泡沫苯乙烯树脂珠粒料的制法制造技术

本发明专利技术涉及一种泡沫苯乙烯树脂珠粒料的制法，并尤其涉及特征如下的泡沫苯乙烯树脂珠粒制法，该特征在于包括将含苯乙烯单体、交联剂、链转移剂、引发剂和表面活性剂的预混合物与分散母液混和，并聚合达到某一转化率，接着与另外的苯乙烯单体和分散母液聚合。如此制得的泡沫苯乙烯树脂珠粒在颗粒尺寸分布、泡孔均匀性、发泡性及其它机械性能方面得到改进。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种泡沫苯乙烯树脂珠粒料的制法，并尤其涉及特征如下的泡沫苯乙烯树脂珠粒料制法，该特征在于包括将含苯乙烯单体、交联剂、链转移剂、引发剂和表面活性剂的预混合物与分散母液(dispersion master)混和并聚合达到某一转化率，接着与另外的苯乙烯单体和分散母液聚合。如此制得的泡沫苯乙烯树脂珠粒料在颗粒尺寸分布、泡孔均匀性、发泡性及其它机械性能方面得到改进。泡沫苯乙烯树脂的传统制法如下a)连续制造泡沫苯乙烯树脂的一步法，以及b)由制造苯乙烯树脂和强制导入发泡剂组成的两步法。用传统方法制造的泡沫苯乙烯树脂，强度好的代价是损失发泡能力及其它物理性能，阻燃性好的代价是损失绝缘性及其它性能，或者绝缘性好的代价是损失阻燃性、强度和其它性能。另外，按照传统方法，泡沫苯乙烯树脂的颗粒尺寸可用分散助剂和施胶剂(sizing agent)控制，以致颗粒尺寸分布太宽而难以控制，并且应用溴含量和熔点高的阻燃剂会导致泡沫苯乙烯树脂的内部泡孔不均匀且物理性能恶化，而且反应周期变得太长。为了解决现有技术中的这些问题，本专利技术人已经集中研究了泡沫苯乙烯树脂珠粒料的新制法。其结果是，得到了以如下方式进行的新方法，将含苯乙烯单体、交联剂、链转移剂、引发剂和表面活性剂的预混合物与分散母液混和并聚合达到某一转化率，接着与另外的苯乙烯单体和分散母液聚合，由此，尽管未使用分散助剂和施胶剂，仍改进了均匀颗粒尺寸、颗粒尺寸分布、高发泡性(foaminess)和机械性能。因此，本专利技术的目的之一是提供一种改进了泡孔均匀性的泡沫苯乙烯树脂珠粒料的制法。本专利技术的另一目的是提供一种用本专利技术方法制备的泡沫苯乙烯树脂珠粒料。附图说明图1为曲线图，其显示按本专利技术方法以及按传统方法制备的树脂珠粒料的颗粒尺寸分布。本专利技术的特征在于一种包括以下步骤的泡沫苯乙烯树脂珠粒料的制法(a)第一聚合步骤，其中在50-70℃的反应器中混和10-30重量％含苯乙烯单体、交联剂、链转移剂、引发剂和表面活性剂的预混合物，0.5-6.0重量％含纯水和分散剂的分散母液，50-55重量％的热纯水以及1-15重量％苯乙烯单体，然后将反应器加热到80-100℃范围的温度；(b)第二聚合步骤，其中当转化率为5-15％时，向反应器中另外加入5-25重量％的预混和物、1-15重量％苯乙烯单体、0.05-1.0重量％的泡孔控制剂以及0.5-6.0重量％的分散母液，然后将其聚合；(c)第三聚合步骤，其中当转化率为50-70％时，向反应器中再另外加入0.05-1.0重量％的泡孔控制剂以及0.5-6.0重量％的分散母液，然后将其聚合；(d)第四聚合步骤，其中当转化率为80-90％时，向反应器中另外加入0.5-6.0重量％的分散母液，然后将其聚合；并且(e)将反应器的温度加热到110-135℃以及当转化率为85-95％时加入阻燃剂、惰性气体和发泡剂的步骤。本专利技术的特征还在于，用上述方法制造的苯乙烯树脂珠粒料。本专利技术详述如下第一聚合步骤首先，于温度15-25℃用苯乙烯单体、交联剂、链转移剂、引发剂和界面活性剂制备预混合物。优选苯乙烯单体的量为占总预混合物75-95重量％的比例。作为添加剂加入交联剂、链转移剂和引发剂。优选加入占总预混合物0.01-2.5重量％比例的交联剂，并且其选自过氧化二枯基、过氧化乙酰、过氧化叔烯丙基丁基和氢过氧化叔烯丙基丁基(t-allylbutylhydroperoxide)中的一种或多种。链转移剂用于增加树脂珠粒料的发泡能力，其选自环己烷、甲苯、苯、乙苯、叔烯丙基苯、氯化叔烯丙基丁基、溴化叔烯丙基丁基和异丙烯(isopropylene)中的一种或多种。链转移剂的量优选0.01-1.0重量％；如果用量少于0.01重量％，将不会改进树脂珠粒的发泡能力，而超过1.0重量％时，成品的性能会更加低劣。引发剂用于缩短反应时间，其选自过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过苯甲酸叔丁基酯以及1，1-二(叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷)中的一种或多种。引发剂的量优选0.05-1.0重量％；如果此用量不在0.05-1.0重量％范围内，则难于控制聚合反应。根据本专利技术，优选一起添加热和冷引发剂。一起使用热和冷引发剂可提高引发效率，从而可缩短反应周期。优选热引发剂选自过苯甲酸叔丁基酯和1，1-二(叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷)中的一种或多种，而冷引发剂选自过氧化苯甲酰和过氧化月桂酰中的一种或多种。在热和冷引发剂都使用的情况下，优选其重量比为1∶6-1∶2。为了赋予树脂珠粒静电屏蔽效应，添加占总预混合物比例0.005-1.0重量％的界面活性剂，该活性剂选自一硬脂酸甘油酯和羟烷基胺中的一种或多种。于15-25℃将所述预混合物的组合物加入预混合器，然后制成预混合物。此时，以与上述制备预混合物步骤分开的如下步骤制备分散母液。在备有加热器的纯水储罐中将纯水加热到50-70℃，以便提高生产效率。制备分散母液的方式为将占总分散母液65-95重量％的热纯水和5-35重量％的分散剂加入分散罐并混和，随后加热到70-90℃。所述分散剂用于控制颗粒尺寸和分散稳定性，该分散剂选自聚乙烯基吡咯烷酮、磷酸三钙、聚乙烯醇、纤维素衍生物、磷酸钙和吡咯烷酮中的一种或多种。分散剂的量优选为总分散母液的5-35重量％；如果该量少于5重量％，可能形成凝胶或簇，但如果超过35重量％，可能形成粉末或乳化的颗粒。制备预混合物和分散母液后，接着将10-30重量％的所述预混合物、0.5-6.0重量％的分散母液、1-15重量％的苯乙烯单体和50-55重量％的热纯水在50-70℃混和，然后将反应器加热到80-100℃的温度范围，从而经历悬浮聚合。如果在所述温度范围以外进行该反应，将不可能获得性能优良的成品，这是不可取的。第二和第三聚合步骤如果第一聚合反应的转化率达到5-15％，则向反应器中加入5-25重量％的预混和物、1-15重量％苯乙烯单体、0.05-1.0重量％的泡孔控制剂以及0.5-6.0重量％的分散母液，并在速率30-50rpm的搅拌下聚合以便控制树脂珠粒的颗粒尺寸和内部泡孔稳定性。在第三步中，如果第二聚合反应的转化率达到50-70％时，则加入0.05-1.0重量％的泡孔控制剂以及0.5-6.0重量％的分散母液，并将其聚合。所述泡孔控制剂用于控制泡孔均匀性，其选自磷酸钠、硫酸铵、溴代烃、聚乙烯均聚物中的一种或多种。如果泡孔控制剂的量不在所述的范围内，则难于控制泡孔的均匀性，以致不能得到均匀的泡孔。根据本专利技术，用数次注入所述分散母液，并且优选在每次注入时控制分散母液的注入量。第四聚合步骤当第三聚合反应的转化率达到80-90％时，另外加入0.5-6.0重量％的分散母液，以便获得颗粒尺寸分布稳定性。最后步骤在完成第四聚合反应后，将反应器加热到110-135℃。当转化率达到85-95％时，加入阻燃剂、惰性气体和发泡剂，并聚合成珠粒型的发泡苯乙烯聚合物。在所述步骤中，将反应器加热到110-135℃是为了除去残基，赋予阻燃性、控制泡孔并浸渍发泡剂。如果低于110℃，将不易去除残基并控制泡孔，但如果超过135℃，成品的性能将不可取地降低。然后，当转化率达到85-95％，加入阻燃剂，该阻燃剂在配备加热或增压装置的储罐中以熔融形式使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泡沫苯乙烯树脂珠粒料的制法，其步骤包括： （ａ）第一聚合步骤，其中在５０－７０℃的反应器中混和１０－３０重量％含苯乙烯单体、交联剂、链转移剂、引发剂和表面活性剂的预混合物，０．５－０．６重量％含纯水和分散剂的分散母液，５０－５５重量％的热纯水以及１－１５重量％苯乙烯单体，然后将反应器加热到８０－１００℃范围的温度； （ｂ）第二聚合步骤，其中当转化率为５－１５％时，向反应器中另外加入５－２５重量％的预混合物、１－１５重量％苯乙烯单体、０．０５－１．０重量％的泡孔控制剂以及０．５－６．０重量％的分散母液，然后将其聚合； （ｃ）第三聚合步骤，其中当转化率为５０－７０％时，向反应器中再另外加入０．０５－１．０重量％的泡孔控制剂以及０．５－６．０重量％的分散母液，然后将其聚合； （ｄ）第四聚合步骤，其中当转化率为８０－９０％时，向反应器中另外加入０．５－６．０重量％的分散母液，然后将其聚合；并且 （ｅ）将反应器的温度加热到１１０－１３５℃以及当转化率为８５－９５％时，加入阻燃剂、惰性气体和发泡剂的步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：张泳培，
申请(专利权)人：张泳培，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]