一種擠塑板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種擠塑板及其制備方法，特別是一種帶有氣孔結(jié)構(gòu)的擠塑板及其制 備方法，屬于復合材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，節(jié)約能源和保護環(huán)境已成為人類的共識，降低能源的消 耗已經(jīng)成為人類共同努力的目標。為了能更有效的節(jié)約能源，節(jié)能建筑成為了一個重要的 課題，改善建筑的保溫性能，對于空調(diào)所造成的能源消耗，可以起到顯著的效果，因此建筑 物對高性能的隔熱保溫材料的需求隨之也增加。
[0003] 在隔熱保溫材料中大致可以區(qū)分為兩大類，一為有機高分子材料，另一種為無機 材料，有機高分子材料如擠塑聚苯乙烯保溫板因其質(zhì)輕、保溫性能和綜合性能好，已作為隔 熱保溫板被日益廣泛地應用于建材行業(yè)，而無機保溫材料具經(jīng)濟性好、壓縮模量高、阻燃性 好的特性，但無機保溫材料存在著質(zhì)重、吸水率大、性脆、易破碎的缺點。因此有業(yè)者將有機 材料及無機材料進行復合，但兩者進行復合后的保溫建材板卻存在著厚度上的問題，同時 也無法體現(xiàn)有機高分子材料質(zhì)地輕的特性，使得在實際使用于建筑上存在著諸多的不便。
[0004] CN104109298A公開了一種改性擠塑板及其制備方法，該改性擠塑板成份包含聚苯 乙烯顆粒、石墨、六溴環(huán)十二烷、乙醇及發(fā)泡劑，其中石墨占聚苯乙烯顆?？傊氐?%~8%， 六溴環(huán)十二燒占聚苯乙稀顆?？傊氐?%~8%，乙醇占聚苯乙稀顆?？傊氐?%~8%，發(fā) 泡劑占聚苯乙烯顆?？傊氐?0%;先將聚苯乙烯顆粒、石墨、六溴環(huán)十二烷與助劑放入混料 倉攪拌均勻形成第一混合料，再將第一混合料注入加溫后的雙螺桿設(shè)備，同時加入發(fā)泡劑 及乙醇進行加熱攪拌形成第二混合料，最后將第二混料加入擠塑機擠壓形成改性擠塑板。 采用這種組成和方法制備得到的改性擠塑板存在著保溫效果在一定程度上不能滿足特定 場合所需的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是:提供一種具有泡孔結(jié)構(gòu)的擠塑板及其制備方法，能夠進一步地 提高擠塑板的保溫效果。
[0006] 技術(shù)方案是：
[0007] -種具有泡孔結(jié)構(gòu)的擠塑板，其特征在于所述擠塑板表面和內(nèi)部均勻分布有泡 孔，在400M1X 400wii的擠塑板截面中，有5~25個所述泡孔截面，且所述泡孔截面的平均直 徑范圍在10~200wii之間。
[0008] 優(yōu)選所述擠塑板含有石墨。更優(yōu)選所述石墨均勻分布在所述擠塑板中。
[0009] 所述石墨是石墨細粉，直徑約0.03~0.05mm。優(yōu)選所述石墨按照重量百分比計占 擠塑板的2~16%。優(yōu)選所述擠塑板包括有按照重量百分比計的72~94%的聚苯乙烯、2~ 16 %的所述石墨細粉和2~16 %的阻燃劑。
[0010]優(yōu)選所述的擠塑板中還包括有1~20 %的發(fā)泡劑。
[0011]更優(yōu)選所述擠塑板中，各組分的重量百分比是78~83%的聚苯乙烯、5~7%的石 墨、4~7 %的阻燃劑、6~9 %的發(fā)泡劑。
[0012]優(yōu)選所述擠塑板中還包括有0.5~5%的助劑。所述助劑選自表面活性劑、抗氧化 劑、阻燃增效劑、潤滑劑、紫外線吸收劑、填料中的一種或者幾種的混合。
[0013] 優(yōu)選所述助劑選自氫氧化鋁、硬脂酸鋅或者硬脂酸鈣中的一種或者幾種的混合 物。
[0014] 所述的擠塑板的制備方法，包括如下步驟：
[0015] 第1步，將母料顆粒和添加劑在均勻混合后作為混合料；
[0016] 第2步，將所述混合料輸送到擠出設(shè)備，在所述輸送過程中進行再次混合；
[0017]第3步，將所述混合料輸送出擠出口。
[0018] 在所述第1步中，所述母料優(yōu)選聚苯乙烯。所述添加劑包括阻燃劑、發(fā)泡劑、石墨和 助劑。
[0019] 優(yōu)選在所述第1步中，所述添加劑包括阻燃劑、發(fā)泡劑、石墨和乙醇。
[0020] 更優(yōu)選所述石墨是石墨細粉，直徑約0.03~0.05mm。更優(yōu)選的，在所述混合料中包 括重量百分比的72~94%的聚苯乙烯、2~16%的石墨細粉、2~16%的阻燃劑、0.5~5%的 助劑。
[0021]所述的第2步中，加入乙醇的重量是聚苯乙烯顆粒5~8%。
[0022]優(yōu)選在所述第2步中在混合料中還添加碳酸氫銨，所述碳酸氫銨加入量是所述聚 苯乙稀重量的4~8 %
[0023]在所述第2步中，所述混合可以是通過攪拌進行混合。優(yōu)選所述混合在150~250°C 的溫度和10~20Mpa的壓力下進行。優(yōu)選所述混合在雙螺桿擠出機中完成。
[0024]在所述第2步中，所述再次混合包括動態(tài)混合和靜態(tài)混合。
[0025]在所述第3步中，所述擠出口的擠出溫度為70~120°C。
[0026]有益效果
[0027]本發(fā)明所提供的具有泡孔結(jié)構(gòu)的擠塑板具有較好的表面微觀結(jié)構(gòu)，能夠進一步地 提高擠塑板的保溫效果。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明提供的擠塑板的表面SEM照片。
[0029]圖2是對照例1中制備得到的擠塑板的表面SEM照片。
【具體實施方式】
[0030]下面通過【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明。但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理 解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應視為限定本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體技 術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說明書進行。所用試 劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市購獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0031 ]本文使用的詞語"包括"、"包含"、"具有"或其任何其他變體意欲涵蓋非排它性的 包括。例如，包括列出要素的工藝、方法、物品或設(shè)備不必受限于那些要素，而是可以包括其 他沒有明確列出或?qū)儆谶@種工藝、方法、物品或設(shè)備固有的要素。
[0032]以范圍形式表達的值應當以靈活的方式理解為不僅包括明確列舉出的作為范圍 限值的數(shù)值，而且還包括涵蓋在該范圍內(nèi)的所有單個數(shù)值或子區(qū)間，猶如每個數(shù)值和子區(qū) 間被明確列舉出。例如，"大約〇 . 1 %至約5%"的濃度范圍應當理解為不僅包括明確列舉出 的約0.1 %至約5 %的濃度，還包括有所指范圍內(nèi)的單個濃度(如，1 %、2 %、3 %和4 % )和子 區(qū)間（例如，〇 . 1 %至〇. 5%、1 %至2.2%、3.3%至4.4% )。本發(fā)明中的百分比在無特殊說明 情況下是指重量百分比。
[0033]本發(fā)明所提供的擠塑板主要是以聚苯乙烯、石墨、阻燃劑所組成，其表面和內(nèi)部具 有均勻分布較緊密、完整的泡孔結(jié)構(gòu)，這些泡孔結(jié)構(gòu)對于擠塑板的保溫效果具有較好的作 用，在優(yōu)選的條件下，當泡孔截面的平均直徑范圍在80~200wii之間，且在400wiiX400wii面 積擠塑板截面中有5~25個泡孔截面時，保溫板具有非常良好的保溫性能。另外，對于作為 主成分的聚苯乙烯、石墨、阻燃劑、發(fā)泡劑，在一個優(yōu)選的條件下其重量百分比組成中包括 有72~94%的聚苯乙烯、2~16%的石墨、2~16%的阻燃劑和1~20%的發(fā)泡劑;在另一個 實施方式中，各組分的重量百分比是78~83%的聚苯乙烯、5~7%的石墨、4~7%的阻燃 劑、6~9 %的發(fā)泡劑。
[0034]材料表面中泡孔的直徑是本發(fā)明中重要的技術(shù)特征。在本發(fā)明中，所述擠塑板截 面是指擠塑板的表面或任意切面。所述泡孔截面是指泡孔在擠塑板表面或任意切面上形成 的任意形狀的空洞。所述泡孔截面可以是任意形狀的幾何形狀，若有一條直線經(jīng)過該泡孔 截面的中心，必會與泡孔截面的邊相交，這兩個交點之間的線段即是直徑。而本發(fā)明中所稱 的泡孔截面的直徑是指用掃描型電子顯微鏡（SEM)觀察材料的表面，能夠觀察到的泡孔的 最長的直徑。本發(fā)明中所述的平均直徑是指分別在5個不同的400M1X400M1面積上進行觀 察，統(tǒng)計并計算出直徑的平均值。
[0035] 在上述成分中的石墨為石墨細粉，直徑約0.03~0.05mm，石墨細粉在常溫下有良 好的化學穩(wěn)定性，能耐酸、耐堿和耐有機溶劑的腐蝕，同時還具有耐高溫的特性;石墨細粉 的熔點約為3850±50°C，沸點約為4250°C，因此在擠塑板中加入石墨細粉對擠塑板的穩(wěn)定 性具有很大的效益。擠塑板采用直徑較小的石墨細粉，石墨細粉直徑小使得分布的均勻性 好，應用在擠塑板中可以有效抑制過程中發(fā)泡的孔徑，使發(fā)泡孔徑適中，從而增加了單位體 積中的發(fā)泡孔密度，使得擠塑板的阻燃效果佳，且在強度方面也可以獲得顯著提升。
[0036]另外，上述的擠塑板中的組成成分還可以包含1~20%的發(fā)泡劑，其作用是能夠在 擠出時使板材具有較好的孔隙結(jié)構(gòu)，這里所采用的發(fā)泡劑作為使用的發(fā)泡劑，可例舉如偶 氮二甲酰胺、偶氮二異丁腈等。
[0037]另外，還可以根據(jù)保溫擠塑板的性能適當添加0.5~5% -些其它的助劑，例如:表 面活性劑、抗氧化劑、阻燃增效劑、潤滑劑、紫外線