[发明专利]一种复合阻燃型可发性聚苯乙烯颗粒及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有阻燃性能的可发泡、用于生产建筑和包装材料的聚苯乙烯颗粒及其制备工艺。

背景技术

    可发性聚苯乙烯（EPS)以低廉的成本以及一系列优良使用性能，产量雄居三种产量最大的泡沫塑料聚氨酯（PU)、聚苯乙烯（EPS)、聚氯乙烯（PVC)中第二位。EPS是一种非常理想的建筑材料，作为外保温复合墙体具有十分良好的节能效果，起着保温隔热、隔音、密封和阻挡水蒸汽等作用。随着产量和用量的逐年增长，其安全性及火灾危险性也日益为人关注，急需提高其阻燃性能。

由于EPS阻燃处理的特殊性，实际可使用的阻燃剂品种并不多，主要是卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、无机阻燃剂和膨胀型阻燃剂等，其中有机溴代脂肪烃类仍占绝对优势，但由于其燃烧可放出有毒和腐蚀性气体，给环境带来严重污染，因此，寻找适于EPS添加的阻燃剂及制备方法是其发展的趋势，提高阻燃型EPS的安全和环保性能是市场迫切需求的。

专利申请号为99814252.2，名称为发泡性聚苯乙烯粒子的制备工艺的专利中，公开了以膨胀石墨作为阻燃剂或以膨胀石墨与磷化合物同时作为聚苯乙烯粒子阻燃剂的方法，但此专利中阻燃剂的加入是在聚合反应中或在聚合反应后加入的，这种方法对聚苯乙烯粒子的发泡性及稳定性产生了很大的影响，制得的泡沫制品容易发生收缩坍塌、阻燃剂脱落的现象，并且其熔结性能差不易成型，影响其使用性能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种制备高阻燃、无卤阻燃型可发性聚苯乙烯颗粒的方法；并且此方法加入的阻燃剂对聚苯乙烯制品的性能影响很小，其不会出现泡沫制品收缩坍塌的现象，不会影响制品的熔结性能；而且此方法制备的制品其阻燃剂不会脱落，保证了材料的阻燃性能。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案：一种复合阻燃型可发性聚苯乙烯颗粒，该颗粒的各组分的重量份数为：苯乙烯单体100份，水100-150份，

膨胀石墨1-10份，磷化合物1-12份，白油0.1-0.5份，聚乙烯蜡0.1-0.5份，过氧化二异丙苯0.05-0.2份，过氧化苯甲酰0.2-0.8份，聚乙烯醇0.1-0.4份，磷酸三钙1.1-2.1份，戊烷8-12份。

制备步骤：（1）将1-10份膨胀石墨和1-12份磷化合物装入载有到100份苯乙烯单体的反应釜中并搅拌均匀，同时加入0.1-0.5份白油、0.1-0.5份聚乙烯蜡、0.05-0.2份过氧化二异丙苯和0.2-0.8份过氧化苯甲酰至上述苯乙烯单体中；（2）在另一反应釜中加入100-150份水，加入0.1-0.4份聚乙烯醇，在80度条件下溶解，待聚乙烯醇溶解完成后加入0.6 -1.1份磷酸三钙；（3）将步骤（1）所得溶液加入到步骤（2）的溶液中，转速调在300-600转/分，加热至90度，进行恒温反应，反应1-2小时后加入0.5-1份磷酸三钙，继续恒温反应2-5小时，观察反应程度，待颗粒聚合完全后，加入8-12份戊烷，升温到130度反应0.5-2.5小时，然后让其自然冷却至常温；（4）最后脱出水分，进行颗粒分离，即得粒径分布均匀的高阻燃可发性聚苯乙烯颗粒。

优选方案，所述膨胀石墨的粒度为30－90μm。

优选方案，所述磷化合物为红磷、聚磷酸铵、磷酸二甲苯酯中的一种或几种。

本发明的有益效果是：采用上述技术方案，该方法在苯乙烯发生聚合之前加入膨胀石墨与磷化合物的复合阻燃剂，此方法降低了阻燃剂对制品性能的不良影响，优于在聚合之中或之后加入阻燃剂的制备工艺；并且膨胀石墨与磷化合物为无卤阻燃剂，环保性能好；并且在聚苯乙烯中加入了白油，其具有增塑、内部润滑的作用，使制品具有良好的稳定性和低挥发性，并能良好的改善聚苯乙烯颗粒成型时的流动性能；聚乙烯醇和磷酸三钙为分散稳定剂，适时适量的添加可提高产品外观和生产效率，降低成本；这些成分的加入都保证了产品的性能。

本发明制备的聚苯乙烯颗粒可制成防火等级为B1和B2的高阻燃发泡板材，且具有安全、环保、节能降耗等优点；并且其制备工艺简单，原材料广泛，不含卤素阻燃剂，适于工业化生产，此高阻燃型可发性聚苯乙烯颗粒可应用于建筑和包装材料。

具体实施方式

实施例1：