專利名稱：一種復(fù)合阻燃型可發(fā)性聚苯乙烯顆粒及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種具有阻燃性能的可發(fā)泡、用于生產(chǎn)建筑和包裝材料的聚苯こ烯顆粒及其制備エ藝。
背景技術(shù)：
可發(fā)性聚苯こ烯(EPS)以低廉的成本以及一系列優(yōu)良使用性能，產(chǎn)量雄居三種產(chǎn)量最大的泡沫塑料聚氨酯(PU)、聚苯こ烯(EPS)、聚氯こ烯(PVC)中第二位。EPS是ー種非常理想的建筑材料，作為外保溫復(fù)合墻體具有十分良好的節(jié)能效果，起著保溫隔熱、隔音、密封和阻擋水蒸汽等作用。隨著產(chǎn)量和用量的逐年增長，其安全性及火災(zāi)危險性也日益為人關(guān)注，急需提高其阻燃性能。
由于EPS阻燃處理的特殊性，實際可使用的阻燃劑品種并不多，主要是鹵系阻燃齊U、磷系阻燃劑、無機(jī)阻燃劑和膨脹型阻燃劑等，其中有機(jī)溴代脂肪烴類仍占絕對優(yōu)勢，但由于其燃燒可放出有毒和腐蝕性氣體，給環(huán)境帶來嚴(yán)重污染，因此，尋找適于EPS添加的阻燃劑及制備方法是其發(fā)展的趨勢，提高阻燃型EPS的安全和環(huán)保性能是市場迫切需求的。專利申請?zhí)枮?9814252. 2，名稱為發(fā)泡性聚苯こ烯粒子的制備エ藝的專利中，公開了以膨脹石墨作為阻燃劑或以膨脹石墨與磷化合物同時作為聚苯こ烯粒子阻燃劑的方法，但此專利中阻燃劑的加入是在聚合反應(yīng)中或在聚合反應(yīng)后加入的，這種方法對聚苯こ烯粒子的發(fā)泡性及穩(wěn)定性產(chǎn)生了很大的影響，制得的泡沫制品容易發(fā)生收縮坍塌、阻燃劑脫落的現(xiàn)象，并且其熔結(jié)性能差不易成型，影響其使用性能。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種制備高阻燃、無鹵阻燃型可發(fā)性聚苯こ烯顆粒的方法；并且此方法加入的阻燃劑對聚苯こ烯制品的性能影響很小，其不會出現(xiàn)泡沫制品收縮坍塌的現(xiàn)象，不會影響制品的熔結(jié)性能；而且此方法制備的制品其阻燃劑不會脫落，保證了材料的阻燃性能。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案一種復(fù)合阻燃型可發(fā)性聚苯こ烯顆粒，該顆粒的各組分的重量份數(shù)為苯こ烯単體100份，水100-150份，
膨脹石墨1-10份，磷化合物1-12份，白油0. 1-0. 5份，聚こ烯蠟0. 1-0. 5份，過氧化ニ異丙苯0. 05-0. 2份，過氧化苯甲酰0. 2-0. 8份，聚こ烯醇0. 1-0. 4份，磷酸三鈣I. 1-2. I份，戍燒8-12份。制備步驟(1)將1-10份膨脹石墨和1-12份磷化合物裝入載有到100份苯こ烯單體的反應(yīng)釜中并攪拌均勻，同時加入0. 1-0. 5份白油、0. 1-0. 5份聚こ烯蠟、0. 05-0. 2份過氧化ニ異丙苯和0. 2-0. 8份過氧化苯甲酰至上述苯こ烯單體中；(2)在另一反應(yīng)釜中加入100-150份水，加入0. 1-0. 4份聚こ烯醇，在80度條件下溶解，待聚こ烯醇溶解完成后加入0.6 -I. I份磷酸三鈣；(3)將步驟(I)所得溶液加入到步驟(2)的溶液中，轉(zhuǎn)速調(diào)在300-600轉(zhuǎn)/分，加熱至90度，進(jìn)行恒溫反應(yīng)，反應(yīng)1-2小時后加入0. 5-1份磷酸三鈣，繼續(xù)恒溫反應(yīng)2-5小時，觀察反應(yīng)程度，待顆粒聚合完全后，加入8-12份戊烷，升溫到130度反應(yīng)0. 5-2. 5小吋，然后讓其自然冷卻至常溫；(4)最后脫出水分，進(jìn)行顆粒分離，即得粒徑分布均勻的高阻燃可發(fā)性聚苯こ烯顆粒。優(yōu)選方案，所述膨脹石墨的粒度為30 — 90 m。優(yōu)選方案，所述磷化合物為紅磷、聚磷酸銨、磷酸ニ甲苯酯中的ー種或幾種。本發(fā)明的有益效果是采用上述技術(shù)方案，該方法在苯こ烯發(fā)生聚合之前加入膨脹石墨與磷化合物的復(fù)合阻燃劑，此方法降低了阻燃劑對制品性能的不良影響，優(yōu)于在聚合之中或之后加入阻燃劑的制備エ藝；并且膨脹石墨與磷化合物為無鹵阻燃劑，環(huán)保性能好；并且在聚苯こ烯中加入了白油，其具有增塑、內(nèi)部潤滑的作用，使制品具有良好的穩(wěn)定性和低揮發(fā)性，井能良好的改善聚苯こ烯顆粒成型時的流動性能；聚こ烯醇和磷酸三鈣為分散穩(wěn)定劑，適時適量的添加可提高產(chǎn)品外觀和生產(chǎn)效率，降低成本；這些成分的加入都保證了產(chǎn)品的性能。 本發(fā)明制備的聚苯こ烯顆粒可制成防火等級為BI和B2的高阻燃發(fā)泡板材，且具有安全、環(huán)保、節(jié)能降耗等優(yōu)點；并且其制備エ藝簡單，原材料廣泛，不含鹵素阻燃劑，適于エ業(yè)化生產(chǎn)，此高阻燃型可發(fā)性聚苯こ烯顆?？蓱?yīng)用于建筑和包裝材料。
具體實施例方式實施例I :
復(fù)合阻燃型可發(fā)性聚苯こ烯顆粒的制備步驟為(I)將I份膨脹石墨和12份紅磷裝入載有到100份苯こ烯單體的反應(yīng)釜中并攪拌均勻，同時加入0. 24份白油、0. 24份聚こ烯蠟、0. 08份過氧化ニ異丙苯和0. 48份過氧化苯甲酰至上述苯こ烯單體中；(2)在另一反應(yīng)釜中加入100份水，加入0. I份聚こ烯醇，在80度條件下溶解，待聚こ烯醇溶解完成后加入I份磷酸三鈣；(3)將步驟(I)所得溶液加入到步驟(2)的溶液中，轉(zhuǎn)速調(diào)在500轉(zhuǎn)/分，カロ熱至90度，進(jìn)行恒溫反應(yīng)，反應(yīng)I. 5小時后加入0. 8份磷酸三鈣，繼續(xù)恒溫反應(yīng)3. 5小吋，此時顆粒聚合90%以上，加入戊烷，升溫到130度反應(yīng)0. 5小吋，然后讓其自然冷卻至常溫；
(4)最后脫出水分，進(jìn)行顆粒分離，即得粒徑分布均勻的高阻燃可發(fā)性聚苯こ烯顆粒。實施例2:
復(fù)合阻燃型可發(fā)性聚苯こ烯顆粒的制備步驟為(I)將5份膨脹石墨和7份聚磷酸銨裝入載有到100份苯こ烯單體的反應(yīng)釜中并攪拌均勻，同時加入0. 5份白油、0. 5份聚こ烯蠟、0. 05份過氧化ニ異丙苯和0. 2份過氧化苯甲酰至上述苯こ烯單體中；(2)在另一反應(yīng)釜中加入130份水，加入0. 2份聚こ烯醇，在80度條件下溶解，待聚こ烯醇溶解完成后加入0. 6份磷酸三鈣；(3)將步驟(I)所得溶液加入到步驟(2)的溶液中，轉(zhuǎn)速調(diào)在300轉(zhuǎn)/分，加熱至90度，進(jìn)行恒溫反應(yīng)，反應(yīng)2小時后加入0. 5份磷酸三鈣，繼續(xù)恒溫反應(yīng)2小時，此時顆粒聚合90%以上，加入戊烷，升溫到130度反應(yīng)I. 5小吋，然后讓其自然冷卻至常溫；
(4)最后脫出水分，進(jìn)行顆粒分離，即得粒徑分布均勻的高阻燃可發(fā)性聚苯こ烯顆粒。實施例3
復(fù)合阻燃型可發(fā)性聚苯こ烯顆粒的制備步驟為(I)將10份膨脹石墨和I份聚磷酸銨和磷酸ニ甲苯酯裝入載有到100份苯こ烯單體的反應(yīng)釜中并攪拌均勻，同時加入0. I份白油、0. I份聚こ烯蠟、0.2份過氧化ニ異丙苯和0.8份過氧化苯甲酰至上述苯こ烯單體中；(2)在另一反應(yīng)釜中加入150份水，加入0. 4份聚こ烯醇，在80度條件下溶解，待聚こ烯醇溶解完成后加入1. 1份磷酸三鈣；(3)將步驟(I)所得溶液加入到步驟(2)的溶液中，轉(zhuǎn)速調(diào)在600轉(zhuǎn)/分，加熱至90度，進(jìn)行恒溫反應(yīng)，反應(yīng)I小時后加入I份磷酸三鈣，繼續(xù)恒溫反應(yīng)5小時，此時顆粒聚合90%以上，加入戊烷，升溫到130度反應(yīng)2. 5小吋，然后讓其自然冷卻至常溫；(4)最后脫出 水分，進(jìn)行顆粒分離，即得粒徑分布均勻的高阻燃可發(fā)性聚苯こ烯顆粒。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合阻燃型可發(fā)性聚苯乙烯顆粒，其特征在于，該顆粒的各組分的重量份數(shù)為苯乙烯單體100份，水100-150份；膨脹石墨1-10份，磷化合物1-12份，白油O. 1-0. 5份，聚乙烯臘O. 1-0. 5份,過氧化二異丙苯O. 05-0. 2份,過氧化苯甲酰O. 2-0. 8份,聚乙烯醇.O.1-0. 4份，磷酸三鈣I. 1-2. I份，戊烷8-12份。
2.一種復(fù)合阻燃型可發(fā)性聚苯乙烯顆粒的制備工藝，其特征在于，包括以下制備步驟 (1)將1-10份膨脹石墨和1-12份磷化合物裝入載有到100份苯乙烯單體的反應(yīng)釜中并攪拌均勻，同時加入O. 1-0. 5份白油、O. 1-0. 5份聚乙烯蠟、O. 05-0. 2份過氧化二異丙苯和O. 2-0. 8份過氧化苯甲酰至上述苯乙烯單體中； (2)在另一反應(yīng)釜中加入100-150份水，加入O.1-0. 4份聚乙烯醇，在80度條件下溶解，待聚乙烯醇溶解完成后加入部分O. 6-1. I份磷酸三鈣； (3)將步驟(I)所得溶液加入到步驟(2)的溶液中，轉(zhuǎn)速調(diào)在300-600轉(zhuǎn)/分，加熱至.90度，進(jìn)行恒溫反應(yīng)，反應(yīng)1-2小時后加入O. 5-1份磷酸三鈣，繼續(xù)恒溫反應(yīng)2-5小時，觀察反應(yīng)程度，待顆粒聚合完全后，加入8-12份戊烷，升溫到130度反應(yīng)O. 5-2. 5小時，然后讓其自然冷卻至常溫； (4)最后脫出水分，進(jìn)行顆粒分離，即得粒徑分布均勻的高阻燃可發(fā)性聚苯乙烯顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備工藝，其特征在于，所述膨脹石墨的粒度為30— 90μπι。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備工藝，其特征在于，所述磷化合物為紅磷、聚磷酸銨、磷酸二甲苯酯中的一種或幾種。
全文摘要
一種復(fù)合阻燃型可發(fā)性聚苯乙烯顆粒及制備工藝，該顆粒的各組分的重量份數(shù)為苯乙烯單體100份，水100-150份，膨脹石墨1-10份，磷化合物1-12份，白油0.1-0.5份，聚乙烯蠟0.1-0.5份，過氧化二異丙苯0.05-0.2份，過氧化苯甲酰0.2-0.8份，聚乙烯醇0.1-0.4份，磷酸三鈣1.1-2.1份，戊烷8-12份。該顆粒苯乙烯發(fā)生聚合之前加入膨脹石墨與磷化合物的復(fù)合阻燃劑，降低了阻燃劑對制品性能的不良影響，并且膨脹石墨與磷化合物為無鹵阻燃劑，環(huán)保性能好；加入白油，使其具有增塑、內(nèi)部潤滑的作用，具有良好的穩(wěn)定性和低揮發(fā)性，并能良好的改善聚苯乙烯顆粒成型時的流動性能；聚乙烯醇和磷酸三鈣為分散穩(wěn)定劑，適時適量的添加可提高產(chǎn)品外觀和生產(chǎn)效率，降低成本；這些成分的加入都保證了產(chǎn)品的性能。
文檔編號C08K5/523GK102660084SQ20121010636
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月12日
發(fā)明者關(guān)曉明, 張子印 申請人:北京華辰德創(chuàng)化工技術(shù)有限公司