[发明专利]一种聚苯乙烯保温材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种聚苯乙烯保温材料及其制备方法和应用，所述聚苯乙烯保温材料以重量份计包括：可发泡聚苯乙烯颗粒60～80份，二乙烯基苯基聚合物10～20份，乙烯‑醋酸乙烯共聚物15～30份，有机过氧化物0.01～2份，磷系阻燃剂10～20份，二氧化硅包覆硅酸铝复合颗粒20～40份，硅烷偶联剂0.01～5份。其中，磷系阻燃剂和二氧化硅包覆硅酸铝复合颗粒协效阻燃，不仅赋予聚苯乙烯保温材料优异的防火阻燃性，而且能够改善其保温性能；同时，通过二乙烯基苯基聚合物、乙烯‑醋酸乙烯共聚物与可发泡聚苯乙烯颗粒的协同复配，显著提升了聚苯乙烯保温材料的柔韧性、机械强度和耐久性，充分满足了建筑保温隔热材料的性能要求。

技术领域

本发明属于聚合物材料技术领域，具体涉及一种用聚苯乙烯保温材料及其制备方法和应用。

背景技术

建筑保温材料能够减弱建筑物室内热量向室外散发，对创建适宜的室内热环境和节约能源具有重要作用。建筑保温材料的种类繁多，性能各异，可根据主体材料类型分为无机保温材料和有机保温材料；其中，无机保温材料包括以传统水泥为基体的珍珠岩、岩棉、玻璃棉等，具有安全性好、耐久性好和强度高的优点，但无机保温材料的密度大，吸水性普遍欠佳，容易出现分层或脱落现象，而且隔热保温性较差；有机保温材料包括聚氨酯板、聚苯乙烯板、酚醛树脂板等，具有质轻、保温性能好、施工方便等特点，在建筑外墙保温中备受青睐。

聚苯乙烯(Polystyrene，PS)泡沫板是目前建筑市场上用量最大的有机保温隔热材料，通过在聚苯乙烯中添加发泡剂经发泡而成，是内部具有多孔结构的泡沫材料。聚苯乙烯易燃，一旦与火焰接触就会被点燃，其极限氧指数仅有10％，遇火后分解产生苯乙烯单体、苯乙烯二聚体、苯、烷基苯和含氧芳香化合物等有害物质，具有较高的热值；而且，聚苯乙烯燃烧时易产生带有明火的熔融滴落，能够引燃其他易燃物，移开火源仍能持续燃烧，放热量大、发烟量大，存在很大的安全隐患。因此，将聚苯乙烯应用于建筑保温材料时，必须进行防火阻燃处理。

CN104109298A公开了一种改性挤塑板及其制备方法，所述改性挤塑板中包括聚苯乙烯颗粒、石墨、六溴环十二烷、乙醇及发泡剂；其中，石墨占聚苯乙烯颗粒总重的5～8％，六溴环十二烷占聚苯乙烯颗粒总重的5～8％。该改性挤塑板具有较高的强度、较低的导热系数，能提高传统聚苯乙烯保温板的保温效果和阻燃性能；但是，阻燃剂六溴环十二烷(HBCD)对人体和环境构成潜在的长期危害，近年来被逐渐禁用。

CN102276203A公开了一种阻燃石墨聚苯乙烯保温板及其制备方法，所述阻燃石墨聚苯乙烯保温板的原料包括无机阻燃胶凝材料和石墨聚苯乙烯发泡颗粒，其中，石墨聚苯乙烯发泡颗粒是由掺有石墨微粒的聚苯乙烯原料发泡而成的颗粒型发泡材料。该保温板的阻燃性相对于传统聚苯乙烯板有所提高，但其导热系数偏高，保温性能欠佳；而且材料的抗冲击性能较差，机械强度具有很大的提升空间。

CN102391588A公开了一种高阻燃低烟密度聚苯乙烯泡沫复合隔热保温材料及其制备方法，所述复合隔热保温材料包括聚苯乙烯泡沫颗粒基料和分散有阻燃功能组份的聚合物基涂料，其中，分散有阻燃功能组份的聚合物基涂料包含酚醛树脂、可膨胀石墨和任选地胶囊红磷。该保温材料具有良好的阻燃抑烟效果，但其中含有较多的有机酚醛粘结剂，使保温材料的燃烧热值升高，难以满足B1级防火建筑保温材料的要求。

因此，开发一种具有优异的保温性、阻燃性和机械强度的聚苯乙烯保温材料，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种聚苯乙烯保温材料及其制备方法和应用，所述聚苯乙烯保温材料以磷系阻燃剂和二氧化硅包覆硅酸铝复合颗粒作为协效阻燃剂，不仅赋予聚苯乙烯保温材料优异的防火阻燃性，而且能够改善其保温性能；同时，通过二乙烯基苯基聚合物、乙烯-醋酸乙烯共聚物与可发泡聚苯乙烯颗粒的协同复配，显著提升了聚苯乙烯保温材料的柔韧性、机械强度和耐久性，使其能够充分满足建筑保温隔热材料的性能要求。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：