[发明专利]GPES硬质泡沫复合塑料保温板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种绝热用硬质泡沫复合塑料保温板，尤其涉及一种外墙外保温用绝热硬质泡沫塑料保温板及其制造方法。

背景技术

目前国内外墙外保温常用硬质泡沫塑料保温板种类分为：

1、模塑膨胀聚苯乙烯泡沫塑料保温板（简称EPS）。

  该类保温材料是外墙外保温常用的常规材料，导热系数大于0.033，被动式低能耗建筑需要这类保温材料厚度将达到200-350mm。

生产工艺采用模箱+蒸汽固化发泡工艺，采用可发性聚苯乙烯颗粒，不需再添加发泡剂。

2、挤出膨胀聚苯乙烯泡沫塑料保温板（简称XPS）。

该类保温材料在我国外墙外保温常用的常规材料，但是国外使用很少，其尺寸稳定性较差，外墙外保温易开裂，导热系数大于0.030，被动式低能耗建筑需要这类保温材料厚度将达到200-250mm。

生产工艺采用挤出工艺，发泡剂一般采用１－氯－１，１－二氟乙烷（ＨＣＦＣ－１４２ｂ）、氟利昂、戊烷及其他小分子可燃气体，材料熔化温度较高，材性稳定性差，易燃。目前均是国家政策淘汰工艺。

3、硬泡聚氨酯保温材料（简称PU/PUR）。

该类保温材料是热固性材料，是我国近年开始使用的外墙外保温常规材料，导热系数大于0.024，被动式低能耗建筑需要这类保温材料厚度将达到150-200mm。造价高，是以上材料造价的2-3倍，限制了其应用范围。

有三种生产工艺：现场喷涂工艺；模箱大泡工艺；采用模板（链板）循环生产工艺，一次完成浇注、发泡、熟化、切割工艺生产。

发明内容

本发明提供一种GPES硬质泡沫复合塑料保温板及其制造方法，GPES是指聚乙烯、聚苯乙烯、改性纳米石墨混炼聚合物。

一种GPES硬质泡沫复合塑料保温板，它包括按重量份计的如下组分：聚苯乙烯80份-92份、聚乙烯3份-7份、经过表面物理改性的纳米石墨颗粒3份-11份、单硬脂酸甘油酯0.04-0.06份；上述组分混合后经130℃-160℃熔融，再经190℃- 230℃、4MPa--25 MPa压力下混炼过程，在第一挤出机的第七区段末端在25-35 MPa压力下注入超临界二氧化碳流体2-4份，经过均化与过渡的喇叭型释放管喂入第二螺杆挤出机，再经第二螺杆挤出机自160向45℃过渡、自22向11MPa变化的条件下机械动态混炼与静态混炼分散调性，在7-12MPa、100±5℃条件下释放挤出后，压制生产GPES硬质泡沫复合塑料保温板。

超临界二氧化碳流体是由二氧化碳制气机（通过分子筛）从空气中抽取，再经高压泵加压到8MPa制得。

所述经过表面物理改性的纳米石墨颗粒是由0.8um-38um连续颗粒级配的纳米石墨粉70份-80份与聚乙烯20份-30份复合混炼，通过单螺杆混炼机在150±5℃、4MPa压力条件下，挤出冷却制得的直径小于2mm圆形或圆柱形颗粒。

优选重量份：改性纳米石墨颗粒6份-9份，聚乙烯4-5份，聚苯乙烯84份-88份，单硬脂酸甘油酯0.05份，超临界二氧化碳流体3.5份。

上述配方生产的板材颜色为黑色。为改善板材颜色，在上述配方中可添加颜料；也可添加0.1份钛白粉以遮蔽纳米石墨带来的黑色，能够获得浅灰色泡沫板材。

为提高泡沫板燃烧性能等级，生产B1级板材时，可添加德国产阻燃剂：克莱恩3份-4份，阻燃性能更好。

一种GPES硬质泡沫复合塑料保温板的制造方法，其特征是它包括如下步骤：

（1）将聚苯乙烯80份-92份、聚乙烯3份-7份、经过表面物理改性的纳米石墨颗粒3份-11份、单硬脂酸甘油酯0.04-0.06份；混合均匀得混合物料备用；

（2）将混合物料加入第一双螺杆挤出机中，第一双螺杆挤出机内的工作区域分为七个区段：

第一至第三区段为升温融化区，其中第一区段温度130℃；第二区段160℃；第三区段190℃ ，压力4MPa；

第四至第五区段为熔融加压混炼区，第四区段温度210℃，压力8 MPa；第五区段温度215±5℃，压力12-15 MPa；

第六至第七区段为高压高温混炼区。第六区段温度230±5℃，压力20-25 MPa、第七区段高压高温混炼区温度215±5℃，压力P1：25-35 MPa；得到熔融的聚合物熔体；