[发明专利]功能性可发/已发聚苯乙烯珠粒及其制备方法

权利要求书

1.功能性可发/已发聚苯乙烯珠粒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将聚苯乙烯或废弃回收聚苯乙烯与功能助剂混合得预混物，将预混物加入到由两台串联的挤出机构成的超临界流体挤出发泡装置中，其中第一台挤出机机筒上设置有注气口，第一台挤出机实现连续式注气，保证发泡剂平稳注入以及防止发泡剂反向逸出，第二台挤出机实现物料均匀混合，经过第二台挤出机挤出/挤出发泡，然后水下切粒，即得功能性可发/已发聚苯乙烯珠粒；当第二台挤出机口模温度100～130℃，冷却水温度5～40℃，水下切粒系统水压大于或等于口模压力，得到可发珠粒；当第二台挤出机口模温度130～170℃，冷却水温度60～100℃，水下切粒系统水压小于口模压力，得到已发珠粒；所述连续式注气是由以下结构实现：包括设置在第一台挤出发泡机上的注气口(1)和设置在螺杆上的注气段(2)；所述注气口(1)与注气段(2)对应配合；在注气段(2)内的螺杆的周向间隔地设置有多个螺棱(3)；沿螺杆的周向，在相邻两个螺棱(3)之间形成过料槽(4)，螺杆在转动过程中，注气口(1)将间隔地分别与螺棱(3)和过料槽(4)对应配合，进而注气口(1)实现间断地与过料槽(4)连通。

2.根据权利要求1所述的功能性可发/已发聚苯乙烯珠粒的制备方法，其特征在于：所述聚苯乙烯与功能助剂的添加量为：50～95wt％聚苯乙烯、5～50wt％功能助剂。

3.根据权利要求1或2所述的功能性可发/已发聚苯乙烯珠粒的制备方法，其特征在于：所述功能助剂选自阻燃剂、抗静电剂、导电添加剂、增塑剂、抗氧剂。

4.根据权利要求3所述的功能性可发/已发聚苯乙烯珠粒的制备方法，其特征在于：所述阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐、可膨胀石墨、氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸三苯酯、蒙脱土、硼酸锌或季戊四醇中的至少一种；所述抗静电剂为乙二醇月桂酰胺、十二烷基磺酸钠、甘油单脂、乙氧化胺、聚氧乙烯硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯、聚醚聚酰胺嵌段共聚物、烯丙基磺酸钠或乙氧化胺中的至少一种；所述导电添加剂为炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管、氧化石墨烯或石墨烯中的至少一种；所述增塑剂为邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、白油或柠檬酸酯中的至少一种；所述抗氧剂为亚磷酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的功能性可发/已发聚苯乙烯珠粒的制备方法，其特征在于：所述发泡剂为二氧化碳或氮气，注气量为2～15g/100g原料。

6.根据权利要求1所述的功能性可发/已发聚苯乙烯珠粒的制备方法，其特征在于：所述第一台挤出发泡机的温度为165～225℃；所述第二台挤出发泡机的温度为155～170℃；所述第一台挤出发泡机的螺杆转速为10～100r/min；所述第二台挤出发泡机的螺杆转速为1～10r/min。

7.根据权利要求1所述的功能性可发/已发聚苯乙烯珠粒的制备方法，其特征在于：所述均匀混合由以下结构实现：第二台挤出发泡机的螺杆(21)包括有分散混合段(36)，在分散混合段(36)部分的螺杆(21)上沿其轴向依次设置有非等距分段的分散螺纹段(24)；相邻两段分散螺纹段(24)之间位于后一段分散螺纹段(24)内的螺纹(25)起始于前一段分散螺纹段(24)内的两条螺纹(25)之间。