发泡聚苯乙烯颗粒的制备方法和发泡聚苯乙烯颗粒技术

本发明专利技术的发泡聚苯乙烯颗粒的制备方法包括以下步骤：在反应器中溶解苯乙烯单体、苯乙烯类树脂、膨胀石墨及本体聚合引发剂以制备有机相的聚苯乙烯；使所述有机相的聚苯乙烯进行本体聚合；混合超纯水(去离子水)、分散剂及表面活性剂以制备水相的混合物；向所述反应器供应悬浮聚合引发剂和所述水相的混合物，并进行悬浮聚合以制备聚苯乙烯颗粒；以及向所述反应器供应发泡剂以制备发泡聚苯乙烯颗粒。

Preparation of expanded polystyrene particles and expanded polystyrene particles

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发泡聚苯乙烯颗粒的制备方法和发泡聚苯乙烯颗粒
本专利技术涉及一种发泡聚苯乙烯颗粒的制备方法和发泡聚苯乙烯颗粒，更详细地，涉及一种发泡聚苯乙烯颗粒的核的无机物含量高的发泡聚苯乙烯颗粒的制备方法和发泡聚苯乙烯颗粒。
技术介绍
近年来，对于发泡聚苯乙烯泡沫，引入无机物以改善各种物理性能，通常引入石墨、炭黑、金属氧化物和金属粉末等以改善隔热性能，并且引入膨胀石墨、金属氢氧化物、非金属氢氧化物、磷系阻燃剂、溴系阻燃剂、三聚氰胺系阻燃剂和硼系阻燃剂等以改善阻燃性能。在发泡聚苯乙烯颗粒中引入无机物的技术有使用粘合剂将无机物涂覆在发泡聚苯乙烯颗粒或发泡颗粒、成型品的方法，在挤出聚苯乙烯时引入无机物后将挤出品加入到反应器中进行核聚合，或者浸渍发泡剂的方法或者挤出时浸渍发泡剂的方法，还有现有的制备发泡聚苯乙烯颗粒的悬浮聚合时引入无机物的方法等。通常，在悬浮聚合时加入无机物的情况下，聚合时由于分散不稳定和聚合速度降低等问题，难以将发泡聚苯乙烯进行造粒，因此无法引入大量的无机物，并且即使进行聚合，在发泡和成型等后工艺中发泡聚苯乙烯颗粒膨胀，导致一部分无机物颗粒脱附并飞散到空气中，对环境和人体产生不利的影响，并且与加入的含量相比，最终剩余的无机物的含量低，因此难以确保物理性能。由发泡聚苯乙烯颗粒制成的泡沫由于相比于价格具有优异的隔热性能和简便的施工性，被广泛用作建筑材料，但是与玻璃纤维和石膏板等无机隔热材料相比，具有阻燃性降低的缺点。发泡聚苯乙烯颗粒主要用作一般的建筑隔热材料或夹芯板，近年来，由于使用夹芯板设计的建筑物频繁发生火灾并具有风险，其使用受到限制，为了应用发泡聚苯乙烯泡沫，需要阻燃材料(阻燃3级)水平的阻燃性。在引入阻燃添加剂以提高发泡聚苯乙烯泡沫的阻燃性能方面，已知有在发泡聚苯乙烯颗粒或发泡颗粒、成型品上涂覆阻燃组合物的方法和制备发泡聚苯乙烯颗粒的悬浮聚合工艺时加入阻燃添加剂的方法。韩国公开专利第2011-0017794号公开了一种制备发泡聚苯乙烯颗粒的方法，所述方法中利用氢氧化铝等金属氢氧化物、非金属氢氧化物、膨胀石墨、固化剂和液态的醋酸乙烯酯树脂粘合剂制备具有优异的阻燃特性的阻燃剂组合物，将这种阻燃剂组合物与发泡聚苯乙烯颗粒一同加入配制机并高速旋转以制备涂覆有阻燃剂组合物的发泡聚苯乙烯颗粒。如上所述在发泡聚苯乙烯颗粒表面以物理方式涂覆阻燃剂时，在作为制备泡沫的后工艺的发泡和成型工艺中阻燃剂易于脱附，因此与最初加入的阻燃剂含量相比，最终产品泡沫的阻燃性的改善效果不大。此外，对于现有的聚苯乙烯泡沫的制备方法而言，还需要阻燃剂组合物的制备、涂覆和干燥等工艺，因此作业性降低，并且由于无法实现均匀的涂覆，泡沫成型品的熔合性降低，导致机械物理性能降低，例如强度降低等。作为另一种方法，韩国公开专利第2001-0071028号公开了一种通过在膨胀石墨的存在下在水性悬浮液中聚合苯乙烯制备含石墨颗粒的发泡聚苯乙烯颗粒的方法。根据这种悬浮聚合法的发泡聚苯乙烯颗粒的制备方法中，加入20重量份以上的过量的膨胀石墨以提高阻燃性时，由于分散不稳定，无法获得发泡聚苯乙烯颗粒，或者即使能够进行造粒，在发泡和成型等后工艺中发泡聚苯乙烯颗粒会膨胀，导致膨胀石墨颗粒脱附并飞散到空气中，对环境和人体产生不利的影响，并且与加入的含量相比，最终剩余的膨胀石墨的含量低，因此难以确保阻燃性能。
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术的目的在于提供一种发泡聚苯乙烯颗粒的制备方法，所述方法在除了现有的发泡和成型工艺之外没有附加工艺的情况下，聚合时提高无机物引入含量，并且能够改善在发泡或成型等后加工中的无机物的脱附。本专利技术的目的在于提供一种发泡聚苯乙烯颗粒的制备方法，所述发泡聚苯乙烯颗粒具有自熄性，而且具有火灾时放热率低的优异的阻燃性能。本专利技术的目的在于提供一种发泡聚苯乙烯颗粒的制备方法，所述方法中将发泡聚苯乙烯颗粒进行发泡和成型时，没有由于无机物脱附引起的粉末飞散而导致的环境污染和对人体的不利影响。本专利技术的目的在于提供一种发泡聚苯乙烯颗粒，其中在除了现有的发泡和成型工艺之外没有附加工艺的情况下，聚合时提高无机物引入含量，并且能够改善在发泡或成型等后加工中的无机物的脱附。本专利技术的目的在于提供一种发泡聚苯乙烯颗粒，所述发泡聚苯乙烯颗粒具有自熄性，而且具有火灾时放热率低的优异的阻燃性能。本专利技术的目的在于提供一种发泡聚苯乙烯颗粒，将所述发泡聚苯乙烯颗粒进行发泡和成型时，没有由于无机物脱附引起的粉末飞散而导致的环境污染和对人体的不利影响。技术方案本专利技术的一个实施方案的发泡聚苯乙烯颗粒的制备方法包括以下步骤：在反应器中溶解苯乙烯单体、苯乙烯类树脂、膨胀石墨及本体聚合引发剂以制备有机相的聚苯乙烯；使所述有机相的聚苯乙烯进行本体聚合；混合超纯水(去离子水(De-IonizedWater))、分散剂及表面活性剂以制备水相的混合物；向所述反应器供应悬浮聚合引发剂和所述水相的混合物，并进行悬浮聚合以制备聚苯乙烯颗粒；以及向所述反应器供应发泡剂以制备发泡聚苯乙烯颗粒。所述本体聚合的步骤可以在70～92℃下进行1～2小时。制备所述聚苯乙烯颗粒的步骤可以进行3～6小时。制备所述发泡聚苯乙烯颗粒的步骤可以通过将所述反应器升温并在100～130℃的温度下进行1～4小时。制备所述发泡聚苯乙烯颗粒的步骤还可以包括将升温的所述反应器进行冷却的步骤。在制备所述有机相的聚苯乙烯的步骤中还可以供应阻燃剂和泡孔调节剂中的至少一种。在制备所述聚苯乙烯颗粒的步骤中还可以供应pH调节剂。在制备所述有机相的聚苯乙烯的步骤中，所述苯乙烯类树脂可以为聚苯乙烯树脂。在制备所述有机相的聚苯乙烯的步骤中，所述膨胀石墨的颗粒尺寸可以为20～1000μm。在制备所述有机相的聚苯乙烯的步骤中，以100重量份的所述发泡聚苯乙烯颗粒为基准，所述膨胀石墨的含量可以为5～50重量份。在制备所述有机相的聚苯乙烯的步骤中，所述本体聚合引发剂可以为过氧化苯甲酰。在制备所述水相的混合物的步骤中，所述悬浮聚合引发剂可以包含过氧化-2-乙基己酸叔丁酯和过氧化苯甲酸叔丁酯中的至少一种。在制备所述水相的混合物的步骤中，所述分散剂可以包含焦磷酸钠和硫酸镁。在制备所述水相的混合物的步骤中，所述表面活性剂可以包含月桂基磺酸钠、烷基苯磺酸钠及烯烃磺酸钠中的至少一种。在制备所述发泡聚苯乙烯颗粒的步骤中，所述发泡剂可以包含丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷、环戊烷及碳原子数为4～6的卤代烃中的至少一种。本专利技术的一个实施方案的发泡聚苯乙烯颗粒包含：核，其包含无机物；以及壳，其包围所述核且不包含无机物。有益效果根据本专利技术的一个实施方案的发泡聚苯乙烯颗粒的制备方法，可以制备一种发泡聚苯乙烯颗粒，其中在除了现有的发泡和成型工艺之外没有附加工艺的情况下，聚合时提高无机物引入含量，并且能够改善在发泡或成型等后加工中的无机物的脱附。根据本专利技术的一个实施方案的发泡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发泡聚苯乙烯颗粒的制备方法，包括以下步骤：/n在反应器中溶解苯乙烯单体、苯乙烯类树脂、膨胀石墨及本体聚合引发剂以制备有机相的聚苯乙烯；/n使所述有机相的聚苯乙烯进行本体聚合；/n混合超纯水(去离子水)、分散剂及表面活性剂以制备水相的混合物；/n向所述反应器供应悬浮聚合引发剂和所述水相的混合物，并进行悬浮聚合以制备聚苯乙烯颗粒；以及/n向所述反应器供应发泡剂以制备发泡聚苯乙烯颗粒。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171121 KR 10-2017-01552361.一种发泡聚苯乙烯颗粒的制备方法，包括以下步骤：
在反应器中溶解苯乙烯单体、苯乙烯类树脂、膨胀石墨及本体聚合引发剂以制备有机相的聚苯乙烯；
使所述有机相的聚苯乙烯进行本体聚合；
混合超纯水(去离子水)、分散剂及表面活性剂以制备水相的混合物；
向所述反应器供应悬浮聚合引发剂和所述水相的混合物，并进行悬浮聚合以制备聚苯乙烯颗粒；以及
向所述反应器供应发泡剂以制备发泡聚苯乙烯颗粒。


2.根据权利要求1所述的发泡聚苯乙烯颗粒的制备方法，其中，所述本体聚合的步骤在70～92℃下进行1～2小时。


3.根据权利要求1所述的发泡聚苯乙烯颗粒的制备方法，其中，制备所述聚苯乙烯颗粒的步骤进行3～6小时。


4.根据权利要求1所述的发泡聚苯乙烯颗粒的制备方法，其中，制备所述发泡聚苯乙烯颗粒的步骤通过将所述反应器升温并在100～130℃的温度下进行1～4小时。


5.根据权利要求4所述的发泡聚苯乙烯颗粒的制备方法，其中，制备所述发泡聚苯乙烯颗粒的步骤还包括将升温的所述反应器进行冷却的步骤。


6.根据权利要求1所述的发泡聚苯乙烯颗粒的制备方法，其中，在制备所述有机相的聚苯乙烯的步骤中还供应阻燃剂和泡孔调节剂中的至少一种。


7.根据权利要求1所述的发泡聚苯乙烯颗粒的制备方法，其中，在制备所述聚苯乙烯颗粒的步骤中还供应pH调节剂。


8.根据权利要求1所述的发泡聚苯乙烯颗粒的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海利，李振熙，方垾培，李凡锡，马基荣，
申请(专利权)人：韩国锦湖石油化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR