[发明专利]一种低导热聚苯乙烯保温材料

说明书

技术领域

本发明涉及保温材料技术领域，尤其涉及一种低导热聚苯乙烯保温材料。

背景技术

保温材料根据其原料组成，可分为无机保温材料和有机保温材料两大类。无机保温材料导热系数高、容重大、施工难度大，使用较少。有机保温材料导热系数较低，容重小、易施工，且可大规模自动化生产，因此使用范围较广。聚苯乙烯是一种常见的有机保温材料，具有良好的隔热保温效果。

现有传统的聚苯乙烯保温材料，采用挤塑工艺，以滑石粉作为成核剂，使用二氟一氯乙烷(HCFC142b)作为发泡剂，这种保温材料制成的发泡板材，导热系数约为0.032W/(m·K)。

另一种环保型的聚苯乙烯保温材料使用二氧化碳和乙醇的混合体系作为发泡剂。因二氧化碳气体本身具有较高的导热性(导热系数λ＝0.0166W/(m·K))，这种类型的保温材料生产的聚苯乙烯保温板的导热系数更高(大于0.035W/(m·K))。且二氧化碳为发泡剂的保温材料，容重较大(大于34Kg/m³)，不利于使用。

因此，提供一种导热系数低的聚苯乙烯类保温材料很有必要。

发明内容

本发明要解决的问题是现有的保温材料导热系数相对较高，达到一定的节能保温效果时，需要保温材料的数量大，保温系统的成本高。

本发明的第一个目的在于提供一种低导热挤塑聚苯乙烯保温材料。所述低导热聚苯乙烯保温材料，其原料按重量计，包括：

其中，所述石墨的平均粒径为2000～5000目。

优选地，其原料按重量计，包括：

其中，所述石墨的平均粒径为2000～5000目。

进一步地，所述石墨为鳞片状石墨微粉或由石墨微粉制成的母粒。

优选地，所述石墨为鳞片状石墨微粉时，原料中还包括用作润滑剂的重均分子量为3～5w的低分子量聚苯乙烯颗粒。所述低分子量聚苯乙烯颗粒的重量与鳞片状石墨微粉重量的比为0.8～1。

所述石墨母粒由石墨微粉和重均分子量为3～5w的低分子量聚苯乙烯颗粒制成。所述低分子量聚苯乙烯颗粒的重量与石墨微粉重量的比为0.8～1。

进一步地，所述发泡剂为四氟乙烷、环戊烷和二氧化碳的混合物。其中，二氧化碳的重量份数为1～3份。

优选地，所述四氟乙烷和环戊烷的重量比为1:2～4。

进一步地，所述发泡剂为一氟二氯乙烷和二氟一氯乙烷的混合物；其中，二氟一氯乙烷的重量小于等于一氟二氯乙烷的重量。

进一步地，所述发泡剂为一氟二氯乙烷和二氟一氯甲烷的混合物；其中，二氟一氯甲烷的重量小于等于一氟二氯乙烷的重量。

本发明的第二个目的涉及由上述低导热聚苯乙烯保温材料制成的泡沫。

本发明的第三个目的涉及由上述泡沫用于绝热、包装材料、建筑外墙、屋顶保温材料的用途。

本发明具有的优点和积极效果是：

1.本发明采用石墨作为发泡的成核剂，代替传统的滑石粉，利于发泡剂的吸附、易于气泡核的形成，利于保温材料生产过程中发泡过程的进行，使得形成的材料气泡均匀、致密，降低了材料的容重，重要的是降低了材料的导热系数；另一方面减少了原料的加入种类，减少了原料混合均匀的难度。

2.本发明中，精选了石墨的粒径范围，便于其在材料中分布均匀，石墨在成品中不易析出、迁移，更好地发挥石墨对红外线的反射作用，进一步降低了材料的导热系数，提高了材料的保温性能。

3.本发明还提供了由四氟乙烷、环戊烷及二氧化碳三者复配形成的发泡剂，利用四氟乙烷(导热系数为0.0145W/(m·K))与环戊烷(导热系数为0.012W/(m·K))低导热系数特性，降低聚苯乙烯发泡制品气孔内残留气体的平均导热系数，降低聚苯乙烯保温材料的导热系数。

4.本发明中，四氟乙烷、环戊烷及二氧化碳三者复配形成的发泡剂，环戊烷有效增加四氟乙烷及二氧化碳在体系中的溶解度，使得发泡过程中气体逸出可控，形成的泡孔致密、均匀，大幅降低了保温材料的容重，可降至28kg/m³。

5.本发明还提供了另一种发泡剂体系，使用一氟二氯乙烷(HCFC141b)或二氟一氯甲烷(HCFC22)与二氟一氯乙烷(HCFC142b)进行复配，降低了聚苯乙烯保温材料的长期导热系数。