【技术实现步骤摘要】
本申请涉及高分子化合物的组合物领域，具体涉及一种hips改性的eps及其制备方法和应用。
技术介绍
1、发泡聚苯乙烯又称可发性聚苯乙烯（eps），具有成本低廉、保温防水、抗腐蚀性强和介电性能优良等优点，广泛地用于机械设备、仪器仪表等易损坏物品的包装材料，也可制作食品打包用饭盒、包装袋等材料。
2、但随着eps发泡材料的应用范围越发广泛，人们对于其各方各面的要求都变得更为严格，尤其是eps发泡材料具有一个较为明显的缺陷——质地偏脆，导致其抗冲击能力较弱。因此，人们开始将目光投向了高抗冲聚苯乙烯（hips），该物质不仅具有良好的冲击强度、刚性和尺寸稳定性，同时还具有来源广泛、成本低廉的优点。将其作为原料与聚苯乙烯共混挤出制得的hips改性的eps发泡材料不仅具备良好的抗冲击能力，而且还具有较高的经济适用性。
3、但随着实际使用，人们发现，由于hips和聚苯乙烯的耐热能力不高，导致了二者共混后得到的hips改性的eps发泡材料的耐热能力较差，使得发泡材料容易出现泡孔变形、塌陷等问题，影响其广泛使用。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本申请提供一种hips改性的eps及其制备方法和应用。
2、第一方面，本申请提供了一种hips改性的eps，采用如下的技术方案：
3、一种hips改性的eps，所用原料包括以下重量份的组分：苯乙烯30-35份；hips1.4-2.5份；甲基丙烯酸异冰片酯-苯乙烯聚合珠粒10-15份；二乙烯基苯1.25-1
4、通过采用上述技术方案，本申请向体系内加入了耐热能力优异的甲基丙烯酸异冰片酯-苯乙烯聚合珠粒，其与聚苯乙烯均具有聚苯乙烯链段，二者之间具备良好的相容性，因此甲基丙烯酸异冰片酯-苯乙烯聚合珠粒能够在体系内充分共混，有效改善了hips改性的eps的耐热能力，其发泡后得到的泡沫材料出现泡孔变形、塌陷等问题的概率大大降低，有效扩大了hips改性的eps的适用范围。
5、优选的，按重量份计，所述原料还包括0.7-1份的纳米银耐热剂。
6、通过采用上述技术方案，本申请还在体系中加入有机过氧化物、亚硫酸氢钠和二乙烯基苯之前又加入了一定用量的纳米银耐热剂，充分发挥了纳米银粒径小、耐热能力优异的特质，使纳米银耐热剂均匀分散于体系内并显著提升了hips改性的eps的耐热能力；并且纳米银还具有一定的抗菌能力，能够有效抑制hips改性的eps发泡材料表面的细菌滋生现象，提升其耐久能力。同时，本申请严格控制了纳米银耐热剂的加入量，在不影响hips改性的eps发泡材料拉伸强度的前提下尽可能提升了其耐热能力与耐久能力，若是纳米银耐热剂的加入量太少，则无法有效提升hips改性的eps发泡材料的耐热能力与耐久能力；若是加入量太大，纳米银在体系内的分散程度已经饱和，会出现部分团聚的现象，导致hips改性的eps发泡材料的泡孔均匀度下降，进而导致其拉伸强度下降。
7、优选的，按重量份计，所述原料还包括3-4份的硅酸盐矿石改性聚苯乙烯珠粒。
8、通过采用上述技术方案，本申请还向体系中加入了硅酸盐矿石改性聚苯乙烯珠粒，其具有较高的耐热能力，因此本申请将硅酸盐矿石改性聚苯乙烯加入体系并与苯乙烯共混后，能够大大提升hips改性的eps的耐热能力。
9、第二方面，本申请提供了一种hips改性的eps的制备方法，包括以下步骤：
10、s1.在90-95℃的温度下，将聚乙烯醇加入脱盐水中搅拌30-40min，然后降至室温并加入用量为磷酸钙总量80-90wt%的磷酸钙、焦磷酸钠、羟乙基纤维素、甲基丙烯酸异冰片酯-苯乙烯聚合珠粒和hips颗粒，继续搅拌30-40min，之后再加入苯乙烯和聚乙烯蜡，继续搅拌30-40min，得到预备料；
11、s2.将预备料升温至85-90℃并保温0.5-1.5h，然后加入有机过氧化物、亚硫酸氢钠和二乙烯基苯，继续保温3.5-5.5h，之后加入剩余磷酸钙，在通入惰性气体的条件下加入戊烷，调节体系温度至115-130℃、体系压力至0.8-0.9mpa，随后保温2-2.5h，随后冷却至30-40℃，脱水，干燥后得到hips改性的eps。
12、通过采用上述技术方案，本申请将未聚合的单体苯乙烯和已经形成聚合物的甲基丙烯酸异冰片酯-苯乙烯聚合珠粒、hips颗粒混合后，在磷酸钙、焦磷酸钠、羟乙基纤维素以及聚乙烯醇作为分散剂的条件下，分散于脱盐水中进行预共混，并在步骤s2中加入亚硫酸氢钠和有机过氧化物作为引发剂、加入二乙烯基苯作为交联剂，使苯乙烯在聚合为聚苯乙烯的同时与甲基丙烯酸异冰片酯-苯乙烯聚合珠粒、hips颗粒形成了结合度高、结合力强的交联结构，该高度交联结构能够限制化学键断裂，增强hips颗粒中橡胶相链段与聚苯乙烯的相容性，因此本申请的制备方法相比于现有的制备方法（将聚合物聚苯乙烯和hips颗粒直接熔融共混，挤出后得到hips改性的eps）能够使待发泡珠粒具有更高的内部致密度和热稳定性，因此本申请的制备方法大大提升了hips改性的eps发泡材料的耐热能力。
13、优选的，所述甲基丙烯酸异冰片酯-苯乙烯聚合珠粒采用以下方法制得：在惰性气体保护、搅拌转速为350-380rpm的条件下，将重量比为10:（3-4.5）:（0.38-0.4）:（0.38-0.4）:100的苯乙烯、甲基丙烯酸异冰片酯、过氧化二苯甲酰、磷酸钙和水混合均匀，然后升温至90-95℃，搅拌反应3.6-4.8h，冷却，过滤得到固体，洗涤，真空干燥后得到甲基丙烯酸异冰片酯-苯乙烯聚合珠粒。
14、通过采用上述技术方案，本申请利用了甲基丙烯酸异冰片酯与苯乙烯之间良好的互溶性、共聚能力以及甲基丙烯酸异冰片酯聚合后能够形成高玻璃化温度的聚合物的特性，在一定反应条件下制得了玻璃化温度高于120.2℃、耐热能力优异的甲基丙烯酸异冰片酯-苯乙烯聚合珠粒，将其加入体系后能够有效提升hips改性的eps整体的耐热能力；在该反应中，本申请严格控制了苯乙烯和甲基丙烯酸异冰片酯的反应时间，从而控制了甲基丙烯酸异冰片酯-苯乙烯聚合珠粒的mn（分子量），若是反应时间不足3.6h，则共聚合体系中还存在部分小分子和低聚物，甲基丙烯酸异冰片酯-苯乙烯聚合珠粒的mn较低，耐热能力不足，同时未转化为聚合物的甲基丙烯酸异冰片酯单体无法与hips充分共混，还会降低hips改性的eps的内部相容性；若是反应时间超过4.8h，则会有部分甲基丙烯酸异冰片酯-苯乙烯聚合珠粒的链长过长，这部分长链聚合物在体系内的弯曲程度低、分散速度慢，会导致体系中其他未聚合的单体移动受阻并形成副产物，此时甲基丙烯酸异冰片酯-苯乙烯聚合珠粒的mn同样较低本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种HIPS改性的EPS，其特征在于：所用原料包括以下重量份的组分：苯乙烯30-35份；HIPS颗粒1.4-2.5份；甲基丙烯酸异冰片酯-苯乙烯聚合珠粒10-15份；二乙烯基苯1.25-1.5份；聚乙烯蜡0.04-0.05份；聚乙烯醇0.036-0.042份；磷酸钙0.2-0.23份；焦磷酸钠0.02-0.025份；羟乙基纤维素0.00015-0.0002份；有机过氧化物0.35-0.4份；亚硫酸氢钠0.0003-0.0005份；戊烷2-2.5份；脱盐水55-65份。
2.根据权利要求1所述的一种HIPS改性的EPS，其特征在于：按重量份计，所述原料还包括0.7-1份的纳米银耐热剂。
3.根据权利要求1所述的一种HIPS改性的EPS，其特征在于：按重量份计，所述原料还包括3-4份的硅酸盐矿石改性聚苯乙烯珠粒。
4.一种权利要求1所述的HIPS改性的EPS的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种HIPS改性的EPS的制备方法，其特征在于：所述甲基丙烯酸异冰片酯-苯乙烯聚合珠粒采用以下方法制得：
<...【技术特征摘要】
1.一种hips改性的eps，其特征在于：所用原料包括以下重量份的组分：苯乙烯30-35份；hips颗粒1.4-2.5份；甲基丙烯酸异冰片酯-苯乙烯聚合珠粒10-15份；二乙烯基苯1.25-1.5份；聚乙烯蜡0.04-0.05份；聚乙烯醇0.036-0.042份；磷酸钙0.2-0.23份；焦磷酸钠0.02-0.025份；羟乙基纤维素0.00015-0.0002份；有机过氧化物0.35-0.4份；亚硫酸氢钠0.0003-0.0005份；戊烷2-2.5份；脱盐水55-65份。
2.根据权利要求1所述的一种hips改性的eps，其特征在于：按重量份计，所述原料还包括0.7-1份的纳米银耐热剂。
3.根据权利要求1所述的一种hips改性的eps，其特征在于：按重量份计，所述原料还包括3-4份的硅酸盐矿石改性聚苯乙烯珠粒。
4.一种权利要求1所述的hips改性的eps的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种hi...
【专利技术属性】
技术研发人员：高玉伟，韩志才，
申请(专利权)人：天津嘉泰伟业化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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