本發(fā)明屬于保溫材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種聚苯乙烯復(fù)合保溫板及其制備方法。
背景技術(shù):
目前,市場上使用的保溫材料主要分為無機保溫材料和有機保溫材料兩大類。綜合而言,有機保溫材料具有重量輕、保溫隔熱性能好、材料加工性好等優(yōu)點,但其防火性能差、穩(wěn)定性差且不耐老化。無機保溫材料如珍珠巖、硅藻土、石棉、礦渣棉、泡沫玻璃等,雖具備一定的防火性能,但其導(dǎo)熱系數(shù)高、保溫性能差,容重較大。
目前,應(yīng)用于我國的外墻外保溫系統(tǒng)主要有以下幾種形式:膨脹聚苯乙烯板(eps)薄抹灰墻外保溫系統(tǒng)、大模內(nèi)置(有網(wǎng)、無網(wǎng))外墻外保溫系統(tǒng)、膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)、聚氨酯(噴涂、板材)外墻外保溫系統(tǒng)、擠塑板(xps)外墻外保溫系統(tǒng)等。其中eps板以價格低廉、施工簡單等優(yōu)點占據(jù)保溫市場的很大份額。聚苯乙烯泡沫塑料分為模塑聚苯板(eps)和擠塑聚苯板(xps)板兩種。但是其抗折強度并不高。
聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯樹脂為主體,加入發(fā)泡劑等添加劑制成,它是目前使用最多的一種緩沖材料。它具有閉孔結(jié)構(gòu),吸水性小,有優(yōu)良的抗水性;密度小;機械強度好,緩沖性能優(yōu)異;加工性好,易于模塑成型;著色性好,溫度適應(yīng)性強,抗放射性優(yōu)異等優(yōu)點,而且尺寸精度高,結(jié)構(gòu)均勻。因此在外墻保溫中其占有率很高。但燃燒時會放出污染環(huán)境的苯乙烯氣體。在建筑專業(yè)中它是一種b級材料。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提出一種聚苯乙烯復(fù)合保溫板,該保溫板具有較高的阻燃性能,較低的導(dǎo)熱系數(shù),且具有較高的抗折強度和尺寸穩(wěn)定性。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
一種聚苯乙烯復(fù)合保溫板,按照重量份數(shù)計算,包括以下原料:
可發(fā)性聚苯乙烯顆粒60~80份、膠粘劑20~30份、三異硬酯酸鈦酸異丙酯1~4份、分散劑1~3份、復(fù)合阻燃劑6~12份、巖棉10~20份、硅酸鋇4~8份以及磷酸鋇4~8份,其中,所述復(fù)合阻燃劑由氫氧化鎂、納米硅藻土、硅烷偶聯(lián)劑與直鏈飽和脂肪酸制備而成。
優(yōu)選地,所述復(fù)合阻燃劑的制備方法:
先將氫氧化鎂與納米硅藻土混合后,再加熱至90~110℃后加入硅烷偶聯(lián)劑,邊攪拌,反應(yīng)時間為10~15min,然后冷卻至45~55℃,加入直鏈飽和脂肪酸后攪拌均勻,冷卻至室溫即可。
優(yōu)選地,所述硅烷偶聯(lián)劑為kh570、kh792或者dl602。
優(yōu)選地,膠粘劑選自脲醛樹脂、酚醛樹脂與有機硅樹脂中的一種或者多種。
優(yōu)選地,所述分散劑為十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯、硬脂酸單甘油酯或者三硬脂酸甘油酯。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種聚苯乙烯復(fù)合保溫板的制備方法,包括以下步驟:
1)將膠粘劑、三異硬酯酸鈦酸異丙酯、分散劑、復(fù)合阻燃劑、巖棉、硅酸鋇以及磷酸鋇混合充分攪拌分散;
2)將步驟1)分散后的物料與可發(fā)性聚苯乙烯顆?;旌虾髷嚢璺稚?,而后加入成型機中蒸汽加熱進行二次發(fā)泡成型,蒸汽的壓力為0.08~0.24mpa,通蒸汽加熱時間為10~30s,即得聚苯乙烯復(fù)合保溫板。
本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明的復(fù)合阻燃劑采用由氫氧化鎂、納米硅藻土、硅烷偶聯(lián)劑與直鏈飽和脂肪酸制備而成的復(fù)合阻燃劑,其不僅提高了氫氧化鎂在聚苯乙烯中的分散性以及其與聚苯乙烯樹脂高分子鏈間的親和性,對氫氧化鎂的阻燃效果起到增效作用,最終使得本發(fā)明的聚苯乙烯復(fù)合保溫板的燃燒性能可達a2級(gb8624-2006)。
本發(fā)明中的三異硬酯酸鈦酸異丙酯、巖棉、硅酸鋇以及磷酸鋇可以提高聚苯乙烯的機械強度。
具體實施方式
實施例1
一種聚苯乙烯復(fù)合保溫板,按照重量份數(shù)計算,包括以下原料:
可發(fā)性聚苯乙烯顆粒70份、脲醛樹脂23份、三異硬酯酸鈦酸異丙酯2份、甲基戊醇1份、復(fù)合阻燃劑8份、巖棉16份、硅酸鋇6份以及磷酸鋇6份。
復(fù)合阻燃劑的制備方法:
先將氫氧化鎂與納米硅藻土混合后,再加熱至90℃后加入kh570,邊攪拌,反應(yīng)時間為15min,然后冷卻至55℃,加入直鏈飽和脂肪酸后攪拌均勻,冷卻至室溫即可。
聚苯乙烯復(fù)合保溫板的制備方法:
1)將脲醛樹脂、三異硬酯酸鈦酸異丙酯、甲基戊醇、復(fù)合阻燃劑、巖棉、硅酸鋇以及磷酸鋇混合充分攪拌分散;
2)將步驟1)分散后的物料與可發(fā)性聚苯乙烯顆?;旌虾髷嚢璺稚?,而后加入成型機中蒸汽加熱進行二次發(fā)泡成型,蒸汽的壓力為0.14mpa,通蒸汽加熱時間為20s,即得聚苯乙烯復(fù)合保溫板。
實施例2
一種聚苯乙烯復(fù)合保溫板,按照重量份數(shù)計算,包括以下原料:
可發(fā)性聚苯乙烯顆粒60份、酚醛樹脂20份、三異硬酯酸鈦酸異丙酯4份、聚丙烯酰胺1份、復(fù)合阻燃劑6份、巖棉20份、硅酸鋇4份以及磷酸鋇4份。
復(fù)合阻燃劑的制備方法:
先將氫氧化鎂與納米硅藻土混合后,再加熱至100℃后加入kh792,邊攪拌,反應(yīng)時間為10min,然后冷卻至45℃,加入直鏈飽和脂肪酸后攪拌均勻,冷卻至室溫即可。
聚苯乙烯復(fù)合保溫板的制備方法:
1)將酚醛樹脂、三異硬酯酸鈦酸異丙酯、聚丙烯酰胺、復(fù)合阻燃劑、巖棉、硅酸鋇以及磷酸鋇混合充分攪拌分散;
2)將步驟1)分散后的物料與可發(fā)性聚苯乙烯顆?;旌虾髷嚢璺稚?,而后加入成型機中蒸汽加熱進行二次發(fā)泡成型,蒸汽的壓力為0.08mpa,通蒸汽加熱時間為30s,即得聚苯乙烯復(fù)合保溫板。
實施例3
一種聚苯乙烯復(fù)合保溫板,按照重量份數(shù)計算,包括以下原料:
可發(fā)性聚苯乙烯顆粒80份、有機硅樹脂30份、三異硬酯酸鈦酸異丙酯1份、硬脂酸單甘油酯3份、復(fù)合阻燃劑12份、巖棉10份、硅酸鋇8份以及磷酸鋇8份。
復(fù)合阻燃劑的制備方法:
先將氫氧化鎂與納米硅藻土混合后,再加熱至110℃后加入dl602,邊攪拌,反應(yīng)時間為15min,然后冷卻至50℃,加入直鏈飽和脂肪酸后攪拌均勻,冷卻至室溫即可。
聚苯乙烯復(fù)合保溫板的制備方法:
1)將有機硅樹脂、三異硬酯酸鈦酸異丙酯、硬脂酸單甘油酯、復(fù)合阻燃劑、巖棉、硅酸鋇以及磷酸鋇混合充分攪拌分散;
2)將步驟1)分散后的物料與可發(fā)性聚苯乙烯顆粒混合后攪拌分散,而后加入成型機中蒸汽加熱進行二次發(fā)泡成型,蒸汽的壓力為0.24mpa,通蒸汽加熱時間為10s,即得聚苯乙烯復(fù)合保溫板。
實施例4
一種聚苯乙烯復(fù)合保溫板,按照重量份數(shù)計算,包括以下原料:
可發(fā)性聚苯乙烯顆粒72份、有機硅樹脂28份、三異硬酯酸鈦酸異丙酯1份、十二烷基硫酸鈉3份、復(fù)合阻燃劑12份、巖棉10份、硅酸鋇8份以及磷酸鋇7份。
復(fù)合阻燃劑的制備方法:
先將氫氧化鎂與納米硅藻土混合后,再加熱至110℃后加入dl602,邊攪拌,反應(yīng)時間為12min,然后冷卻至55℃,加入直鏈飽和脂肪酸后攪拌均勻,冷卻至室溫即可。
聚苯乙烯復(fù)合保溫板的制備方法:
1)將有機硅樹脂、三異硬酯酸鈦酸異丙酯、十二烷基硫酸鈉、復(fù)合阻燃劑、巖棉、硅酸鋇以及磷酸鋇混合充分攪拌分散;
2)將步驟1)分散后的物料與可發(fā)性聚苯乙烯顆?;旌虾髷嚢璺稚?,而后加入成型機中蒸汽加熱進行二次發(fā)泡成型,蒸汽的壓力為0.21mpa,通蒸汽加熱時間為10s,即得聚苯乙烯復(fù)合保溫板。
試驗例
將實施例1-4的聚苯乙烯復(fù)合保溫板進行力學(xué)性能檢測,見表1。
表1實施例1-4的聚苯乙烯復(fù)合保溫板進行力學(xué)性能
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。