[发明专利]一种石墨烯改性阻燃聚苯乙烯颗粒及其挤出切粒方法

说明书

本发明一种石墨烯改性阻燃聚苯乙烯颗粒及其挤出切粒方法，属于石墨烯改性阻燃聚苯乙烯颗粒工业化生产方法技术领域；所要解决的技术问题为：提高生产效率，实现石墨烯改性阻燃聚苯乙烯颗粒的工业化生产；采用的技术方案为：一种石墨烯改性阻燃聚苯乙烯颗粒，由以下原料混合制备而成：聚苯乙烯，石墨烯，增塑剂，抗氧化剂，聚苯乙烯树脂，阻燃剂，发泡剂，分散剂；一种石墨烯改性阻燃聚苯乙烯颗粒的挤出切粒方法，第一步，备料：按重量份准备各原料；第二步，制备石墨烯母粒：第三步，利用双螺杆挤出机和水下切粒系统制备石墨烯改性阻燃聚苯乙烯颗粒：本发明用于制备石墨烯改性阻燃聚苯乙烯颗粒，生产效率高、绿色环保，节约资源。

技术领域

本发明属于石墨烯改性阻燃聚苯乙烯颗粒工业化生产方法技术领域，具体涉 及一种石墨烯改性阻燃聚苯乙烯颗粒的挤出切粒方法。

背景技术

可发性聚苯乙烯制品具有持久的保温隔热、缓冲、抗震、耐腐蚀、抗老化以 及一定的防火性能，首次在德国塑料贸易交易会上展示，已有60多年的发展历 史。可发性聚苯乙烯材料正向着低能耗、高性能的方向发展。目前市面上新一代 高性能的可发性聚苯乙烯材料由德国巴斯德最先发明，他们再可发性聚苯乙烯中 加入了石墨单质。石墨单质本身是良好的导热体，但是由于石墨单质具有良好的 红外反射能力，有效地阻止了由辐射引起的热传导。由它制成的保温板导热系数 可以低至0.03W/(m·k)，比普通白色保温板保温效果提高15％-20％。在同样的 保温效果前提下，保温材料所占用的建筑面积更小。石墨烯是单层的石墨，于 2004年首次被英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛 夫用微机械剥离法成功制备。石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3％的光。另 外，它非常致密，即使是最小的气体分子(氦气)也无法穿透。石墨烯材料加入 到可发性聚苯乙烯中同样能起到降低导热系数的作用，效果优于石墨。但众所周 知石墨烯的代价昂贵，且添加石墨烯材料制作聚苯乙烯颗粒的工艺也不完善，所 以制约了石墨烯阻燃聚苯乙烯颗粒的工业化生产。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提高生产效率， 实现石墨烯改性阻燃聚苯乙烯颗粒的工业化生产。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种石墨烯改性阻燃聚 苯乙烯颗粒，由以下原料按重量份混合制备而成：

聚苯乙烯：80-120份，石墨烯1-3份，增塑剂2-6份，抗氧化剂1-3份，聚 苯乙烯树脂70-90份，阻燃剂2-5份，发泡剂3-10份，分散剂1-3份。

优选的，所述原料的重量份为：

聚苯乙烯：98份，石墨烯1份，增塑剂2份，抗氧化剂1份，聚苯乙烯树 脂80份，阻燃剂3份，发泡剂6份，分散剂1份。

优选的，所述聚苯乙烯的熔融指数范围为3-10g/10min，所述石墨烯为10000 目的石墨烯粉料。

进一步优选的，所述聚苯乙烯的熔融指数为6g/10min。

优选的，所述聚苯乙烯树脂为回收聚苯乙烯树脂；所述阻燃剂为新型无HBCD 高分子阻燃剂；所述发泡剂为正戊烷和异戊烷的混合物，正戊烷和异戊烷的体积 比为1:1。

一种石墨烯改性阻燃聚苯乙烯颗粒的挤出切粒方法，按以下步骤进行：

第一步，备料：按重量份准备各原料；

第二步，制备石墨烯母粒：将准备好的聚苯乙烯、石墨烯、抗氧化剂和一半 量的增塑剂通过高混机进行预混合，混合好的物料添加到双螺杆挤出机进行混炼， 双螺杆挤出机机筒加热装置各区域工作温度控制在150℃-180℃，混合好的熔体 经水下切粒干燥，即得到石墨烯母粒；

第三步，制备石墨烯改性阻燃聚苯乙烯颗粒：