本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域,具體涉及一種交聯(lián)聚苯乙烯建筑保溫材料的制備方法。
背景技術(shù):
發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂的用途非常廣泛,由于其具有高強(qiáng)度、質(zhì)量輕、極佳的保溫絕熱性能和高吸收能量能力,可以用作各種儀表、貴重物品、精密儀器、蔬菜水果和水產(chǎn)品等的包裝材料;而因?yàn)槠渚哂袩醾鲗?dǎo)率低、吸水性小、電絕緣性好、隔音、防潮以及成型工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)良特性,而被廣泛應(yīng)用在道路橋梁的路基鋪設(shè)和房屋建筑以及漁業(yè)捕撈和冷藏行業(yè)的保溫材料等方面。其中,作為一種優(yōu)良的建筑材料,發(fā)泡聚苯乙烯樹(shù)脂主要用于建筑物的屋面和墻體,其作為外保溫復(fù)合墻體具有十分良好的節(jié)能效果;而作為保溫屋面適用于住宅、工廠、平式和柏油屋面,可以起到隔音、擋水蒸汽、密封和保溫隔熱等作用;
聚苯乙烯樹(shù)脂作為建筑用保溫材料,首要考慮的幾個(gè)性能指標(biāo)是低的熱導(dǎo)率和較好的力學(xué)性能,傳統(tǒng)聚苯乙烯發(fā)泡為了提高力學(xué)性能會(huì)引入無(wú)機(jī)填料,然而無(wú)機(jī)填料與聚合物基體的相容性較差,容易導(dǎo)致成品的穩(wěn)定性降低,從而降低產(chǎn)品的性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于針對(duì)提高傳統(tǒng)聚苯乙烯保溫材料的力學(xué)性能,提供一種交聯(lián)聚苯乙烯建筑保溫材料的制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種交聯(lián)聚苯乙烯建筑保溫材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)取3-4重量份的引發(fā)劑,加入到其重量17-20倍的去離子水中,攪拌均勻;
(2)取0.9-1重量份的8-羥基喹啉,加入到其重量28-35倍的無(wú)水乙醇中,攪拌均勻,加入2-3重量份的硬脂酸鋅,在60-70℃下保溫?cái)嚢?-2小時(shí),得醇分散液;
(3)取13-20重量份的海泡石粉,加入到1-2mol/l的氫氧化鈉中浸泡1-2小時(shí),出料后水洗,干燥,加入到上述醇分散液中,超聲10-20分鐘,得有機(jī)化石粉溶液;
(4)取2-3重量份的三聚氰胺、110-130重量份苯乙烯混合,在90-95℃下預(yù)熱3-5分鐘,加入到上述有機(jī)化石粉溶液中,攪拌至常溫,送入到反應(yīng)釜中,通入氮?dú)?,調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度為60-70℃,滴加上述引發(fā)劑溶液,滴加完畢后保溫?cái)嚢?-4小時(shí),出料,得氰胺化聚合物溶液;
(5)取4-5重量份的檸檬酸三乙酯,加入到上述氰胺化聚合物溶液中,攪拌混合20-30分鐘,蒸餾除去乙醇,送入到50-60℃的烘箱中,干燥3-4小時(shí),出料冷卻,得氰胺化聚合物;
(6)取2-3重量份的磷酸二氫鋁,加入到其重量13-15倍的去離子水中,攪拌溶解,加入3-5重量份的蓖麻油酸,在80-90℃下保溫?cái)嚢?6-20分鐘,加入0.1-0.2重量份的乳化劑,800-1000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?-10分鐘,得水乳液;
(7)取上述氰胺化聚合物,加入到上述水乳液中,攪拌均勻,送入到反應(yīng)釜中,調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度為110-120℃,加入4-5重量份的ac發(fā)泡劑,保溫?cái)嚢?-3小時(shí),出料冷卻,將產(chǎn)物經(jīng)過(guò)洗滌、干燥、篩分,即得所述交聯(lián)聚苯乙烯建筑保溫材料。
所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鈉中的一種或兩種的混合物,當(dāng)為兩種的混合物時(shí),過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鈉的重量比為1-2:1-2。
所述的乳化劑為單硬脂酸甘油酯。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明首先采用硬脂酸鋅在醇溶液中分散,然后加入堿液浸泡后的海泡石粉,海泡石粉經(jīng)過(guò)堿液浸泡處理后可以起到穩(wěn)定微孔的效果,然后通過(guò)硬脂酸鋅的化學(xué)吸附,在海泡石粉表面形成一層有機(jī)的結(jié)構(gòu)層,然后采用三聚氰胺處理苯乙烯單體,以醇溶液為溶劑,并將有機(jī)化處理后的石粉參與到聚合反應(yīng)中,使得有機(jī)化的石粉能夠很好的分散到聚合物基體中,實(shí)現(xiàn)了石粉與聚合物的緊密結(jié)合,提高了成品的貯存穩(wěn)定性強(qiáng)度,同時(shí)提高了力學(xué)性能,然后將得到的氰胺化聚合物與含有磷酸二氫鋁的水乳液共混,在氰胺與蓖麻油酸反應(yīng)的過(guò)程中引入發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡,有效的促進(jìn)磷酸二氫鋁在聚合物基體中的填充效果,進(jìn)一步提高了成品的穩(wěn)定性強(qiáng)度。本發(fā)明的成品材料發(fā)泡穩(wěn)定性、力學(xué)性能、保溫性好,綜合性能優(yōu)越。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種交聯(lián)聚苯乙烯建筑保溫材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)取4重量份的引發(fā)劑,加入到其重量20倍的去離子水中,攪拌均勻;
(2)取1重量份的8-羥基喹啉,加入到其重量35倍的無(wú)水乙醇中,攪拌均勻,加入2-3重量份的硬脂酸鋅,在70℃下保溫?cái)嚢?小時(shí),得醇分散液;
(3)取20重量份的海泡石粉,加入到2mol/l的氫氧化鈉中浸泡2小時(shí),出料后水洗,干燥,加入到上述醇分散液中,超聲20分鐘,得有機(jī)化石粉溶液;
(4)取3重量份的三聚氰胺、130重量份的苯乙烯混合,在95℃下預(yù)熱5分鐘,加入到上述有機(jī)化石粉溶液中,攪拌至常溫,送入到反應(yīng)釜中,通入氮?dú)?,調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度為70℃,滴加上述引發(fā)劑溶液,滴加完畢后保溫?cái)嚢?小時(shí),出料,得氰胺化聚合物溶液;
(5)取5重量份的檸檬酸三乙酯,加入到上述氰胺化聚合物溶液中,攪拌混合30分鐘,蒸餾除去乙醇,送入到60℃的烘箱中,干燥4小時(shí),出料冷卻,得氰胺化聚合物;
(6)取3重量份的磷酸二氫鋁,加入到其重量15倍的去離子水中,攪拌溶解,加入5重量份的蓖麻油酸,在90℃下保溫?cái)嚢?0分鐘,加入0.2重量份的乳化劑,1000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘,得水乳液;
(7)取上述氰胺化聚合物,加入到上述水乳液中,攪拌均勻,送入到反應(yīng)釜中,調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度為120℃,加入4-5重量份的ac發(fā)泡劑,保溫?cái)嚢?小時(shí),出料冷卻,將產(chǎn)物經(jīng)過(guò)洗滌、干燥、篩分,即得所述交聯(lián)聚苯乙烯建筑保溫材料。
所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸鈉。
所述的乳化劑為單硬脂酸甘油酯。
實(shí)施例2
一種交聯(lián)聚苯乙烯建筑保溫材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)取3重量份的引發(fā)劑,加入到其重量17倍的去離子水中,攪拌均勻;
(2)取0.9重量份的8-羥基喹啉,加入到其重量28倍的無(wú)水乙醇中,攪拌均勻,加入2重量份的硬脂酸鋅,在60℃下保溫?cái)嚢?小時(shí),得醇分散液;
(3)取13重量份的海泡石粉,加入到1mol/l的氫氧化鈉中浸泡1小時(shí),出料后水洗,干燥,加入到上述醇分散液中,超聲10分鐘,得有機(jī)化石粉溶液;
(4)取2-3重量份的三聚氰胺、110重量份的苯乙烯混合,在90℃下預(yù)熱3-5分鐘,加入到上述有機(jī)化石粉溶液中,攪拌至常溫,送入到反應(yīng)釜中,通入氮?dú)?,調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度為60℃,滴加上述引發(fā)劑溶液,滴加完畢后保溫?cái)嚢?小時(shí),出料,得氰胺化聚合物溶液;
(5)取4重量份的檸檬酸三乙酯,加入到上述氰胺化聚合物溶液中,攪拌混合20分鐘,蒸餾除去乙醇,送入到50℃的烘箱中,干燥3小時(shí),出料冷卻,得氰胺化聚合物;
(6)取2重量份的磷酸二氫鋁,加入到其重量13倍的去離子水中,攪拌溶解,加入3重量份的蓖麻油酸,在80℃下保溫?cái)嚢?6分鐘,加入0.1重量份的乳化劑,800轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?分鐘,得水乳液;
(7)取上述氰胺化聚合物,加入到上述水乳液中,攪拌均勻,送入到反應(yīng)釜中,調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度為110℃,加入4-5重量份的ac發(fā)泡劑,保溫?cái)嚢?小時(shí),出料冷卻,將產(chǎn)物經(jīng)過(guò)洗滌、干燥、篩分,即得所述交聯(lián)聚苯乙烯建筑保溫材料。
所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨。
所述的乳化劑為單硬脂酸甘油酯。
性能測(cè)試:
本發(fā)明交聯(lián)聚苯乙烯建筑保溫材料的彎曲強(qiáng)度為0.37-0.4mpa;
壓縮強(qiáng)度0.18-0.2mpa;
導(dǎo)熱系數(shù)0.039-0.040w/m.k;
傳統(tǒng)聚苯乙烯發(fā)泡保溫材料的彎曲強(qiáng)度為0.21-0.26mpa;
壓縮強(qiáng)度0.10-0.13mpa;
導(dǎo)熱系數(shù)0.038-0.040w/m.k;
可以看出,本發(fā)明的保溫材料具有很好的保溫性能,且力學(xué)性能相對(duì)于傳統(tǒng)聚苯乙烯發(fā)泡材料更加優(yōu)越。