[发明专利]聚苯乙烯树脂发泡板材及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种板材，尤其涉及一种聚苯乙烯树脂发泡板材及其制造方法。

背景技术

至今背着“白色污染”恶名的聚苯乙烯发泡材料，由于在自然界中极难降解，所以被认为是造成污染的非环保材料。研究表明聚苯乙烯材料埋于北美的土壤之中，60年以上不降解。由此可以得知，其“白色污染”恶名应属于名至实归了。所以世界各国都严令禁止聚苯乙烯泡沫包装的任何产品进入其国内。但是概念转换一下，极难降解的缺陷又可成为其优势，若将其制成建筑材料，则耐降解与耐腐蚀性能也许没有其他塑料可以与之匹敌了。

聚苯乙烯泡沫极为优秀的保温、隔热性能必将令其在全世界节能、环保、低碳的呼声之中，在节能、保温领域大放异彩。聚苯乙烯泡沫材料是十分疏水的，通过挤出发泡方法制作的闭孔聚苯乙烯泡沫(简称XPS)用作浮力制品时，在水中即便被利刃刺得百孔千疮，也几乎不减其浮力。加之其极为优异的抗压性能，对于在寒冷地区极易受冰冻而损毁的高速列车路基、高速公路路基、飞机跑道路基、机库以及停机坪基础的防护应用领域，XPS大有用武之地。

房屋外墙保温在世界发达国家早已受到极为广泛的注意，XPS近年来更是受到追捧。据悉2011年世界销售量达到500亿人民币，而在我国尚未起步。在今天全世界都在追求节能、环保、低碳的形势之下，我国理应有所作为。在“不求好，只求便宜”的传统消费理念之下，我国的房屋外墙保温最先采用的矿棉之类的无机保温材料，然而这类保温材料本来效果就很差，一旦遇雨潮湿后就成了导热材料，结果比不保温更差。以后部分企业又转向采用易于发泡的聚氨酯泡沫，但是聚氨酯泡沫也存在几个致命弱点。首先聚氨酯泡沫虽很容易发泡，但发泡剂主要是选用氟利昂和与水反应生成的CO₂。前者由于破坏大气臭氧层而被世界所禁用，后者又存在大量消耗聚氨酯而造成的浪费问题。实际上发泡塑料的隔热保温效果并不决定于塑料本身，而是取决于发泡气体，也即发泡剂。所有发泡剂中隔热保温效果最好的是氟利昂，其次为CO₂，其下依次为饱和烃、醚类、醇类，最差的是水。此外价格高、生产极不环保也是聚氨酯泡沫的弊病之一，但最致命的问题是聚氨酯泡沫一旦着火，即会分解出剧毒的氢氰酸，这也是上海胶州路火灾造成人员伤亡的主要原因之一。虽然也有不少采用聚苯乙烯珠粒发泡的材料，简称为EPS，原主要用于包装领域。虽然该材料很容易制备，但由于是通过发泡珠粒熔接而成，所以珠粒极易分离，更主要的是雨水与湿气很容易通过珠粒界面深入材料，使材料隔热保温效果遭到破坏。材料本身力学性能也很差，使其不可能在房屋外墙保温、高速列车路基、飞机跑道路基、机库以及停机坪基础等领域有所作为。可见新一代的节能、保温建筑材料非挤出发泡方法制作的闭孔聚苯乙烯泡沫(XPS)莫属了。

既然XPS有如此的发展前景，致力于研发的高校、科研院所以及企业也就比较多了。例如德国巴斯夫公司申请了国际PCT专利，并于2001.6进入中国申请，公开号为CN 1143877C。该发明公开了采用1-12wt％无表面涂层的膨胀石墨作为发泡剂，1-12wt％无卤磷化物，挤出发泡，得到密度为20-200g/l，截面积至少50cm²的聚苯乙烯泡沫。2011.6申请、公开号为CN 102127269A的文件公开了一种将有机阻燃剂熔化后涂覆在泡沫塑料表面的阻燃方法。2011.11申请、公开号为CN102229271A的文件公开了一种采用聚丙烯做覆膜层的聚苯乙烯发泡夹心板的方法。2009.9公开号为CN 101518941A的文件公开了一种双阶式挤出机系统，制备保温管的生产方法。然而这些发明并未涉及到XPS制造的核心技术与关键。