[发明专利]一种共挤复合管材用聚苯乙烯发泡保温材料及其制造方法

说明书

一种共挤复合管材用聚苯乙烯发泡保温材料及其制造方法，属于建筑内及小区供热管道保温技术领域。其特征在于：包括共挤成型的内层的CO₂发泡共混聚苯乙烯保温层和外层的聚乙烯与乙烯‑醋酸乙烯共聚物防护层，制备步骤为：将聚苯乙烯或高抗冲聚苯乙烯与低密度聚乙烯共混物及成核剂、抗氧剂按配比采用高速搅拌机混合均匀；将混合好的原料加入出机进行塑化熔融，然后注入超临界状态的CO₂、乙醇、和水组成的发泡剂，利用共挤机再共挤一层乙烯‑醋酸乙烯共聚物防护层即得。生产效率高，产品性能稳定。

技术领域

一种共挤复合管材用聚苯乙烯发泡保温材料及其制造方法，属于建筑内及小区供热管道保温技术领域。

背景技术

目前供热管道的保温主要采用聚氨酯材料进行保温，由于当前聚氨酯发泡所用的发泡剂主要为氟氯烃类，其对臭氧层有破坏作用，目前世界各国均在限制使用。聚氨酯材料在发泡过程中还会存在对人体有害的异氰酸酯残留物，而且发泡材料无法回收利用，造成环境污染。同时聚氨酯材料成本以较高，且发泡效率较低，导致管道保温成本高。

目前聚苯乙烯发泡需要使用丁烷或类似低分子量的烃烷发泡剂，对发泡设备及生产、运输、贮存环境有较高的要求，且当前聚苯乙烯发泡主要用于板材生产，未在管道保温领域进行广泛应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种环境友好、制备方便的共挤复合管材用聚苯乙烯发泡保温材料及其制造方法。

解决其技术问题所采用的技术方案是：该共挤复合管材用聚苯乙烯发泡保温材料，其特征在于：原料重量份组成为：聚苯乙烯或高抗冲聚苯乙烯80~100份、低密度聚乙烯1~20份、成核剂1~10份、抗氧剂1~5份、CO₂ 3~9份，乙醇1~5份、水1~5份。

本发明针对目前存在的主要问题以及管道保温使用要求，本发明以CO₂作为主要发泡剂，避免了氟氯烃类、烷烃类发泡剂对环境的破坏；PS（聚苯乙烯）或高抗冲聚苯乙烯（HIPS）与低密度聚乙烯共混物为保温材料，挤出级聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）共混物为外护管材料。选用高抗冲聚苯乙烯（HIPS）或聚苯乙烯与低密度聚乙烯共混物为发泡材料，可实现保温层具有一定的弹性和柔性，有利于与后续工作管的匹配；与聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）共混物材料粘结性强。

所述的重量份组成为：聚苯乙烯或高抗冲聚苯乙烯85~95份、低密度聚乙烯8~12份、成核剂4~6份、抗氧剂2~3份、CO₂ 5.5~7.5份，乙醇2~3份、水2~3份。优选的组成所得发泡材料的弹性和柔性跟好，与外层防护层的粘接性更好。

所述的成核剂为氧化镁或氧化锌，成核剂的粒径为3000～4000目。优选的成核剂分散更加均匀，所发的气泡大小均匀细密。

所述的抗氧剂为四 [3-(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 ] 季戊四醇酯或3-(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸十八烷基酯。与本发明的发泡材料最为适应，分散更均匀，抗氧化能力更好。

上述共挤复合管材用聚苯乙烯发泡保温材料的制造方法，其特征在于，制备步骤为：

1）将聚苯乙烯或高抗冲聚苯乙烯与低密度聚乙烯共混得到的共混物，然后共混物与成核剂、抗氧剂按配比采用高速搅拌机混合均匀；

2）将混合好的原料加入双螺杆挤出机进行塑化熔融，然后注入超临界状态的CO₂、乙醇、和水组成的发泡剂，经管材成型口模、芯模挤出，熔体出口模后压力迅速下降，使得CO₂气体在成核剂周围形成泡孔即得。