[发明专利]一种高阻燃复合保温泡沫材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高阻燃复合保温泡沫材料，其特征在于：包括粒径为1～10mm、密度为18～20g/L的聚苯乙烯发泡颗粒和包裹于所述聚苯乙烯发泡颗粒表面的阻燃复合层；

所述阻燃复合层以所述聚苯乙烯发泡颗粒的体积为基准，由以下原料组成：

阻燃粘结剂5～50g/L； 

无机阻燃剂 5～75g/L；

其中：

所述阻燃粘结剂由以下重量份的原料组成：

三聚氰胺甲醛树脂50～80份；

固化剂5～20份；

阻燃增塑剂5～10份；

酚醛树脂5～10份；

所述无机阻燃剂为纳米粘土、蒙脱土、铝硅酸钠、硅锰铝钠石、滑石粉、聚硅氧烷、膨润土、高岭土、三氧化二锑、微粉石墨、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、硼酸、聚磷酸铵、三聚氰胺焦磷酸盐、三聚氰胺尿酸盐、硼酸三氰胺、聚磷酸三聚氰胺中的两种以上的任意比例的混合物。

2.如权利要求1所述的一种高阻燃复合保温泡沫材料，其特征在于：所述阻燃增塑剂为甲基膦酸二甲酯、磷酸二苯酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三异辛酯、磷酸三酯、磷酸二苯异辛酯、磷酸二苯异癸酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯甲苯酯、磷酸二苯异丙苯酯、四苯基(双酚-A)二磷酸酯、四苯基间苯二酚二磷酸酯中的一种或一种以上的混合物；

所述固化剂由重量百分比为30～40%磷酸、30～40%苯甲酸和20～40%水混合而成的复合固化剂。

3.如权利要求1所述的一种高阻燃复合保温泡沫材料，其特征在于：所述阻燃复合层由以下原料组成：

阻燃粘结剂20～40g/L； 

无机阻燃剂 30～65g/L；

所述阻燃粘结剂和所述无机阻燃剂的重量比为1：1.2～1：1.5；

所述阻燃增塑剂为磷酸三乙酯、磷酸三丁酯和磷酸三苯酯的混合物。

4.如权利要求1所述的一种高阻燃复合保温泡沫材料，其特征在于：所述无机阻燃剂由以下重量份的原料组成：

蒙脱土5～10份；

氢氧化铝50～80份；

硼酸锌30～60份；

聚磷酸铵10～30份；

三聚氰胺焦磷酸盐1～5份；

三聚氰胺尿酸盐1～5份。

5.如权利要求1所述的一种高阻燃复合保温泡沫材料，其特征在于：所述无机阻燃剂由以下重量份的原料组成：

铝硅酸钠10～30份；

硅锰铝钠石10～20份；

滑石粉10～20份；

氢氧化镁30～70份；

硼酸三氰胺10～20份；

三聚氰胺焦磷酸盐5～20份。

6.如权利要求1所述的一种高阻燃复合保温泡沫材料，其特征在于：所述无机阻燃剂由以下重量份的原料组成：

聚硅氧烷10～20份；

高岭土20～40份；

氢氧化铝30～70份；

硼酸三氰胺10～20份；

聚磷酸铵10～20份；

聚磷酸三聚氰胺10～20份。

7.如权利要求1所述的一种高阻燃复合保温泡沫材料，其特征在于：所述无机阻燃剂由以下重量份的原料组成：

聚硅氧烷20～30份；

膨润土25～50份；

氢氧化铝25～70份；

硼酸三氰胺10～30份；

三聚氰胺尿酸盐10～30份。

8.如权利要求1所述的一种高阻燃复合保温泡沫材料，其特征在于：所述无机阻燃剂由以下重量份的原料组成：

纳米粘土20～50份；

微粉石墨5～20份；

硼酸锌10～50份；

氢氧化铝30～60份；

聚磷酸铵10～50份；

三聚氰胺焦磷酸盐5～20份。

9.如权利要求1所述的高阻燃复合保温泡沫材料，其特征在于：所述高阻燃复合保温泡沫材料的密度为30～80g/L。

10.权利要求1至9任意一项所述的高阻燃复合保温泡沫材料的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：

（1）预发泡：

将可发性聚苯乙烯原料经预发机发泡成为粒径为1～10mm、密度为18～20g/L的聚苯乙烯发泡颗粒；

（2）制备阻燃粘结剂

按上述配方将三聚氰胺甲醛树脂、固化剂、阻燃增塑剂在常温下搅拌速度为80～120RPM条件下混合均匀后，获得液体状的阻燃粘结剂；

（3）制备无机阻燃剂

按上述配方将物料在常温下混合均匀后获得粉状的无机阻燃剂；

（4）制备具有阻燃复合层的聚苯乙烯发泡颗粒

将步骤1获得的聚苯乙烯发泡颗粒转移至带有搅拌功能的混合设备中，开启搅拌，然后将步骤2制备的阻燃粘结剂喷洒至混合设备中，使其与聚苯乙烯发泡颗粒的表面充分接触，再加入步骤3制备的无机阻燃剂并继续搅拌均匀，搅拌转速为80～150RPM，使阻燃粘结剂和无机阻燃剂附着于聚苯乙烯发泡颗粒的表面，形成均匀地具有阻燃复合层的聚苯乙烯发泡颗粒；

（5）干燥

将步骤4制备的具有阻燃复合层的聚苯乙烯发泡颗粒经流化床干燥，干燥温度为35～65度，获得颗粒干松、流动性良好的聚苯乙烯发泡颗粒；

（6）模塑成型

将步骤5的聚苯乙烯发泡颗粒输送到带有模具的成型机中进行蒸汽加热成型，蒸汽压力为0.08～0.12Mpa,加热时间10～30s，经冷却130～165s定型后，获得高阻燃复合保温泡沫材料。