[发明专利]复配阻燃聚苯乙烯颗粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种复配阻燃聚苯乙烯颗粒及其制 备方法。

背景技术

目前为止，关于可发性石墨聚苯乙烯的文献报道较多为化学合成法，通过 苯乙烯在乳液合成的过程中将石墨微粒包覆在乳液当中，从聚合过程当中或者 聚合完成之后向反应体系中通入戊烷，扩散到聚苯乙烯颗粒当中，从而形成可 发性石墨聚苯乙烯颗粒。由于石墨为无机材料与有机聚苯乙烯相容性对其产品 中石墨的含量具有较大的影响。用此类方法生产可发性石墨聚苯乙烯还需要对 石墨进行化学处理使得其在苯乙烯乳液当中具有较好的分散性。这种生产方式 属于间歇式生产方法，生产能耗较大，生产效率较低，石墨在原料当中的分散 不够理想，生产环节废水污染大等弊端。

发明内容

本发明主要提供了一种复配阻燃聚苯乙烯颗粒及利用这种颗粒可以一步法 挤出颗粒的方法，该方法生产的改性阻燃聚苯乙烯颗粒，无需对石墨进行前处 理，可通过工艺参数的调整，可适应不同的组份配比，有效降低颗粒的导热系 数。其技术方案如下：一种复配阻燃聚苯乙烯颗粒，其包括以下重量份的组分： 聚苯乙烯70-100份、发泡剂5-10份、阻燃剂3-7份、石墨母粒5-10份。

一种复配阻燃聚苯乙烯颗粒，其包括以下重量份的组分：聚苯乙烯81份、 发泡剂7份、阻燃剂5份、石墨母粒7份。

优选的，所述聚苯乙烯的熔融指数为2-30g/10min。

优选的，所述发泡剂选自氮气、二氧化碳、C_1-6烷烃、氢氟烃、甲烷卤化物 或C_1-5脂肪醇中的一种或它们任意比例的混合物。

优选的，所述发泡剂为戊烷或丁烷。

优选的，所述阻燃剂为六溴十二烷。

优选的，所述石墨母粒为600-800目的天然鳞片石墨。

一种复配阻燃聚苯乙烯颗粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)将配方量的聚苯乙烯、阻燃剂、石墨母粒在喂料系统中混合；

(2)通过双螺杆挤出机的剪切作用，使各组分物料充分熔融混合；

(3)注入配方量的发泡剂；

(4)熔体在水下切粒机模板处被切粒；

(5)切出的聚苯乙烯颗粒经振筛机筛分，并将筛分的颗粒分类，将不同粒 径的产品称重包装。

优选的，步骤(2)中挤出机系统挤出温度从机尾到机头逐步降低，聚苯乙 烯熔体流经热交换器，通过改变热交换器的温度设定从而起到对聚苯乙烯熔体 温度的控制；挤出机机筒加热装置分成7个加热区域，其各区域工作温度分别 设定为：180℃、180℃、175℃、175℃、170℃、165℃，挤出机与热交换器连 接段温度为160℃，热交换器温度为140℃。

优选的，步骤(4)中熔体泵能给予水下切粒机系统模板稳定的熔体压力， 所述熔体泵压力为20-200bar，保证了在水下切粒的过程中熔体的稳定性，放空 阀温度为170℃，模板温度210-230℃，循环水水温为65-75℃，循环水工作时的 水压为8-12bar，切刀转速视实际生产的粒子情况而定。

本发明中的聚苯乙烯原料可以掺入少量回收的聚苯乙烯粒料，可以做到循 环利用，优质环保。

采用上述复配阻燃聚苯乙烯颗粒及其制备方法，本发明具有以下优点：

本发明中制备阻燃聚苯乙烯颗粒的方法具有生产效率高、配方多样化的特 点，其生产具有连续性和较高的生产效率，相比于化学合成的方法，挤出法生 产改性阻燃聚苯乙烯颗粒可以利用部分回收的聚苯乙烯，可以实现循环利用， 能真正做到低碳环保，满足可持续性发展的要求。作为一种新型的改性阻燃聚 苯乙烯颗粒，它主要用来生产石墨聚苯乙烯保温板，由于添加了石墨这种材料， 且石墨其对红外具有很好的反射作用，从而可以起到有效的保温效果。传统的 EPS保温板导热系数一般在0.039W/(m·k)，而本发明中的石墨EPS保温板可以 达到0.033W/(m·k)，跟传统的聚苯乙烯保温板相比在同样保温效果的前提下， 大大降低了板材厚度，节约了资源，节省了空间。

具体实施方式

1.复配颗粒的配方

一种复配阻燃聚苯乙烯颗粒，其包括以下重量份的组分：聚苯乙烯70-100 份、发泡剂5-10份、阻燃剂3-7份、石墨母粒5-10份。

2.制备方法