專利名稱：一種高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚苯こ烯泡沫材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
在墻體保溫隔熱領(lǐng)域，目前廣為應(yīng)用的保溫材料為可發(fā)性聚苯こ烯，但由于可發(fā)性聚苯こ烯自身具有易燃、發(fā)煙量大、滴落物多、燃燒后呈無定形粘性液體等弊端，影響了在墻體保溫隔熱領(lǐng)域的應(yīng)用，同時(shí)由于可發(fā)性聚苯こ烯燃燒等級(jí)不高的原因，大大限制了其在墻體保溫隔熱領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣。現(xiàn)有技術(shù)中，通過向可發(fā)性聚苯こ烯中加入含鹵阻燃劑(例如六溴環(huán)十二烷)起到阻燃效果，但含鹵阻燃劑燃燒時(shí)產(chǎn)生大量煙霧、滴落物多，仍然不符合環(huán)保要求。澳大利亞斯泰羅芬國際控股有限公司的中國發(fā)明專利CN1491254A公開了ー種高分子復(fù)合泡沫材料，其技術(shù)方案中采用酚醛或呋喃樹脂做為連續(xù)相復(fù)合可發(fā)性聚苯こ烯的方法，將酚醛或呋喃樹脂良好的阻燃性能結(jié)合可發(fā)性聚苯こ烯的保溫性能組構(gòu)成復(fù)合保溫材料，是ー種較好的解決方案，但實(shí)際應(yīng)用存在以下缺陷制備エ藝中聚苯こ烯發(fā)泡顆粒之間的結(jié)合度和密合度不夠，從而導(dǎo)致制品強(qiáng)度等物理性能的下降，影響制品作為保溫材料的應(yīng)用；同吋，由于酚醛或呋喃樹脂系由苯酚、甲醛或糠醇或糠醛等縮聚而成，不可避免地殘留了大量的游離單體比如甲醛、苯酚等，從而導(dǎo)致生產(chǎn)應(yīng)用時(shí)毒性大、有機(jī)揮發(fā)物多，造成環(huán)境污染，也極大地影響了操作人員的職業(yè)健康。中國科學(xué)院過程工程研究申請(qǐng)的中國發(fā)明專利CN102391588A公開ー種高阻燃低煙密度聚苯こ烯泡沫復(fù)合隔熱保溫材料，其技術(shù)方案中應(yīng)用了酚醛樹脂以及阻燃劑可膨脹石墨、膠囊紅磷、納米氫氧化鋁做為涂料，將此涂料涂敷在可發(fā)性聚苯こ烯顆粒表面，然后經(jīng)模壓成型的エ藝方法，但在實(shí)際應(yīng)用中由于可膨脹石墨、膠囊紅磷的價(jià)格較為昂貴，影響了產(chǎn)品的性價(jià)比，此外，由于紅磷的阻燃原理是利用磷與氧氧化燃燒生成五氧化ニ磷(P205)，達(dá)到阻燃火焰的蔓延，起到阻燃作用，然而該方法的弊端是生產(chǎn)的五氧化ニ磷(P205)會(huì)進(jìn)ー步吸收空氣中的水份從而變成磷酸，從而使材料產(chǎn)生酸性，進(jìn)ー步產(chǎn)生對(duì)基體建材(比如鉚釘、金屬固定件等)的腐蝕；另一方面，制備方法中將酚醛樹脂與固化劑以及可膨脹石墨、膠囊紅磷以及納米氫氧化鋁在高速混合機(jī)中攪拌均勻成為功能涂料，然后再將聚苯こ烯發(fā)泡顆粒與功能涂料攪拌涂覆的エ藝，由于酚醛樹脂的固化特性，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用時(shí)，一旦該功能涂料配制過多，往往會(huì)不久即固化成塊，無法繼續(xù)使用，同時(shí)混合功能涂料采用了高速混合的設(shè)備，使得該エ序能耗較大，不利于生產(chǎn)成本的降低。韓國波爾瑪有限公司的中國發(fā)明專利CN1906236A公開了ー種具有功能表層的發(fā)泡聚苯こ烯珠粒，其技術(shù)方案中采用こ酸こ烯酯樹脂做為功能表層，再復(fù)合添加阻燃劑制成阻燃型聚苯こ烯制品，但其缺點(diǎn)是聚こ酸こ烯酯必須采用甲醇溶解成溶液，并且由于聚苯こ烯顆粒易粘連，必 須在攪拌時(shí)噴灑こニ醇剝離劑才能使聚苯こ烯成為獨(dú)立的顆粒；同吋，由于聚こ酸こ烯酯并不具有在加熱或添加固化劑就能固化的性能，因而其功能比如阻燃劑的添加量是很有限的，產(chǎn)品在模塑成型時(shí)會(huì)產(chǎn)生成型劣化，無法結(jié)合或者固化成型；此夕卜，生產(chǎn)時(shí)使用有毒、易燃的甲醇、乙二醇等做為溶劑或剝離劑存在溶劑揮發(fā)的難題，對(duì)于環(huán)保和職業(yè)安全十分不利。中國發(fā)明專利申請(qǐng)CN102807683A公開了一種阻燃抗滴落模塑聚苯乙烯泡沫材料的制備方法，該方法中提到了采用可膨脹石墨做阻燃劑加以涂布在聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的表面，此方法對(duì)提高阻燃性有一定的幫助作用，但其最重要的缺點(diǎn)是可膨脹石墨的阻燃原理是在遇火時(shí)產(chǎn)生膨脹，從而碳化阻燃，因此在膨脹碳化過程中將涂布層的骨架破壞掉，產(chǎn)生粉化現(xiàn)象，其次膨脹時(shí)會(huì)產(chǎn)生微塵、微粒和掉渣現(xiàn)象，甚至還產(chǎn)生火星，按照國標(biāo)GB8624-2011要求，燃燒有滴落物及微粒是一種十分不利的燃燒現(xiàn)象，因此該泡沫材料應(yīng)用于建筑保溫領(lǐng)域仍存在安全隱患。因此，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，亟需提供一種阻燃性能好、環(huán)保安全、成本低的高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料及其制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種阻燃性能好、環(huán)保安全、成本低的高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料。本發(fā)明的目的之二在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種工藝簡單、能耗低、生產(chǎn)效率高、成本低的高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料的制備方法。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
提供一種高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料，包括粒徑為I 10mm、密度為18 20g/L的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒和包裹于所述聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面的阻燃復(fù)合層；
所述阻燃復(fù)合層以所述聚 苯乙烯發(fā)泡顆粒的體積為基準(zhǔn)，由以下原料組成
阻燃粘結(jié)劑5 50g/L ；
無機(jī)阻燃劑5 75g/L ；
其中
所述阻燃粘結(jié)劑由以下重量份的原料組成
三聚氰胺甲醛樹脂50 80份；
固化劑5 20份；
阻燃增塑劑5 10份；
酚醛樹脂5 10份；
所述無機(jī)阻燃劑為納米粘土、蒙脫土、鋁硅酸鈉、硅錳鋁鈉石、滑石粉、聚硅氧烷、膨潤土、高嶺土、三氧化二銻、微粉石墨、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅、硼酸、聚磷酸銨、三聚氰胺焦磷酸鹽、三聚氰胺尿酸鹽、硼酸三氰胺、聚磷酸三聚氰胺中的兩種以上的任意比例的混合物。優(yōu)選的，所述阻燃增塑劑為甲基膦酸二甲酯、磷酸二苯酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三異辛酯、磷酸三酯、磷酸二苯異辛酯、磷酸二苯異癸酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯甲苯酯、磷酸二苯異丙苯酯、四苯基(雙酚-A) 二磷酸酯、四苯基間苯二酚二磷酸酯中的一種或一種以上的混合物；
所述固化劑由重量百分比為30 40%磷酸、30 40%苯甲酸和20 40%水混合而成的復(fù)合固化劑。優(yōu)選的，所述阻燃復(fù)合層由以下原料組成
阻燃粘結(jié)劑20 40g/L ；
無機(jī)阻燃劑30 65g/L ；
所述阻燃粘結(jié)劑和所述無機(jī)阻燃劑的重量比為1:1. 2 1:1. 5 ;
所述阻燃增塑劑為磷酸三乙酯、磷酸三丁酯和磷酸三苯酯的混合物。優(yōu)選的，所述無機(jī)阻燃劑由以下重量份的原料組成
蒙脫土 5 10份；
氫氧化招50 80份；
硼酸鋅30 60份；
聚磷酸銨10 30份；
三聚氰胺焦磷酸鹽I 5份；
三聚氰胺尿酸鹽I 5份。 優(yōu)選的，所述無機(jī)阻燃劑由以下重量份的原料組成
鋁硅酸鈉10 30份；
硅錳鋁鈉石10 20份；
滑石粉10 20份；
氫氧化鎂30 70份；
硼酸三氰胺10 20份；
三聚氰胺焦磷酸鹽5 20份。優(yōu)選的，所述無機(jī)阻燃劑由以下重量份的原料組成
聚硅氧烷10 20份；
高嶺土 20 40份；
氫氧化鋁30 70份；
硼酸三氰胺10 20份；
聚磷酸銨10 20份；
聚磷酸三聚氰胺10 20份。優(yōu)選的，所述無機(jī)阻燃劑由以下重量份的原料組成
聚硅氧烷20 30份；
膨潤土 25 50份；
氫氧化鋁25 70份；
硼酸三氰胺10 30份；
三聚氰胺尿酸鹽10 30份。優(yōu)選的，所述無機(jī)阻燃劑由以下重量份的原料組成
納米粘土 20 50份；
微粉石墨5 20份；
硼酸鋅10 50份；
氫氧化招30 60份；
聚磷酸銨10 50份；三聚氰胺焦磷酸鹽5 20份。優(yōu)選的，所述高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料的密度為30 80g/L。本發(fā)明還提供上述高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料的制備方法，包括以下制備步驟
1、預(yù)發(fā)泡
將可發(fā)性聚苯こ烯原料經(jīng)預(yù)發(fā)機(jī)發(fā)泡成為粒徑為I 10mm、密度為18 20g/L的聚苯こ烯發(fā)泡顆粒；
2、制備阻燃粘結(jié)劑
按上述配方將三聚氰胺甲醛樹脂、固化劑、阻燃增塑劑在常溫下攪拌轉(zhuǎn)速為80 120rpm條件下混合均勻后，獲得液體狀的阻燃粘結(jié)劑；
3、制備無機(jī)阻燃劑
按上述配方將物料在常溫下混合均勻后獲得粉狀的無機(jī)阻燃劑；
4、制備具有阻燃復(fù)合層的聚苯こ烯發(fā)泡顆粒
將步驟I獲得的聚苯こ烯發(fā)泡顆粒轉(zhuǎn)移至帶有攪拌功能的混合設(shè)備中，開啟攪拌，然后將步驟2制備的阻燃粘結(jié)劑噴灑至混合設(shè)備中，使其與聚苯こ烯發(fā)泡顆粒的表面充分接觸，再加入步驟3制備的無機(jī)阻燃劑并繼續(xù)攪拌均勻，攪拌轉(zhuǎn)速為80 150RPM，使阻燃粘結(jié)劑和無機(jī)阻燃劑附著于聚苯こ烯發(fā)泡顆粒的表面，形成均勻地具有阻燃復(fù)合層的聚苯こ烯發(fā)泡顆粒；
5、干燥
將步驟4制備的具有阻燃復(fù)合層的聚苯こ烯發(fā)泡顆粒經(jīng)流化床干燥，干燥溫度為35 65度，獲得顆粒干松、流動(dòng)性良好的聚苯こ烯發(fā)泡顆粒；
6、模塑成型
將步驟5的聚苯こ烯發(fā)泡顆粒輸送到 帶有模具的成型機(jī)中進(jìn)行蒸汽加熱成型，蒸汽壓カ為0. 08 0. 12Mpa,加熱時(shí)間10 30s，經(jīng)冷卻130 165s定型后，獲得高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明的一種高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料，包括粒徑為I 10mm、密度為18 20g/L的聚苯こ烯發(fā)泡顆粒和包裹于聚苯こ烯發(fā)泡顆粒表面的阻燃復(fù)合層，阻燃復(fù)合層由阻燃粘結(jié)劑5 50g/L、無機(jī)阻燃劑5 75g/L組成；其中，聚苯こ烯發(fā)泡顆粒作為保溫隔熱基材，起保溫隔熱作用，阻燃粘結(jié)劑用于將無機(jī)阻燃劑粘附于聚苯こ烯發(fā)泡顆粒的表面，阻燃粘結(jié)劑由三聚氰胺甲醛樹脂50 80份、固化劑5 20份、阻燃增塑劑5 10份、酚醛樹脂5 10份組成，作為主要原料的三聚氰胺甲醛樹脂是最為環(huán)保的ー種樹脂，其游離甲醛的含量可以低至0. 1%以下，酚醛樹脂采用低甲醛含量型的酚醛樹脂，無機(jī)阻燃劑為粉狀混合物，具有吸油的特性，能夠起到干燥并使聚苯こ烯發(fā)泡顆粒干松、具有良好的流動(dòng)性以利于輸送的作用，而且該無機(jī)阻燃劑環(huán)保無毒、價(jià)格低廉、加工簡單；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明優(yōu)化了阻燃劑配方，綜合了磷系、硅、鋁、鎂、硼系及有機(jī)阻燃劑的阻燃優(yōu)點(diǎn)和作用，制備過程中先加阻燃粘結(jié)劑攪拌混合均勻后，再加入無機(jī)阻燃劑攪拌一次完成，具有エ序短、能耗低、效率更高的特點(diǎn)，所制備的復(fù)合保溫泡沫材料生產(chǎn)成本更低，而且在阻燃方面具有阻燃、抑煙、低毒、環(huán)保的特點(diǎn)，燃燒后具有蜂窩狀骨架結(jié)構(gòu)，同時(shí)具有無融滴、低發(fā)煙量、無燃燒滴落物和微粒的優(yōu)點(diǎn)，顯著提升了制品的阻燃性能和阻燃燒等級(jí)，因而在屋頂、墻體等建筑保溫領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。
具體實(shí)施例方式以下對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。以下實(shí)施例均采用60L的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒進(jìn)行試驗(yàn)。實(shí)施例1
一種高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料，包括以下制備步驟
A、將可發(fā)性聚苯乙烯原料經(jīng)預(yù)發(fā)機(jī)發(fā)泡成密度為18g/L的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒；
B、取三聚氰胺甲醛樹脂900克，加入固化劑50克，再加入酚醛樹脂50克，磷酸三乙酯25克，磷酸三苯酯25克，在常溫下、攪拌轉(zhuǎn)速IOOrpm的混合裝置中攪拌均勻混合成1050克的液體阻燃粘結(jié)劑；
C、將體積為60L的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒放入帶有攪拌功能的混合機(jī)中，然后開啟攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速80rpm,加入液體阻燃粘結(jié)劑,混合均勻；
D、配置無機(jī)阻燃劑2000克，然后在攪拌狀態(tài)下，將無機(jī)阻燃劑加入到混合機(jī)，攪拌均勻后，得到具有阻燃復(fù)合層的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，再經(jīng)流化床干燥，干燥溫度為40°C ；
具體的，無機(jī)阻燃劑由以下重量份的原料組成
蒙脫土 5 10份；
氫氧化招50 80份；`
硼酸鋅30 60份；
聚磷酸銨10 30份；
三聚氰胺焦磷酸鹽I 5份；
三聚氰胺尿酸鹽I 5份；
該步驟中，流化床也可采用具有自然通風(fēng)干燥功能的設(shè)備代替；
E、將具有阻燃復(fù)合層的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒輸入到成型模具內(nèi)，進(jìn)行蒸汽加熱成型，蒸汽壓力O. 08 O. 12Mpa,加熱時(shí)間30s，經(jīng)冷卻150s定型后，制成密度為60g/L的高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料。該步驟中的成型設(shè)備可以使用一般EPS自動(dòng)成型機(jī)、土機(jī)、半自動(dòng)機(jī)、EPS大板機(jī)等;
成型制備好的高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料，可以采用電熱絲切割、電鋸切割等方式，加工成不同形狀的制品；
作為優(yōu)選的實(shí)施方案，本實(shí)施例中，步驟B中的固化劑，也可以減少其用量甚至不使用，通過將制備的具有阻燃復(fù)合層的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒送入烘房中干燥固化。阻燃粘結(jié)劑的添加，可以采用具有高壓噴射功能的定量噴射泵浦來實(shí)現(xiàn)；
無機(jī)阻燃劑的添加，可以采用具有連續(xù)定量投料功能的投料器來實(shí)現(xiàn)；
阻燃粘結(jié)劑與無機(jī)阻燃劑也可以先進(jìn)行混合，制備成具有粘結(jié)和阻燃功能的混合物后，再加入到混合機(jī)中與聚苯乙烯發(fā)泡顆?；旌隙街诰郾揭蚁┌l(fā)泡顆粒的表面形成阻燃復(fù)合層。實(shí)施例2本實(shí)施例的主要技術(shù)方案與實(shí)施例1相同，不同之處在于
一種高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料，包括以下制備步驟
A、將可發(fā)性聚苯こ烯原料經(jīng)預(yù)發(fā)機(jī)發(fā)泡成密度為18g/L的聚苯こ烯發(fā)泡顆粒；
B、取三聚氰胺甲醛樹脂670克，加入固化劑30克，再加入酚醛樹脂60克，磷酸三丁酯100克，在常溫下、攪拌轉(zhuǎn)速IOOrpm的混合裝置中攪拌均勻混合成860克的液體阻燃粘結(jié)劑；
C、將體積為60L的聚苯こ烯發(fā)泡顆粒放入帶有攪拌功能的混合機(jī)中，然后開啟攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速80rpm,加入液體阻燃粘結(jié)劑,混合均勻；
D、配置無機(jī)阻燃劑1500克，然后在攪拌狀態(tài)下，將無機(jī)阻燃劑加入到混合機(jī)，攪拌均勻后，得到具有阻燃復(fù)合層的聚苯こ烯發(fā)泡顆粒，再經(jīng)流化床干燥，干燥溫度為50°C ；
具體的，無機(jī)阻燃劑由以下重量份的原料組成 鋁硅酸鈉10 30份；
硅錳鋁鈉石10 20份；
滑石粉10 20份；
氫氧化鎂30 70份；
硼酸三氰胺10 20份；
三聚氰胺焦磷酸鹽5 20份；
E、將具有阻燃復(fù)合層的聚苯こ烯發(fā)泡顆粒輸入到成型模具內(nèi)，進(jìn)行蒸汽加熱成型，蒸汽壓カ0. 08 0. 12Mpa,加熱時(shí)間20s，經(jīng)冷卻130s定型后，制成密度為50g/L的高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料。 實(shí)施例3
本實(shí)施例的主要技術(shù)方案與實(shí)施例1相同，不同之處在于
一種高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料，包括以下制備步驟
A、將可發(fā)性聚苯こ烯原料經(jīng)預(yù)發(fā)機(jī)發(fā)泡成密度為18g/L的聚苯こ烯發(fā)泡顆粒；
B、取三聚氰胺甲醛樹脂950克，加入固化劑90克，再加入酚醛樹脂80克，磷酸三こ酯40克，磷酸三苯酯60克，在常溫下、攪拌轉(zhuǎn)速IOOrpm的混合裝置中攪拌均勻混合成1220克的液體阻燃粘結(jié)劑；
C、將體積為60L的聚苯こ烯發(fā)泡顆粒放入帶有攪拌功能的混合機(jī)中，然后開啟攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速120rpm,加入液體阻燃粘結(jié)劑,混合均勻；
D、配置無機(jī)阻燃劑2250克，然后在攪拌狀態(tài)下，將無機(jī)阻燃劑加入到混合機(jī)，攪拌均勻后，得到具有阻燃復(fù)合層的聚苯こ烯發(fā)泡顆粒，再經(jīng)流化床干燥，干燥溫度為65°C ；
具體的，無機(jī)阻燃劑由以下重量份的原料組成
聚硅氧烷10 20份；
高嶺土 20 40份；
氫氧化鋁30 70份；
硼酸三氰胺10 20份；
聚磷酸銨10 20份；
聚磷酸三聚氰胺10 20份；
E、將具有阻燃復(fù)合層的聚苯こ烯發(fā)泡顆粒輸入到成型模具內(nèi)，進(jìn)行蒸汽加熱成型，蒸汽壓力O. 08 O. 12Mpa,加熱時(shí)間18s，經(jīng)冷卻165s定型后，制成密度為71g/L的高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料。實(shí)施例4
本實(shí)施例的主要技術(shù)方案與實(shí)施例1相同，不同之處在于
一種高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料，包括以下制備步驟
A、將可發(fā)性聚苯乙烯原料經(jīng)預(yù)發(fā)機(jī)發(fā)泡成密度為18g/L的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒；
B、取三聚氰胺甲醛樹脂880克，加入固化劑100克，再加入酚醛樹脂35克，磷酸三乙酯15克，磷酸三丁酯30克，在常溫下、攪拌轉(zhuǎn)速IOOrpm的混合裝置中攪拌均勻混合成1060克的液體阻燃粘結(jié)劑；
C、將體積為60L的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒放入帶有攪拌功能的混合機(jī)中，然后開啟攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速120rpm,加入液體阻燃粘結(jié)劑,混合均勻；
D、配置無機(jī)阻燃劑1750克，然后在攪拌狀態(tài)下，將無機(jī)阻燃劑加入到混合機(jī)，攪拌均勻后，得到具有阻燃復(fù)合層的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，再經(jīng)流化床干燥，干燥溫度為45°C ；
具體的，無機(jī)阻燃劑由以下重量份的原料組成
聚硅氧烷20 30份；
膨潤土 25 50份；
氫氧化鋁25 70份； 硼酸三氰胺10 30份；
三聚氰胺尿酸鹽10 30份；
E、將具有阻燃復(fù)合層的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒輸入到成型模具內(nèi)，進(jìn)行蒸汽加熱成型，蒸汽壓力O. 08 O. 12Mpa,加熱時(shí)間28s，經(jīng)冷卻143s定型后，制成密度為63g/L的高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料。實(shí)施例5
本實(shí)施例的主要技術(shù)方案與實(shí)施例1相同，不同之處在于
一種高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料，包括以下制備步驟
A、將可發(fā)性聚苯乙烯原料經(jīng)預(yù)發(fā)機(jī)發(fā)泡成密度為18g/L的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒；
B、取三聚氰胺甲醛樹脂1250克，加入固化劑120克，再加入磷酸三苯酯110克，磷酸三丁酯80克，在常溫下、攪拌轉(zhuǎn)速IOOrpm的混合裝置中攪拌均勻混合成1560克的液體阻燃粘結(jié)劑；
C、將體積為60L的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒放入帶有攪拌功能的混合機(jī)中，然后開啟攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速120rpm,加入液體阻燃粘結(jié)劑,混合均勻；
D、配置無機(jī)阻燃劑2200克，然后在攪拌狀態(tài)下，將無機(jī)阻燃劑加入到混合機(jī)，攪拌均勻后，得到具有阻燃復(fù)合層的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒，再經(jīng)流化床干燥，干燥溫度為45°C ；
具體的，無機(jī)阻燃劑由以下重量份的原料組成
納米粘土 20 50份；
微粉石墨5 20份；
硼酸鋅10 50份；
氫氧化招30 60份；
聚磷酸銨10 50份；三聚氰胺焦磷酸鹽5 20份；
上述配方中由于加有微粉石墨而能使聚苯こ烯發(fā)泡顆粒變成黑灰色，可改善產(chǎn)品外觀且進(jìn)一歩降低導(dǎo)熱系數(shù)的作用；
E、將具有阻燃復(fù)合層的聚苯こ烯發(fā)泡顆粒輸入到成型模具內(nèi)，進(jìn)行蒸汽加熱成型，蒸汽壓カ0. 08 0. 12Mpa,加熱時(shí)間23s，經(jīng)冷卻135s定型后，制成密度為78g/L的外觀呈黑灰色的高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料。對(duì)比例1
對(duì)比例1為密度為18g/L的普通阻燃型可發(fā)性聚苯こ烯，其配方中沒有添加本發(fā)明的阻燃粘結(jié)劑與無機(jī)阻燃劑，在各項(xiàng)阻燃性能測試結(jié)果如表I所示。檢測分析
將實(shí)施例1 5制備的高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料進(jìn)行各項(xiàng)阻燃性能測試并與對(duì)比例I做比較，對(duì)比結(jié)果如表I所示(表I中的各項(xiàng)指標(biāo)均按照GB8624-2006標(biāo)準(zhǔn)檢測)
表1.實(shí)施例1 5制備的高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料與對(duì)比例I的普通阻燃型可發(fā)性聚苯こ烯的阻燃性能測試
權(quán)利要求
1.一種高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料，其特征在于包括粒徑為I 10mm、密度為18 20g/L的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒和包裹于所述聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面的阻燃復(fù)合層； 所述阻燃復(fù)合層以所述聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的體積為基準(zhǔn)，由以下原料組成 阻燃粘結(jié)劑5 50g/L ； 無機(jī)阻燃劑5 75g/L ； 其中 所述阻燃粘結(jié)劑由以下重量份的原料組成 三聚氰胺甲醛樹脂50 80份； 固化劑5 20份； 阻燃增塑劑5 10份； 酚醛樹脂5 10份； 所述無機(jī)阻燃劑為納米粘土、蒙脫土、鋁硅酸鈉、硅錳鋁鈉石、滑石粉、聚硅氧烷、膨潤土、高嶺土、三氧化二銻、微粉石墨、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅、硼酸、聚磷酸銨、三聚氰胺焦磷酸鹽、三聚氰胺尿酸鹽、硼酸三氰胺、聚磷酸三聚氰胺中的兩種以上的任意比例的混合物。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料，其特征在于所述阻燃增塑劑為甲基膦酸二甲酯、磷酸二苯酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三異辛酯、磷酸三酯、磷酸二苯異辛酯、磷酸二苯異癸酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯甲苯酯、磷酸二苯異丙苯酯、四苯基(雙酚-A) 二磷酸酯、四苯基間苯二酚二磷酸酯中的一種或一種以上的混合物； 所述固化劑由重量百分比為30 40%磷酸、30 40%苯甲酸和20 40%水混合而成的復(fù)合固化劑。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料，其特征在于所述阻燃復(fù)合層由以下原料組成 阻燃粘結(jié)劑20 40g/L ； 無機(jī)阻燃劑30 65g/L ； 所述阻燃粘結(jié)劑和所述無機(jī)阻燃劑的重量比為1:1. 2 1:1. 5 ; 所述阻燃增塑劑為磷酸三乙酯、磷酸三丁酯和磷酸三苯酯的混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料，其特征在于所述無機(jī)阻燃劑由以下重量份的原料組成 蒙脫土 5 10份； 氫氧化招50 80份； 硼酸鋅30 60份； 聚磷酸銨10 30份； 三聚氰胺焦磷酸鹽I 5份； 三聚氰胺尿酸鹽I 5份。
5.如權(quán)利要求1所述的一種高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料，其特征在于所述無機(jī)阻燃劑由以下重量份的原料組成 鋁硅酸鈉10 30份； 硅錳鋁鈉石10 20份；滑石粉10 20份； 氫氧化鎂30 70份； 硼酸三氰胺10 20份； 三聚氰胺焦磷酸鹽5 20份。
6.如權(quán)利要求1所述的ー種高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料，其特征在于所述無機(jī)阻燃劑由以下重量份的原料組成 聚硅氧烷10 20份； 高嶺土 20 40份； 氫氧化鋁30 70份； 硼酸三氰胺10 20份； 聚磷酸銨10 20份； 聚磷酸三聚氰胺10 20份。
7.如權(quán)利要求1所述的ー種高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料，其特征在于所述無機(jī)阻燃劑由以下重量份的原料組成 聚硅氧烷20 30份； 膨潤土 25 50份； 氫氧化鋁25 70份； 硼酸三氰胺10 30份； 三聚氰胺尿酸鹽10 30份。
8.如權(quán)利要求1所述的ー種高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料，其特征在于所述無機(jī)阻燃劑由以下重量份的原料組成 納米粘土 20 50份； 微粉石墨5 20份； 硼酸鋅10 50份； 氫氧化招30 60份； 聚磷酸銨10 50份； 三聚氰胺焦磷酸鹽5 20份。
9.如權(quán)利要求1所述的高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料，其特征在于所述高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料的密度為30 80g/L。
10.權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料的制備方法，其特征在干包括以下制備步驟 (1)預(yù)發(fā)泡 將可發(fā)性聚苯こ烯原料經(jīng)預(yù)發(fā)機(jī)發(fā)泡成為粒徑為I 10mm、密度為18 20g/L的聚苯こ烯發(fā)泡顆粒； (2)制備阻燃粘結(jié)劑 按上述配方將三聚氰胺甲醛樹脂、固化劑、阻燃增塑劑在常溫下攪拌速度為80 ·120RPM條件下混合均勻后，獲得液體狀的阻燃粘結(jié)劑； (3)制備無機(jī)阻燃劑 按上述配方將物料在常溫下混合均勻后獲得粉狀的無機(jī)阻燃劑；(4)制備具有阻燃復(fù)合層的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒 將步驟I獲得的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒轉(zhuǎn)移至帶有攪拌功能的混合設(shè)備中，開啟攪拌，然后將步驟2制備的阻燃粘結(jié)劑噴灑至混合設(shè)備中，使其與聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的表面充分接觸，再加入步驟3制備的無機(jī)阻燃劑并繼續(xù)攪拌均勻，攪拌轉(zhuǎn)速為80 150RPM，使阻燃粘結(jié)劑和無機(jī)阻燃劑附著于聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的表面，形成均勻地具有阻燃復(fù)合層的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒； (5)干燥 將步驟4制備的具有阻燃復(fù)合層的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒經(jīng)流化床干燥，干燥溫度為35 65度，獲得顆粒干松、流動(dòng)性良好的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒； (6)模塑成型 將步驟5的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒輸送到帶有模具的成型機(jī)中進(jìn)行蒸汽加熱成型，蒸汽壓力為O. 08 O. 12Mpa,加熱時(shí)間10 30s，經(jīng)冷卻130 165s定型后，獲得高阻燃復(fù)合保溫泡沫 材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及聚苯乙烯泡沫材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料及其制備方法，高阻燃復(fù)合保溫泡沫材料包括密度為18～20g/L的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒和包裹于聚苯乙烯發(fā)泡顆粒表面的阻燃復(fù)合層，阻燃復(fù)合層由阻燃粘結(jié)劑5～50g/L、無機(jī)阻燃劑5～75g/L組成；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明優(yōu)化了阻燃劑配方，采用了環(huán)保無毒、價(jià)格低廉的有機(jī)和無機(jī)阻燃劑，所制備的復(fù)合保溫材料生產(chǎn)成本更低，而且制品燃燒后具有蜂窩狀骨架結(jié)構(gòu)、無融滴、低發(fā)煙量、無燃燒滴落物和微粒的優(yōu)點(diǎn)，顯著提升了制品的阻燃性能和阻燃燒等級(jí)，因而在屋頂、墻體等建筑保溫領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。
文檔編號(hào)C08L25/06GK103059336SQ201210588759
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者曾首元, 傅選澤, 黃嗣立 申請(qǐng)人:見龍(寧波)國際貿(mào)易有限公司, 海口粵盛海汕包裝制品有限公司