[发明专利]阻燃包覆型聚苯乙烯预发颗粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及防火型保温材料及其制备方法。

背景技术

聚苯乙烯泡沫板因具有吸水率低、质轻、机械强度高、价格低廉等特点而被广泛应用于保温隔热，现阶段已成为全球使用量最大的外墙保温材料。

但是，一般的聚苯乙烯泡沫板都属于易燃材料，且燃烧时易熔融滴落，并产生大量有毒浓烟，给消防安全带来极大的隐患。目前，聚苯乙烯泡沫塑料的阻燃方法主要有以下几类：1.采用添加阻燃剂的方法。此种方法简单直接，但并不能有效解决防火问题。2.将阻燃单体与苯乙烯共聚得到本质阻燃的聚苯乙烯。此种方法工艺复杂，多数仅停留在科学研究阶段。3.采用热固性阻燃树脂对颗粒进行涂覆的方法，但该种方法成本较高。

CN1556056公开一种水泥聚苯隔热保温复合材料，它主要包括硅酸盐水泥4～ 8(份)、聚苯乙烯泡沫塑料0.8～1(份)、和适量水泥添加剂。该材料中因加入了减水剂、扩散剂、海泡石增强剂及粘合剂，提高了隔热保温和防水性能，但是该材料主题部分是水泥材料，其保温性能还有待加强。

CN102977402A披露一种包覆型无卤阻燃发泡聚苯乙烯的制备方法，其将聚乙烯醇和磷酸三钙加到去离子水中混合均匀后得到混合液A，然后将聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸盐或PNP膨胀阻燃剂加入到苯乙烯中，再加入过氧化苯甲酰得到混合液B，将混合液B加入到混合液A中反应，加入发泡剂，再反应，得到无卤阻燃可发性聚苯乙烯粒子，然后将制备的粒子置于含有少量碱金属硅酸盐水溶液和抑烟剂的酚醛树脂或密胺树脂粘结剂中进行包覆，最终制得包覆型无卤阻燃可发性聚苯乙烯粒子。该材料以有机材料作为包覆剂，一定程度上抑制了燃烧时烟雾的产生，但是依然具有易燃性。

CN101943308A公开一种带有防火层的保温板，包括：聚苯乙烯泡沫板或聚氨脂泡沫板或酚醛泡沫板，防火复合层，聚苯乙烯泡沫板或聚氨脂泡沫板或酚醛泡沫板表面粘接膨胀珍珠岩或膨胀蛭石或玻化微珠或硅藻土防火复合层。这种保温板仅防火层防火，而芯材依然高度易燃。

CN102219460A公开了一种有机无机复合保温材料，是一种以有机材料为骨料，无机材料为粘结剂，经过混合搅拌、在常温下模压成型或高温挤塑成型而成的复合材料，二者的重量份数比例为：有机材料∶无机材料＝5～25∶75～95。其中有机材料是聚苯乙烯泡沫或聚氯乙烯泡沫或聚氨酯泡沫；无机材料是铝硅酸盐地质聚合物材料。同样地，该材料大部分是无机材料，难以满足防火材料轻质的期望，另外，导热系数相对较高，容重较大，给施工带来了一定难度。

CN102807683和CN102863706也公开了两种聚苯乙烯泡沫材料，其以不易燃的树脂包覆可发性聚苯乙烯颗粒制成板材，这种以有机树脂包覆的产品虽然降低了可燃性，但是降低的程度很有限。

发明内容

为寻找一种工艺简单、成本低廉，能较好地解决聚苯乙烯泡沫阻燃问题的方法，本发明提出一种阻燃包覆型聚苯乙烯预发颗粒。

具体而言，本发明的阻燃包覆型聚苯乙烯预发颗粒以重量份计主要由40~80份可发性聚苯乙烯颗粒、20~60份无机包覆材料、和2-10份阻燃剂组成，其中，所述无机包覆材料为硅溶胶、钠水玻璃和钾水玻璃中的一种或一种以上，硅溶胶浓度可以为20-60%，若使用水玻璃，其模数可以为2-4，浓度在10-50%之间。

该阻燃包覆型聚苯乙烯预发颗粒优选以重量份计主要由下述组分组成：可发性聚苯乙烯颗粒50~60份；无机包覆材料30~40份；阻燃剂5-10份。

优选地，该包覆型聚苯乙烯预发颗粒进一步包含优选为5~20份的粘结树脂。该粘结树脂优选是酚醛树脂和脲醛树脂中的一种或一种以上，酚醛树脂粘度500-6000mPa·s ，脲醛树脂粘度100-5000mPa·s 。更优选包含10-15份的粘结树脂。

用于本发明的阻燃剂为可膨胀石墨、微胶囊化红磷、氢氧化铝/镁、磷酸酯、六溴环十二烷中的一种或一种以上。

本发明的阻燃包覆型聚苯乙烯预发颗粒从根本解决了易燃、熔融滴落等问题。

本发明还涉及上述 阻燃包覆型聚苯乙烯预发颗粒的制备方法，包括如下步骤：

（1）将可发性聚苯乙烯颗粒预发泡后得到聚苯乙烯珠粒；

（2）将无机覆面包裹材料、阻燃剂及可选的助剂混合均匀后得到混合后得到料浆；

（3）将所述料浆倒入聚苯乙烯珠粒，搅拌，直至将珠粒全部包覆均匀；

（4）将包覆后珠粒熟化、干燥、分散后得到所述阻燃包覆型聚苯乙烯预发颗粒。