[发明专利]一种硅基增强聚苯乙烯发泡保温板材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种硅基增强聚苯乙烯发泡保温板材，它是由下述重量份的原料组成的：二氧化硅气凝胶5‑7、氧化聚乙烯蜡1‑2、乙酰丙酮钙0.1‑0.3、顺丁烯二酸酐10‑13、正硅酸乙酯30‑40、苯乙烯170‑200、过硫酸铵6‑8、二异氰酸酯2‑4、戊烷发泡剂10‑20、三乙胺4‑6，本发明以二异氰酸酯为交联剂，在聚苯乙烯分子链之间形成桥键，进一步提高了成品材料的力学强度和稳定性。

技术领域

本发明属于板材领域，具体涉及一种硅基增强聚苯乙烯发泡保温板材及其制备方法。

背景技术

发泡聚苯乙烯树脂的用途非常广泛，由于其具有高强度、质量轻、极佳的保温绝热性能和高吸收能量能力，可以用作各种仪表、贵重物品、精密仪器、蔬菜水果和水产品等的包装材料；而因为其具有热传导率低、吸水性小、电绝缘性好、隔音、防潮以及成型工艺简单等优良特性，而被广泛应用在道路桥梁的路基铺设和房屋建筑以及渔业捕捞和冷藏行业的保温材料等方面。其中，作为一种优良的建筑材料，发泡聚苯乙烯树脂主要用于建筑物的屋面和墙体，其作为外保温复合墙体具有十分良好的节能效果；而作为保温屋面适用于住宅、工厂、平式和柏油屋面，可以起到隔音、挡水蒸汽、密封和保温隔热等作用；然而，随着社会的不断发展，对建筑材料的要求也越来越高，为了增强传统保温材料的强度，往往在其中引入多种无机填料，然而由于该无机填料与聚苯乙烯基体的相容性差，容易导致成品的力学稳定性降低，从而影响板材的品质。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种硅基增强聚苯乙烯发泡保温板材及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种硅基增强聚苯乙烯发泡保温板材，它是由下述重量份的原料组成的：

二氧化硅气凝胶5-7、氧化聚乙烯蜡1-2、乙酰丙酮钙0.1-0.3、顺丁烯二酸酐10-13、正硅酸乙酯30-40、苯乙烯170-200、过硫酸铵6-8、二异氰酸酯2-4、戊烷发泡剂10-20、三乙胺4-6。

一种硅基增强聚苯乙烯发泡保温板材的制备方法，包括以下步骤：

(1)取过硫酸铵，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀；

(2)取氧化聚乙烯蜡，加入到其重量2-3倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，送入到80-85℃的恒温水浴中，保温搅拌1-2小时，出料，搅拌至常温，得酰胺溶液；

(3)取乙酰丙酮钙，加入到其重量14-20倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入二氧化硅气凝胶、三乙胺，超声1-2小时，蒸馏除去乙醇，得凝胶分散液；

(4)取正硅酸乙酯、苯乙烯混合，加入到混合料重量20-35倍的去离子水中，搅拌4-5小时，送入到反应釜中，与顺丁烯二酸酐混合，通入氮气，调节反应釜温度为60-65℃，加入上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌3-4小时，出料冷却，得聚合物乳液；

(5)取上述凝胶分散液、聚合物乳液共混，升高温度为90-95℃，保温搅拌1-2小时，加入到上述酰胺溶液中，搅拌均匀，加入二异氰酸酯，在60-65℃下保温搅拌3-4小时，加入戊烷发泡剂，升高温度为110-120℃，保温1-2小时，冷却出料，将产物经过洗涤、干燥、筛分后送入到发泡机中，在0.25-0.3Mpa、130-140℃下蒸汽加热1-2小时，出料，冷却，即得。

本发明的优点：

本发明以正硅酸乙酯为前驱体，与苯乙烯共混，在水溶液中水解，将得到的溶胶与顺丁烯二酸酐混合，在过硫酸铵引发作用下聚合，得聚合物乳液，之后将该聚合物乳液分散到氧化聚乙烯蜡的酰胺溶液中，与三乙胺处理的凝胶共混，通过胺与酸的反应，实现凝胶在聚合物间的分散相容性，加入的氧化聚乙烯蜡则具有很好的分散性、润滑性，提高各原料的相容性，从而提高了成品材料的力学稳定性，本发明还以二异氰酸酯为交联剂，在聚苯乙烯分子链之间形成桥键，进一步提高了成品材料的力学强度和稳定性。