一种纳米二氧化硅改性聚苯乙烯高强度保温板及制法制造技术

本发明专利技术涉及聚苯乙烯技术领域，且公开了一种纳米二氧化硅改性聚苯乙烯高强度保温板，纳米二氧化硅与5

【技术实现步骤摘要】
一种纳米二氧化硅改性聚苯乙烯高强度保温板及制法


[0001]本专利技术涉及聚苯乙烯
，具体为一种纳米二氧化硅改性聚苯乙烯高强度保温板及制法。

技术介绍

[0002]在现代建筑中，对于保温板的要求越来越高，在众多的高分子保温板中，聚苯乙烯保温板具有良好的保温性能，因此近年来得到了越来越多的应用和研究，但是聚苯乙烯自身的韧性较差，弯曲强度和冲击强度等力学性能都不能满足市场的需求，导致消费者们对聚苯乙烯保温板的使用存在顾虑，进而使得聚苯乙烯保温板的应用和发展受到了较大程度的限制，因此需要对聚苯乙烯基体进行改性，近年来，使用无机纳米材料对聚苯乙烯基体进行填充，通过将无机纳米材料的优异性能融入聚苯乙烯基体中，提高聚苯乙烯的韧性等综合性能，成为研究热点。
[0003]纳米二氧化硅是一种强度高、安全无毒等性能优异的无机纳米材料，随着近年来有机
‑
无机杂化材料的大火，以纳米二氧化硅为功能性填料，对有机高分子材料进行填充，改善有机高分子材料的力学、机械和韧性等综合性能，成为研究热点，CN112876801A等中国专利中公开了一种将纳米二氧化硅填充进聚苯乙烯基体中，形成综合性能优异的复合型材料的可行方法，但是大多数这类专利中都没有对纳米二氧化硅进行改性，忽视了其容易在有机高分子材料基体中发生团聚的问题，而且纳米二氧化硅的功能性也没有得到丰富，导致实际上对有机高分子材料的改性效果并不明显，因此需要对纳米二氧化硅进行改性，增强其功能性，为其进一步的应用提供了较大的便利。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种纳米二氧化硅改性聚苯乙烯高强度保温板及制法，解决了聚苯乙烯保温板冲击强度和压缩强度等性能较差的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种纳米二氧化硅改性聚苯乙烯高强度保温板，所述纳米二氧化硅改性聚苯乙烯高强度保温板的制备方法包括以下步骤：
[0008](1)向反应器中加入无水甲苯溶剂和纳米二氧化硅，超声分散均匀，继续加入5
‑
异氰酸酯异肽酰氯(C9H3NO3Cl2)，混合均匀后转移至油浴锅中，在50
‑
70℃下恒温搅拌反应4
‑
12h，得到酰氯化二氧化硅；
[0009](2)向反应器中加入四氢呋喃溶剂和酰氯化二氧化硅，超声分散20
‑
40min后，继续加入缩水甘油和催化剂，混合均匀后转移至油浴锅中，在20
‑
40℃下搅拌反应12
‑
24h，反应结束后离心、洗涤并干燥，得到环氧化二氧化硅；
[0010](3)向反应器中加入N,N
‑
二甲基甲酰胺溶剂和环氧化二氧化硅，超声分散均匀，继续加入端氨基聚丁二烯，机械搅拌至完全溶解后，转移至油浴锅中进行反应，反应结束后离
心、洗涤并干燥，得到聚丁二烯改性二氧化硅；
[0011](4)向高速混合机中加入聚苯乙烯、聚丁二烯改性二氧化硅、2
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6％的填料滑石粉和0.6
‑
1.5％的抗氧剂1010，高速混合均匀后转移至双螺杆挤出机中造粒，再使用平板硫化机压板，得到纳米二氧化硅改性聚苯乙烯高强度保温板。
[0012]优选的，所述步骤(1)中无水甲苯溶剂、纳米二氧化硅和5
‑
异氰酸酯异肽酰氯(C9H3NO3Cl2)的质量比为200
‑
650:10:4.5
‑
8。
[0013]优选的，所述步骤(2)中四氢呋喃溶剂、酰氯化二氧化硅、缩水甘油和催化剂的质量比为300
‑
750:10:2
‑
6.5:0.02
‑
0.06。
[0014]优选的，所述步骤(2)中催化剂为吡啶。
[0015]优选的，所述步骤(3)中N,N
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二甲基甲酰胺溶剂、环氧化二氧化硅和端氨基聚丁二烯的质量比为450
‑
1200:10:6
‑
15。
[0016]优选的，所述步骤(3)中反应的温度为60
‑
80℃，时间为6
‑
18h。
[0017]优选的，所述步骤(4)中聚苯乙烯和聚丁二烯改性二氧化硅的质量比为100:1
‑
4.5。
[0018](三)有益的技术效果
[0019]与现有技术相比，本专利技术具备以下有益技术效果：
[0020]该一种纳米二氧化硅改性聚苯乙烯高强度保温板，纳米二氧化硅表面含有丰富的羟基，在催化剂二月桂酸二丁基锡的催化作用下，可以与5
‑
异氰酸酯异肽酰氯中的异氰酸酯基团发生反应，得到酰氯化二氧化硅，在催化剂吡啶的作用下，酰氯化二氧化硅中的酰氯基团可以与缩水甘油中的羟基发生酯化反应，得到环氧化二氧化硅，而端氨基聚丁二烯结构中的氨基可以与环氧化二氧化硅中的环氧基团发生开环反应，得到聚丁二烯改性二氧化硅，从而通过化学连接的方式，在纳米二氧化硅表面共价接枝了聚丁二烯大分子，有效地增强了纳米二氧化硅的功能性，有利于其进一步应用在有机高分子材料的添加剂领域。
[0021]该一种纳米二氧化硅改性聚苯乙烯高强度保温板，将聚苯乙烯与聚丁二烯改性二氧化硅以及各项助剂进行共混，再通过平板硫化机压板，最终得到了纳米二氧化硅改性聚苯乙烯高强度保温板，当复合保温板受到外力作用时，纳米二氧化硅可以起到异相成核作用，可以促进聚苯乙烯基体结晶行为，使得分子链排列规整，并能够在复合保温板受到外力作用时阻碍和钝化裂纹的扩展，从而改善和提高复合保温板的冲击强度等力学性能，而聚丁二烯橡胶粒子在复合保温板受到外力作用时会产生大量的银纹和剪切带，银纹中的空洞会在复合保温板受力过程中消耗大量应力能量，阻止银纹进一步扩散形成裂纹，有利于银纹的终止，从而进一步增强了复合保温板的韧性等综合性能。
具体实施方式
[0022]为实现上述目的，本专利技术提供如下具体实施方式和实施例：一种纳米二氧化硅改性聚苯乙烯高强度保温板，制备方法包括以下步骤：
[0023](1)向反应器中加入无水甲苯溶剂和纳米二氧化硅，超声分散均匀，继续加入5
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异氰酸酯异肽酰氯(C9H3NO3Cl2)，其中无水甲苯溶剂、纳米二氧化硅和5
‑
异氰酸酯异肽酰氯(C9H3NO3Cl2)的质量比为200
‑
650:10:4.5
‑
8，混合均匀后转移至油浴锅中，在50
‑
70℃下恒温搅拌反应4
‑
12h，得到酰氯化二氧化硅；
[0024](2)向反应器中加入四氢呋喃溶剂和酰氯化二氧化硅，超声分散20
‑
40min后，继续加入缩水甘油和吡啶，其中四氢呋喃溶剂、酰氯化二氧化硅、缩水甘油和吡啶300
‑
750:10:2<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米二氧化硅改性聚苯乙烯高强度保温板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)向无水甲苯溶剂中加入纳米二氧化硅，超声分散均匀，继续加入5
‑
异氰酸酯异肽酰氯(C9H3NO3Cl2)，混合均匀后转移至油浴锅中，在50
‑
70℃下恒温搅拌反应4
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12h，得到酰氯化二氧化硅；(2)向四氢呋喃溶剂中加入酰氯化二氧化硅，超声分散20
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40min后，继续加入缩水甘油和催化剂，混合均匀后转移至油浴锅中，在20
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40℃下搅拌反应12
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24h，反应结束后离心、洗涤并干燥，得到环氧化二氧化硅；(3)向N,N
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二甲基甲酰胺溶剂中加入环氧化二氧化硅，超声分散均匀，继续加入端氨基聚丁二烯，机械搅拌至完全溶解后，转移至油浴锅中进行反应，反应结束后离心、洗涤并干燥，得到聚丁二烯改性二氧化硅；(4)向高速混合机中加入聚苯乙烯、聚丁二烯改性二氧化硅、2
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6％的填料滑石粉和0.6
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1.5％的抗氧剂1010，高速混合均匀后转移至双螺杆挤出机中造粒，再使用平板硫化机压板，得到纳米二氧化硅改性聚苯乙烯高强度保温板。2.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅改性聚苯乙烯高强度保温板的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中无水甲苯溶剂、纳米二氧化硅和5<...

【专利技术属性】
技术研发人员：安静，
申请(专利权)人：徐州安联木业有限公司，
类型：发明
国别省市：