò)樹(shù)脂包覆后的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的外層，然后在80℃下固化0.5h，得到無(wú)機(jī)/有機(jī)雙層包覆聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，容重為74 kg/m3。