本公开涉及发泡材料,具体涉及一种聚苯乙烯发泡材料及其制备方法。
背景技术:
1、聚苯乙烯发泡材料是以聚苯乙烯树脂为原料加上其他的原辅料与聚合物,通过加热混合同时注入发泡剂,然后挤塑压出成型而制造的硬质泡沫塑料板,具有完美的闭孔蜂窝结构,闭孔蜂窝结构的聚苯乙烯发泡材料具有极低的吸水性、低热导系数、较高抗压性、抗老化性,质量轻、强度高、吸水率低、施工方便等优点,广泛应用于建筑物屋面保温、钢结构屋面、建筑物墙体保温、建筑物地面保温、广场地面、地面冻胀控制、中央空调通风管道等。然而,现有的聚苯乙烯发泡材料具有压缩强度低的缺点,这限制了聚苯乙烯发泡板在一些方面的应用。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种聚苯乙烯发泡材料及其制备方法。
2、为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
3、第一方面,提供了一种聚苯乙烯发泡材料,包括以下重量份的组分:聚苯乙烯99-101份、成核剂5-10份、阻燃剂15-22份、发泡剂2-3份、加工助剂0.2-1份;所述成核剂为玻璃纤维和滑石粉;所述玻璃纤维和滑石粉的质量比为2-4;所述滑石粉的粒径d95≤6μm,所述玻璃纤维的平均长度为15-35μm。
4、在一些实施方式中,所述聚苯乙烯在200℃、5kg测试条件下的熔融指数为2-5g/10min。
5、在一些实施方式中,所述加工助剂包括石墨和炭黑。
6、在一些实施方式中,所述石墨和炭黑的质量比为1:1-2。
7、在一些实施方式中,所述阻燃剂为氢氧化镁。
8、在一些实施方式中,所述氢氧化镁的粒径d90≤2.4μm。
9、在一些实施方式中,所述发泡剂为co2、酒精和hfo-1234ze的组合物。
10、第二方面,提供了一种所述的聚苯乙烯发泡材料的制备方法,包括以下步骤:
11、将聚苯乙烯、成核剂和加工助剂混合均匀后,加入阻燃剂混合均匀,得到预混料;
12、将预混料加入偏心转子体积脉动形变塑化输运装置中,使预混料熔融,然后将发泡剂注入预混料的熔体中,通过热交换器进行发泡、挤出,之后进行定型、冷却,得到聚苯乙烯发泡材料。
13、在一些实施方式中,所述熔融的温度和挤出的温度为170-200℃;所述热交换器的温度为110-130℃。
14、与现有技术相比,本发明的有益效果为:本公开以特定粒径的滑石粉和特定长度的玻璃纤维复配作为聚苯乙烯发泡材料的成核剂,一方面,滑石粉在增加了聚苯乙烯发泡材料的泡孔数量的同时,使聚苯乙烯发泡材料的泡孔尺寸在40-100μm的范围内;另一方面,玻璃纤维在减少泡孔壁的破损,使聚苯乙烯发泡材料的泡孔具有更密闭的泡孔结构,同时提高泡孔壁的强度,两者协同作用,在聚苯乙烯发泡材料保持阻燃性能的基础上,提高聚苯乙烯发泡材料的压缩强度,降低聚苯乙烯发泡材料的表观密度。
1.一种聚苯乙烯发泡材料,其特征在于,包括以下重量份的组分:聚苯乙烯99-101份、成核剂5-10份、阻燃剂15-22份、发泡剂2-3份、加工助剂0.2-1份;所述成核剂为玻璃纤维和滑石粉;所述玻璃纤维和滑石粉的质量比为2-4;所述滑石粉的粒径d95≤6μm,所述玻璃纤维的平均长度为15-35μm。
2.如权利要求1所述的聚苯乙烯发泡材料,其特征在于,所述聚苯乙烯在200℃、5kg测试条件下的熔融指数为2-5g/10min。
3.如权利要求1所述的聚苯乙烯发泡材料,其特征在于,所述加工助剂包括石墨和炭黑。
4.如权利要求3所述的聚苯乙烯发泡材料,其特征在于,所述石墨和炭黑的质量比为1:1-2。
5.如权利要求1所述的聚苯乙烯发泡材料,其特征在于,所述阻燃剂为氢氧化镁。
6.如权利要求5所述的聚苯乙烯发泡材料,其特征在于,所述氢氧化镁的粒径d90≤2.4μm。
7.如权利要求1所述的聚苯乙烯发泡材料,其特征在于,所述发泡剂为co2、酒精和hfo-1234ze的组合物。
8.如权利要求7所述的聚苯乙烯发泡材料,其特征在于,所述co2、酒精和hfo-1234ze的质量比为co2:酒精:hfo-1234ze=8-10:1-2:1-2。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的聚苯乙烯发泡材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
10.如权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述熔融的温度为170-200℃;所述热交换器的温度为110-130℃。