[发明专利]一种增韧聚苯乙烯材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种增韧聚苯乙烯材料及其制备方法，包括制备乙二胺改性氧化石墨烯、制备三聚氯氰改性氧化石墨烯、制备对苯硫酚三聚氯氰改性氧化石墨烯、制备有机改性氧化石墨烯以及制备增韧聚苯乙烯材料5个步骤，本发明在氧化石墨烯分子链上引入了金刚烷基团，能够起到改善聚苯乙烯材料的耐湿耐热性，并能够与聚苯乙烯材料分子链发生物理交联，起到增韧的作用，同时也在主体、客体包合作用下进行自组装，能够使涂料具有良好的自修复性能，能在受到尖锐器物损伤的情况下自愈合，在物理交联与化学交联的共同作用下，得到了性能优异的自修复聚苯乙烯材料，并且分散的片层结构还能够限制聚苯乙烯分子链热解的作用，提高了聚苯乙烯材料的热稳定性。

技术领域

本发明涉及聚苯乙烯材料技术领域，具体涉及一种增韧聚苯乙烯材料及其制备方法。

背景技术

目前市面上的建筑物保温材料包括聚苯板、酚醛板、硬泡复合聚氨酯板、岩棉、保温砂浆、发泡水泥板，其中酚醛板虽然保温性能较好、防火性能高，但技术还不成熟，存在吸水率偏高等问题尚未解决，短期内难以推广应用；硬泡复合聚氨酯板的燃烧性能指标只能达到GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》的B1级，而且技术门槛较高，一般企业难以达到产品生产的要求，导致产品价格很高，大大增加建造成本；聚苯板全称聚苯乙烯泡沫板，简称为EPS板，是由含有挥发性液体发泡剂的可发性聚苯乙烯颗粒，经加热预发后在模具中加热成型的具有微细闭孔结构的白色固体，EPS板的防火性能较差，属于易燃材料，遇火立即溶化、收缩、流淌，火灾蔓延速度快，过火面积大；EPS板在燃烧过程中会产生大量的有毒气体和烟雾，据统计，近八成的伤亡是因建筑材料燃烧释放的有毒气体和浓烟所致，严重影响逃生者的生还几率，增加救援难度，而且毒气和浓烟也会严重污染环境，而现有的发泡水泥板的防火性较好，但均存在吸水率较高，防冻性较差，冬天尤其是北方容易开裂，雨水就跟容易被吸入板内，材料吸水后导热系数有所上升，导致保温性能降低，而且容重增加，容易发生与墙体分离、高空坠落等安全事故。

专利文献CN201410691967.9公开了一种改性聚苯乙烯水泥泡沫板，按重量份数计包括以下组分：粒径为3～5mm的聚苯乙烯泡沫颗粒10～20份，水泥200～300份，水100～150份，粒径为100～200μm的粉煤灰15～20份，高岭土10～20份，絮凝剂3～5份，表面活性剂2～4份，二氧化碳5～10份，疏水剂3～8份以及防冻剂3～8份，这种改性聚苯乙烯水泥泡沫板通过防冻剂、疏水剂、二氧化碳和表面活性剂的联合作用，不仅降低了板材的吸水率，而且较大程度的提高了板材的防冻性能，在温度较低的环境中，也不会出现开裂的现象，维持稳定的保温性和容重，保证板材的可靠性和使用寿命。但是，该发明虽然在一定程度上提高了防冻性能，却没有解决聚苯乙烯材料热稳定性以及机械性能差的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种增韧聚苯乙烯材料及其制备方法，解决现有的聚苯乙烯材料热稳定性以及机械性能差的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种增韧聚苯乙烯材料，以重量份计，包括如下组分的制备原料：聚苯乙烯泡沫颗粒10-20份，水泥200-300份，水100-150份，粉煤灰15-20份，高岭土10-20份，表面活性剂2-4份，疏水剂3-8份，二氧化碳5-10份以及有机改性氧化石墨烯3-8份。

优选的，所述有机改性氧化石墨烯的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备乙二胺改性氧化石墨烯：将氧化石墨烯加入到N,N-二甲基甲酰胺中，超声后机械搅拌均匀，然后再加入乙二胺，混合均匀后进行搅拌回流反应，待反应结束后，将反应产物进行洗涤、干燥，即得到乙二胺改性氧化石墨烯；

(2)制备三聚氯氰改性氧化石墨烯：将乙二胺改性氧化石墨烯加入到氢氧化钠溶液中，混合均匀，然后加入三聚氯氰进行低温反应，待反应结束后，即得到三聚氯氰改性氧化石墨烯；