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一种可膨胀聚苯乙烯功能新材料制造技术

技术编号:10174611 阅读:148 留言:0更新日期:2014-07-02 15:00
本发明专利技术是一种可膨胀聚苯乙烯功能新材料的制备方法。具体的,合成聚苯乙烯系列的高分子聚合物,系列聚合物包含GPPS(透明玻璃聚苯乙烯)、HIPS(高抗冲聚苯乙烯)、苯乙烯-a-甲基苯乙烯共聚物、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物、SAN(苯乙烯-丙烯腈聚合物)、ASA(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯聚合物)、MBS(甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-苯乙烯聚合物)、MABS(甲基丙酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物),或上述聚合物的混合物。采用悬浮聚合工艺合成阻燃聚苯乙烯获得B1级燃烧性能,其所需阻燃剂比用普通GPPS添加阻燃剂获得同等燃烧效果要少用30~50%用量的阻燃剂,不仅有利于节约成本,还避免了对环境造成污染。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术是一种可膨胀聚苯乙烯功能新材料的制备方法。具体的,合成聚苯乙烯系列的高分子聚合物,系列聚合物包含GPPS(透明玻璃聚苯乙烯)、HIPS(高抗冲聚苯乙烯)、苯乙烯-a-甲基苯乙烯共聚物、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物、SAN(苯乙烯-丙烯腈聚合物)、ASA(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯聚合物)、MBS(甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-苯乙烯聚合物)、MABS(甲基丙酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物),或上述聚合物的混合物。采用悬浮聚合工艺合成阻燃聚苯乙烯获得B1级燃烧性能,其所需阻燃剂比用普通GPPS添加阻燃剂获得同等燃烧效果要少用30~50%用量的阻燃剂,不仅有利于节约成本,还避免了对环境造成污染。【专利说明】一种可膨胀聚苯乙烯功能新材料
本专利技术属于一种新材料的制备方法,具体是一种可膨胀聚苯乙烯功能新材料的制备方法。
技术介绍
可膨胀聚苯乙烯(EXPANDABLE POLYSTYRENE,简称EPS)广泛应用于绝热保温、保冷、防潮、隔音等领域,目前,国内EPS塑料的消费市场主要是包装和建材,包装方面的应用主要是电子、电器、陶瓷的包装和食品餐具,电子电器包装及做缓冲材料的用量最大。EPS的热传导性低,是一种隔热保温性能优良的热塑性材料。本专利技术主要通过加入0.5~10%的纳米级石墨进一步降低聚苯乙烯的热传导性能,节约EPS的用量,实现同等保温效果;加入HB⑶(六溴环十二烷)和纳米Sb205提高产品的防火性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中的不足,提供一种可膨胀聚苯乙烯功能新材料的制备方法。一种可膨胀聚苯乙烯功能新材料,其制备方法如下,合成聚苯乙烯系列的高分子聚合物,系列聚合物包含GPPS (透明玻璃聚苯乙烯)、HIPS (高抗冲聚苯乙烯)、苯乙烯-a-甲基苯乙烯共聚物、ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物、SAN(苯乙烯-丙烯腈聚合物)、ASA(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯聚合物)、MBS(甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-苯乙烯聚合物)、MABS (甲基丙酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物),或上述聚合物的混合物。优选的,所述的聚苯乙烯系列聚合物包含0.8~10% HB⑶(相对于苯乙烯单体的质量)六溴环十二烷,该聚苯乙烯系列还含有纳米Sb205。优选的,将400份三氧化锑与浓度为35%的双氧水400份(双氧水过量)加入到1000ML的三颈烧瓶中,搅拌(转速为200RPM)并加热到80度恒温I小时,再加入适量的三乙醇胺中和至PH值为7,得到粒径为0.02~0.03 μ m胶体Sb205,化学反应式:Sb203+2H202=Sb205+2H20。优选的,采用悬浮聚合工艺合成聚苯乙烯PS,在容积150L反应釜中进行悬浮聚合合成阻燃剂HBCD均匀分布的阻燃聚苯乙烯,反应釜的相应参数为:功率P = 2KW,转速:150RPM,搅拌形式:三叶后掠式三层;向反应釜中加入苯乙烯40千克,a-甲基苯乙烯2千克、甲基丙烯酸甲酯4千克、三溴苯乙烯(TBS) 1.1千克,开启搅拌; 加入成核剂低分子PE蜡55克、加入过氧化苯甲酰BP0340克,过氧化叔戊基_2_乙基己基碳酸酯48克,过氧化二二异丙苯DCP200克,过氧化苯甲酸叔丁酯(CP-02) 38克;加入六溴环十二烷HB⑶1000克,纳米级Sb205胶体330克;常温下搅拌30分钟;向反应釜中加入60千克经过反渗透/离子交换树脂处理的脱盐水;加入悬浮剂TCP200克、乳化剂烷基苯磺酸钠0.45克、焦磷酸钠30克、羟乙基纤维素0.25克,将其充分搅拌30分钟。优选的,用蒸汽使悬浮体系的温度升高到80~92°C并恒温,在90°C恒温I小时加入珠粒分布调节剂亚硫酸氢钠0.5克,继续恒温至3.5小时~4小时,粒子下沉;恒温至5小时10分钟,向体系中补加悬浮剂TCP30克,使悬浮体系稳定;将反应釜取样口密封,向反应釜中充入氮气,检查体系密封性,无泄漏后,开始加入戊烷2.5~3.2千克;将反应釜升温到110~132°C,体系压力为0.8~0.9MPa,保温2~2.5小时;将反应釜温度降低到30~45°C ;将反应釜中的可发性聚苯乙烯珠粒脱水、干燥得到多种单体聚苯乙烯PS。一种可膨胀聚苯乙烯功能新材料,其制备方法如下,在纳米砂磨机中将高纯石墨研磨成纳米石墨,石墨粒径在50 μ m以下,一般选用I~20 μ m范围内的所需颗粒大小;然后在双(单)螺杆挤出机中,将0.5~5份纳米石墨、I~8份LLDPE (线性低密聚乙烯)、I~3份DOP增塑剂、0.5~1.5份抑烟剂(NH4) 4M08026 (八钥酸铵)、100份挤塑聚苯乙烯熔融挤出造粒,得到粒径在1.0~1.5MM的较均匀的PS复合聚合物粒子。优选的,从进料口到挤出机模口四段加热区温度分别为160°C、205°C、205°C、185°C,螺杆转速为160~200RPM ;将挤出造粒后PS粒子进一步经反应釜合成可膨胀聚苯乙烯;在反应釜中,预先加入150~200份纯水,该纯水经反渗透、离子交换等工艺处理,电导率≤5us / cm ;0.2~0.35份无机悬浮稳定剂TCP、0.1~0.15份焦磷酸钠PH缓冲剂、0.002~0.003份乳化剂,通常为十二烷基苯磺酸钠SDBSU00份石墨阻燃聚苯乙烯PS粒子、I~20份苯乙烯单体、0.5~2份过氧化苯甲酰ΒΡ0、0.5~1.5份过氧化二异丙苯DCP、0.2~0.5份过氧化苯甲酸叔丁酯CP-02,悬浮体系从常温以30°C / H速率升温至80~92°C反应,通常在90°C恒温5~6小时,然后,密闭反应釜,并加入5~7份物理发泡剂,发泡剂通常是含有3~7个碳原子的脂肪烃、醇、酮、醚及卤代烃等,优选使用异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷,或其混合物,取得发泡倍数和阻燃性能优良特性一般采用正戊烷:异戊烷=2~3: 8~7,以20°C / H的升温速率在115~130°C恒温2~4小时。优选的,冷却至30~45°C,脱水干燥,得到系列新功能聚苯乙烯树脂;用分子蒸馏单甘脂GMS0.015~0.020份、三甘酯GTS0.010~0.015、乙撑双硬脂酸酰胺EBS0.005~0.010份,在螺带式混合机中外涂于GEPS表面,制备可膨胀聚苯乙烯还可以采用直接在单/双螺杆挤出机中。采用悬浮聚合工艺合成阻燃聚苯乙烯获得BI级燃烧性能,其所需阻燃剂比用普通GPPS添加阻燃剂获得同等燃烧效果要少用30~50%用量的阻燃剂,不仅有利于节约成本,还避免了对环境造成污染。【具体实施方式】为使本专利技术的技术方案和特点更加清楚,下面结合实施例,对本专利技术做进一步的详细说明。在此,以下实施例用于说明本专利技术,但不用来限制本专利技术的范围。一种可膨胀聚苯乙烯功能新材料,其制备方法如下,合成聚苯乙烯系列的高分子聚合物,系列聚合物包含GPPS (透明玻璃聚苯乙烯)、HIPS (高抗冲聚苯乙烯)、苯乙烯-a-甲基苯乙烯共聚物、ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物、SAN(苯乙烯-丙烯腈聚合物)、ASA(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯聚合物)、MBS(甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-苯乙烯聚合物)、MABS (甲基丙酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物),或上述聚合物的混合物。所述的聚苯乙烯系列聚合物包含0.8~10% H本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可膨胀聚苯乙烯功能新材料,其特征在于制备方法如下,合成聚苯乙烯系列的高分子聚合物,系列聚合物包含GPPS(透明玻璃聚苯乙烯)、HIPS(高抗冲聚苯乙烯)、苯乙烯‑a‑甲基苯乙烯共聚物、ABS(丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯聚合物、SAN(苯乙烯‑丙烯腈聚合物)、ASA(丙烯腈‑苯乙烯‑丙烯酸酯聚合物)、MBS(甲基丙烯酸甲酯‑丙烯腈‑苯乙烯聚合物)、MABS(甲基丙酸甲酯‑丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯聚合物),或上述聚合物的混合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:韩志才
申请(专利权)人:韩志才
类型:发明
国别省市:天津;12

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