一种阻燃保温泡沫塑料板及其制备和应用制造技术

本发明专利技术提出了一种阻燃保温泡沫塑料板，包括以下原料：聚苯乙烯、乙烯基硅橡胶、相变储能微胶囊、瓷化粉、阻燃剂、偶联剂和发泡剂；所述相变储能微胶囊为聚苯乙烯石蜡相变储能微胶囊，芯材为石蜡与聚乙烯共融的材料；所述瓷化粉包括低温瓷化粉、中温瓷化粉、高温瓷化粉；所述阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、TDCPP、十溴二苯醚中的一种或几种；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述发泡剂选自水玻璃、碳化硅、碳黑、三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、二氯四氟乙烷、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种。本发明专利技术制备的阻燃保温泡沫塑料板具有良好的柔韧性、保温性及力学性能，同时提高了材料的防火等级。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃保温泡沫塑料板及其制备和应用
本专利技术涉及建筑保温材料
，具体涉及一种阻燃保温泡沫塑料板。
技术介绍
聚苯乙烯泡沫塑料板是一种有机材料，分为模塑聚苯乙烯板和挤塑聚苯乙烯泡沫板。模塑聚苯板的导热系数较低，一般≦0.042W/(m·K)，所以该材料具有优异的保温隔热性能，其防水性能及抗风压、抗冲击性能也很优异。此外，质量轻、易加工、成本低而且加工技术成熟，已经占据了我国墙体保温材料的主导地位。但是，模塑聚苯板的耐火等级仅为B2级，受热变形温度仅为70-98℃，而且该类材料受热容易燃烧并产生大量浓烟，放出大量的热，故认为模塑聚苯板不属于当代建筑墙体保温体系的范畴应该逐渐退出市场。尽管近期一些研究通过向该材料中添加阻燃剂、优化生产工艺和配比等方法致力于改善等性能但最终其耐火等级也仅能提高到B1级。挤塑聚苯乙烯泡沫板，简称挤塑板，这是20世纪60年代研制成功的有机保温材料。与模塑聚苯板相比，其强度、保温、抗水汽渗透等性能有较大提高，其导热系数≦0.03W/(m·K)。因此，相比于模塑聚苯板，挤塑板在保温性和强度等方面都提高了一个档次。但由于这两者材质相同，同属于有机材料，故挤塑板的耐火性也很差，仅为B2级，经过普通改性之后的挤塑板的耐火等级勉强能达到B1级。2009年央视大火中燃烧的央视大楼就是采用了挤塑板作为其墙体保温材料，使得其成为大火的真正帮凶。因此，虽然挤塑板具有很好的性能，但将其改性以增强其防火性能成为了现代挤塑板的要突破的重点问题。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术提供一种阻燃保温泡沫塑料板及其制备和应用，其目的在于，提供一种具有良好的柔韧性、力学性能以及防火性能的挤塑聚苯乙烯泡沫板，通过添加相变储能微胶囊，进一步提高了材料的保温性能。本专利技术提供一种阻燃保温泡沫塑料板，包括以下原料：聚苯乙烯、乙烯基硅橡胶、相变储能微胶囊、瓷化粉、阻燃剂、偶联剂和发泡剂；其中，聚苯乙烯80-90份、乙烯基硅橡胶10-20份、相变储能微胶囊5-15份、瓷化粉5-15份、阻燃剂5-10份、偶联剂1-5份和发泡剂1-5份；所述相变储能微胶囊为聚苯乙烯石蜡相变储能微胶囊，芯材为石蜡与聚乙烯共融的材料；所述瓷化粉包括低温瓷化粉、中温瓷化粉、高温瓷化粉，所述低温瓷化粉选自低温玻璃粉、氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或几种，所述中温瓷化粉选自蒙脱土、云母粉、硅藻土中的一种或几种，所述高温瓷化粉选自氧化金属或高岭土；所述阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、TDCPP、聚磷酸铵、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷、MPP、硼酸锌、十溴二苯乙烷、包覆红磷、TBC、TCPP、HBCD、MCA、TBC、十溴二苯醚中的一种或几种；所述偶联剂为硅烷偶联剂，选自KH550、KH560、KH570、KH792、DL602、DL171中的一种；所述发泡剂选自水玻璃、碳化硅、碳黑、三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、二氯四氟乙烷、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种。作为本专利技术进一步的改进，包括以下重量份的原料：聚苯乙烯82-87份、乙烯基硅橡胶12-15份、相变储能微胶囊7-10份、瓷化粉10-15份、阻燃剂7-10份、偶联剂2-4份和发泡剂2-3份。作为本专利技术进一步的改进，包括以下重量份的原料：聚苯乙烯85份、乙烯基硅橡胶12份、相变储能微胶囊8份、瓷化粉12份、阻燃剂7份、偶联剂3份和发泡剂2份。作为本专利技术进一步的改进，低温瓷化粉、中温瓷化粉、高温瓷化粉的重量比例为2：(3-5)：(2-7)。作为本专利技术进一步的改进，按照以下方法制备：步骤一、聚苯乙烯树脂胶的制备：按照配方加入聚苯乙烯、乙烯基硅橡胶和相变储能微胶囊，升温至90℃高速搅拌2h，加入偶联剂，继续搅拌，通入氮气，继续添加阻燃剂中速搅拌下升温至100℃，控温反应4-5h，熟化1h，停止搅拌，冰醋酸调节pH至7.0-7.5，即得；步骤二、阻燃保温泡沫塑料板的制备：添加1/2发泡剂在高速搅拌条件下迅速形成泡沫，然后加入剩余的发泡剂，继续搅拌直至泡沫体达到最大量，最后加入聚苯乙烯树脂胶和瓷化粉，继续搅拌均匀后浇注到模具中，进行常温发泡和固化，即得。作为本专利技术进一步的改进，高速搅拌的转速为4000-6000rpm，中速搅拌的转速为2000-3000rpm。作为本专利技术进一步的改进，聚苯乙烯石蜡相变储能微胶囊的制备方法如下：按配方将石蜡、PVP、去离子水、无水乙醇加入到反应釜中，然后将混合物加热到80℃，当混合物变为无色液体时加入乳化剂；20min后加入苯乙烯和引发剂AIBN；将反应温度固定在80℃，反应进行20-24h，制得样品后用去离子水洗涤去除杂质，最后将样品放置在室温下干燥，即得。作为本专利技术进一步的改进，乳化剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、乙烯甲基醚-顺丁烯二酸酐共聚物的钠盐水解物、异丁烯-马来酸酐共聚物的钠盐水解物、丙烯酸或甲基丙烯酸与苯乙烯、乙烯、乙烯醇、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、异丁烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或丙烯腈共聚而得的共聚物、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基苯磺酸钠、OP-5、OP-10、Span20、Span60、Span80、Tween20、Tween60、Tween80、TritonX-100、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化胺和珀酸二辛酯磺酸钠中的一种或几种。本专利技术进一步保护一种根据上述一种阻燃保温泡沫塑料板应用到建筑材料中的应用。本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术材料具有常温下保持挤塑聚苯乙烯泡沫板的保温、强度大、抗水、抗风等所有特性，同时采用聚合物，无机材料以及具有可聚合能力的硅烷偶联剂共混，并进一步加热引发改性聚合，提高了聚合物和无机组分在分子水平上的相容性，保证泡沫板具有良好的柔韧性及力学性能；2、通过添加相变储能微胶囊，进一步提高了材料的保温性能；3、通过添加无机瓷化粉和阻燃剂，当材料遇到300℃以上的无焰高温和500℃以上的火焰烧蚀时，能够转化为无机的中空陶瓷材料，这种形成的特殊陶瓷材料具备绝缘、隔热、隔火、隔水、抗震、热失重小等优点，能有效的保护内部材料免受大火与高温的破坏，提高了材料的防火等级。附图说明图1为阻燃保温泡沫塑料板的制备工艺图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例只是本专利技术的部分具有代表性的实施例，而不是全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例都属于本专利技术的保护范围。实施例1阻燃保温泡沫塑料板的制备原料组成：聚苯乙烯80份、乙烯基硅橡胶10份、聚苯乙烯石蜡相变储能微胶囊5份、低温玻璃粉1份、蒙脱土3份、高岭土1份、TDCPP5份、KH5501份和水玻璃1份；聚苯乙烯石蜡相变储能微胶囊的制备方法如下：按配方将石蜡、PVP、去离子水、无水乙醇加入到反应釜中，然后将混合物加热到80℃，当混合物变为无色液体时加入丙烯酸酯；20min后加入苯乙烯和引发剂AIBN；将反应温度固定在80℃，反应进行20h，制得样品后用去离子水洗涤去除杂质，最后将样品放置在室温下干燥，即得聚苯乙烯石蜡相变储能微胶囊，得率为72％；制备步骤：步骤一、聚苯乙烯树脂胶的制备：按照配方加入聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃保温泡沫塑料板，其特征在于，包括以下原料：聚苯乙烯、乙烯基硅橡胶、相变储能微胶囊、瓷化粉、阻燃剂、偶联剂和发泡剂；其中，聚苯乙烯80‑90份、乙烯基硅橡胶10‑20份、相变储能微胶囊5‑15份、瓷化粉5‑15份、阻燃剂5‑10份、偶联剂1‑5份和发泡剂1‑5份；所述相变储能微胶囊为聚苯乙烯石蜡相变储能微胶囊，芯材为石蜡与聚乙烯共融的材料；所述瓷化粉包括低温瓷化粉、中温瓷化粉、高温瓷化粉，所述低温瓷化粉选自低温玻璃粉、氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或几种，所述中温瓷化粉选自蒙脱土、云母粉、硅藻土中的一种或几种，所述高温瓷化粉选自氧化金属或高岭土；所述阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、TDCPP、聚磷酸铵、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷、MPP、硼酸锌、十溴二苯乙烷、包覆红磷、TBC、TCPP、HBCD、MCA、TBC、十溴二苯醚中的一种或几种；所述偶联剂为硅烷偶联剂，选自KH550、KH560、KH570、KH792、DL602、DL171中的一种；所述发泡剂选自水玻璃、碳化硅、碳黑、三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、二氯四氟乙烷、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃保温泡沫塑料板，其特征在于，包括以下原料：聚苯乙烯、乙烯基硅橡胶、相变储能微胶囊、瓷化粉、阻燃剂、偶联剂和发泡剂；其中，聚苯乙烯80-90份、乙烯基硅橡胶10-20份、相变储能微胶囊5-15份、瓷化粉5-15份、阻燃剂5-10份、偶联剂1-5份和发泡剂1-5份；所述相变储能微胶囊为聚苯乙烯石蜡相变储能微胶囊，芯材为石蜡与聚乙烯共融的材料；所述瓷化粉包括低温瓷化粉、中温瓷化粉、高温瓷化粉，所述低温瓷化粉选自低温玻璃粉、氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或几种，所述中温瓷化粉选自蒙脱土、云母粉、硅藻土中的一种或几种，所述高温瓷化粉选自氧化金属或高岭土；所述阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、TDCPP、聚磷酸铵、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷、MPP、硼酸锌、十溴二苯乙烷、包覆红磷、TBC、TCPP、HBCD、MCA、TBC、十溴二苯醚中的一种或几种；所述偶联剂为硅烷偶联剂，选自KH550、KH560、KH570、KH792、DL602、DL171中的一种；所述发泡剂选自水玻璃、碳化硅、碳黑、三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、二氯四氟乙烷、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种。2.根据权利要求1所述一种阻燃保温泡沫塑料板，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚苯乙烯82-87份、乙烯基硅橡胶12-15份、相变储能微胶囊7-10份、瓷化粉10-15份、阻燃剂7-10份、偶联剂2-4份和发泡剂2-3份。3.根据权利要求1所述一种阻燃保温泡沫塑料板，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚苯乙烯85份、乙烯基硅橡胶12份、相变储能微胶囊8份、瓷化粉12份、阻燃剂7份、偶联剂3份和发泡剂2份。4.根据权利要求1所述一种阻燃保温泡沫塑料板，其特征在于，所述低温瓷化粉、中温瓷化粉、高温瓷化粉的重量比例为2：(3-5)：(2-7)。5.根据权利要求1所述一种阻燃保温泡沫塑料板，其特征在于，按照以下方法制备：步骤一、聚苯乙烯树脂胶的制备：按照配方加...

【专利技术属性】
技术研发人员：周锦峰，赵坛祥，杨海琴，
申请(专利权)人：江苏省苏安能节能建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32