一种掺杂绢云母可发性聚苯乙烯复合珠粒的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种掺杂绢云母可发性聚苯乙烯复合珠粒的制备方法，是通过先期增加粘度法，即苯乙烯单体原位聚合或在苯乙烯单体中加入一定量的聚苯乙烯、ABS树脂或聚甲基丙烯酸甲酯，使苯乙烯相粘度增加后加入分散剂溶液进行悬浮聚合，得到掺杂绢云母聚苯乙烯珠粒。利用先期增加粘度法制备掺杂绢云母可发性聚苯乙烯复合珠粒工艺稳定、避免了粘釜现象的发生，制备中可以利用聚苯乙烯废品，可以实现多样化和多功能化的聚苯乙烯珠粒制备。样化和多功能化的聚苯乙烯珠粒制备。样化和多功能化的聚苯乙烯珠粒制备。

【技术实现步骤摘要】
一种掺杂绢云母可发性聚苯乙烯复合珠粒的制备方法


[0001]本专利技术属于节能新材料
，具体涉及一种掺杂绢云母可发性聚苯乙烯复合珠粒的制备方法。

技术介绍

[0002]研究发现，绢云母掺杂(可发性)聚苯乙烯可以改善聚苯乙烯珠粒制品的机械和热学等性能。《废旧聚苯乙烯基复合材料的制备与性能研究》公开了利用悬浮蒸馏法制备的绢云母/聚苯乙烯复合材料，其机械性能和热学性能等都得到了改善。
[0003]中国专利CN110218397A公开一种超低导热绢云母/可发性聚苯乙烯珠粒的制备方法，在悬浮聚合前将改性绢云母掺杂在苯乙烯单体中，得到的聚苯乙烯珠粒通过一步法或者两步法加入发泡剂，制备得到绢云母/可发聚苯乙烯珠粒。由于绢云母的导热系数(0.419～0.670W/(m
·
K))和比热值(0.87J/(kg
·
K))均低于石墨，所制备的绢云母/可发聚苯乙烯泡沫制品的导热系数低于石墨/可发聚苯乙烯泡沫制品。中国专利CN101289519A还公开了一种有机
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无机复合可发泡材料的制备方法，并公开了乙烯基单体和云母的复合优点。
[0004]虽然，绢云母掺杂聚苯乙烯使材料诸多性能得到改善，但是合成掺杂绢云母聚苯乙烯复合珠粒的方法不尽如人意，现有的方法制备掺杂绢云母聚苯乙烯复合珠粒粘釜机率较高，悬浮聚合时极易出现粘连的现象，急需改善。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种以苯乙烯单体和绢云母为基本原料，直接制备掺杂绢云母聚苯乙烯复合珠粒并稳定可行的制备方法，通过先期增加粘度的方法将部分苯乙烯单体转化为聚苯乙烯或在苯乙烯单体加入一定比例的PS、PMMA或ABS，增加复合体系粘度，降低了悬浮相中绢云母沉降离心移动速率，解决了后期悬浮聚合时粘连的问题。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种掺杂绢云母可发性聚苯乙烯复合珠粒的制备方法，是以苯乙烯单体和绢云母为原料，通过先期增加粘度的方式制备掺杂绢云母聚苯乙烯复合珠粒，包括以下步骤：
[0008]A、将绢云母、苯乙烯单体、引发剂和其他助剂依次加入反应釜中，常温下搅拌使引发剂、成核剂和阻燃剂溶解并使绢云母均匀分散在苯乙烯单体中，得到复合体系；
[0009]B、通过先期增加粘度的方式提高复合体系粘度，当粘度达到35～8000cP时，加入分散剂溶液加热搅拌，进行悬浮聚合，直至得到掺杂绢云母聚苯乙烯珠粒；
[0010]C、将步骤B制得的绢云母聚苯乙烯复合珠粒通过一步法或两步法加入发泡剂，得到掺杂绢云母可发性聚苯乙烯珠粒。
[0011]进一步地，所述引发剂为过氧化苯甲酰或质量比为1～5:1的过氧化苯甲酰与过氧化苯甲酸叔丁酯，苯乙烯单体与引发剂质量比为100：0.1～2，绢云母为经改性的亲油绢云母，苯乙烯与聚苯乙烯的质量和与绢云母质量比为100：1～10，分散剂溶液由质量比为100：0.01～3：0.01～0.3：0.5～4的脱盐水、表面活性剂、水溶性高分子和可溶性盐组成，分散剂
溶液与苯乙烯单体溶液体积比为1～3：1。
[0012]进一步地，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、油酸钠或硬脂酸钠的至少一种，水溶性高分子为羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟甲基基纤维素、甲基纤维素，甲基羟丙基纤维素、聚乙烯醇、明胶的至少一种，可溶性盐为硫酸钠或硫酸钾。
[0013]进一步地，所述其他助剂包括成核剂、交联剂和阻燃剂。
[0014]进一步地，步骤B，所述先期增加粘度是通过复合体系原位聚合的方式、高分子溶解方式或两种方式交替，增大苯乙烯单体粘度。
[0015]更进一步地，所述复合体系原位聚合的方式的具体步骤为：在苯乙烯单体悬浮聚合之前，在反应釜内80～120℃下搅拌进行原位聚合，反应釜中的苯乙烯单体不断转化为聚苯乙烯，随着预聚合的进行，复合体系粘度不断增加。
[0016]更进一步地，步骤B，所述高分子溶解方式的具体步骤为：室温下在复合体系中加入聚苯乙烯(PS)、ABS树脂(ABS)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等易溶解于苯乙烯单体高分子化合物的至少一种，随着加入高分子的溶解，复合体系粘度增加。
[0017]进一步地，步骤C，所述一步法加入发泡剂方法是悬浮聚合中从反应釜中取出珠粒观察，当珠粒在水中下沉并在90℃下硬化，加入发泡剂，升高温度继续反应3～9h，经冷却、分离、烘干、筛分和涂膜等得到掺杂绢云母开发性聚苯乙烯复合珠粒。
[0018]进一步地，步骤C，所述两步法加入发泡剂方法是悬浮聚合得到残余单体小于等于0.5％的珠粒后冷却、分离、烘干和筛分，将筛分后的珠粒加入发泡剂，得到掺杂绢云母开发性聚苯乙烯复合珠粒。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：提高复合体系粘度能够使后续的悬浮聚合有效地避免粘连现象的发生，具体有以下优势：
[0020]1、本专利技术的先期增加粘度法不但可以使绢云母掺杂聚苯乙烯悬浮聚合珠粒的制备工艺更加稳定，而且通过适当地调解复合体系粘度，可以制备其它无机非金属材料掺杂的聚苯乙烯珠粒，实现聚苯乙烯珠粒掺杂的多样化和多功能化，本专利技术为开发聚苯乙烯珠粒新产品提供了稳定的合成方法；
[0021]2、本专利技术的高分子溶解法，通过溶解PMMA、ABS等易溶解于苯乙烯单体高分子化合物不但可以实现PS/PMMA珠粒和PS/ABS珠粒以及绢云母/PS/PMMA珠粒和绢云母/PS/ABS珠粒的顺利制备，而且可以实现PS/其它珠粒的顺利制备；
[0022]3、本专利技术的高分子溶解法溶解聚苯乙烯提高悬浮聚合前的复合体系粘度，可以利用聚苯乙烯废品珠粒和废弃聚苯乙烯制品，使其变废为宝。
[0023]4、实施推广必将具有良好的社会效益和经济效益。
附图说明
[0024]图1为绢云母可发性聚苯乙烯复合珠粒的光学照片；
[0025]图2为绢云母可发性聚苯乙烯复合珠粒的表面形貌电镜照片；
[0026]图3为绢云母可发性聚苯乙烯复合珠粒发泡后光学照片；
[0027]图4为泡沫板光学照片；
[0028]图5为泡孔电镜照片；
[0029]图6为绢云母(a)、聚苯乙烯珠粒(b)和绢云母聚苯乙烯复合珠粒(c)的XRD曲线；
[0030]图7为绢云母(a)、聚苯乙烯珠粒(b)和绢云母聚苯乙烯复合珠粒(c)的FTIR曲线；
[0031]图8为掺杂0％(a)、3％(b)、6％(c)绢云母聚苯乙烯复合珠粒热重(TGA)曲线。
[0032]图9为ABS绢云母复合珠粒(a)、聚苯乙烯珠粒(b)、PMMA绢云母复合珠粒(c)热重(TGA)曲线。
具体实施方式
[0033]本专利技术掺杂绢云母可发性聚苯乙烯复合珠粒的制备方法，是在悬浮聚合前通过先期增加粘度的方法增加苯乙烯单体相的粘度，然后加入的分散剂进行悬浮聚合，得到掺杂绢云母可发性聚苯乙烯复合珠粒。所述实例仅为本申请一部分，非全部实例，基于此前提而制备的可发聚苯乙烯树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掺杂绢云母可发性聚苯乙烯复合珠粒的制备方法，其特征在于：是以苯乙烯单体和绢云母为原料，通过先期增加粘度的方式制备掺杂绢云母聚苯乙烯复合珠粒，包括以下步骤：A、将绢云母、苯乙烯单体、引发剂和其他助剂依次加入反应釜中，常温下搅拌使引发剂、成核剂和阻燃剂溶解并使绢云母均匀分散在苯乙烯单体中，得到复合体系；B、通过先期增加粘度的方式提高复合体系粘度，当粘度达到35～8000cP时，加入分散剂溶液加热搅拌，进行悬浮聚合，直至得到掺杂绢云母聚苯乙烯珠粒；C、将步骤B制得的绢云母聚苯乙烯复合珠粒通过一步法或两步法加入发泡剂，得到掺杂绢云母可发性聚苯乙烯珠粒。2.根据权利要求1所述的一种掺杂绢云母可发性聚苯乙烯复合珠粒的制备方法，其特征在于：所述引发剂为过氧化苯甲酰或质量比为1～5:1的过氧化苯甲酰与过氧化苯甲酸叔丁酯，苯乙烯单体与引发剂质量比为100：0.1～2，绢云母为经改性的亲油绢云母，苯乙烯与聚苯乙烯的质量和与绢云母质量比为100：1～10，分散剂溶液由质量比为100：0.01～3：0.01～0.3：0.5～4的脱盐水、表面活性剂、水溶性高分子和可溶性盐组成，分散剂溶液与苯乙烯单体溶液体积比为1～3：1。3.根据权利要求1所述的一种掺杂绢云母可发性聚苯乙烯复合珠粒的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、油酸钠或硬脂酸钠的至少一种，水溶性高分子为羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟甲基基纤维素、甲基纤维素，甲基羟丙基纤维素、聚乙烯醇、明胶的至少一种，可溶性盐为硫酸钠或硫酸钾。4.根据权利要求1所述的一种掺杂绢云母可发性聚苯乙烯复合珠粒的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊锋，赵志峰，王鑫磊，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：