1.本发明属于建材领域领域，具体涉及一种低导热高保温、高尺寸稳定性、极其环保的挤塑板及其制备方法。
背景技术：2.市场上现有的外墙挤塑保温板常年遭受热应力、风压、水分子等因素的常年影响，加上尺寸稳定性不够，容易造成外墙保温的脱落、开裂、空鼓等，且市场上的外墙保温板导热系数在0.029-0.035w/m.k左右，保温效果一般，特别是环保的要求，二氧化碳替代氟利昂作为发泡剂导致导热系数进一步上升，导热系数在0.032-0.040w/m.k左右。要达到需要使用更厚的挤塑板达到保温效果，使用过程中达不到即环保又节能的效果。
技术实现要素：3.发明目的：本发明所要解决的技术问题是在使用部分二氧化碳作为发泡剂的前提下提供一种低导热高保温、高尺寸稳定性、极其环保的挤塑板的配方及其制备方法，利用该制备方法生产出的挤塑板具有良好的保温隔热性能、高抗压强度、受热变形小、尺寸稳定性能好、变形量小，使用过程中具有较好的节能性，有效解决了外墙保温的脱落、开裂和空鼓等现象。
4.为实现上述目的，本发明提出一种环保型高性能挤塑板，所述挤塑板包括如下质量百分比的原料:
[0005][0006]
其中，所述成核剂包含如下质量百分比的组分：所述成核剂包含如下质量百分比的组分：滑石粉5-20％，石墨5％-40％，聚苯乙烯50％，辅料1％-1.5％。
[0007]
优选地，所述滑石粉为3000-4000目，所述辅料为硅烷偶联剂。优选地，为牌号kh-540的硅烷偶联剂。
[0008]
高目数滑石粉能改善泡孔结构，石墨对红外阻隔效果良好。增加滑石粉在成核剂中的比例可以增加挤塑板的强度，有利于改变树脂的结晶行为，加快结晶速率，增加结晶密度和促使晶粒尺寸微细化，达到缩短成型周期、提高制品透明性、表面光泽、抗拉强度、刚性、热变形温度、抗冲击性、抗端变性等物理机械性能。提高滑石粉目数能有效提高结晶密度和促使晶粒尺寸微细化，能有效降低泡孔的破孔率，改善泡孔的空间机构，进一步提高板材的导热性能及抗压性能。加入石墨的比例能进一步提高结晶密度和促使晶粒尺寸微细化，更大的效果是能有效阻隔红外辐射，大大提高板材的保温性能，并且有效降低导热系数
的衰减程度。
[0009]
优选地，所述高分子阻燃剂为emerald innovation 3000。
[0010]
适当增加成核剂的比例，能改变板材的抗压性能，并大大提高板材的保温性能。
[0011]
具体地，所述发泡剂为二氧化碳、乙醇和改性助剂中的几种的混合。采用二氧化碳为发泡剂，能够提高产品抗压性能而且具有绿色环保的优点。如果二氧化碳的添加量过多，会影响挤塑板的稳定性。其中，二氧化碳、乙醇、改性助剂的质量比为1～3:1～3:2～5。
[0012]
优选地，所述改性助剂为hfc-134a和hfc-152a的混合物，其中，hfc-134a和hfc-152a的比例为1～3:1～2。
[0013]
一般地，三者用量占总组分的百分比为：二氧化碳1％-2.5％，乙醇1％-2.5％，改性助剂hfc-134a 1％-3％，hfc-152a 1％-2％。
[0014]
本发明进一步提出了上述环保型高性能挤塑板的制备方法，包括以下步骤：
[0015]
(1)按配比将聚苯乙烯、成核剂、高分子阻燃剂、色母粒加入到挤出机中，充分融熔和混合，形成混合物；
[0016]
(2)将发泡剂加入到挤出机中，形成可发泡的凝胶；
[0017]
(3)将步骤(1)的凝胶与步骤(1)的混合物在挤出机中充分混合，混合均匀后，冷却降温，形成聚合物凝胶；
[0018]
(4)将步骤(3)得到的聚合物凝胶挤出成型。
[0019]
其中，步骤(1)中，挤出机的温度为180-230℃。在该温度范围内有利于各组分的充分混匀。
[0020]
步骤(2)中，发泡剂的注入压力为11-14mpa。合适的发泡剂注入压力有利于提高挤塑板的性能。
[0021]
步骤(3)中，降温至80-120℃，在该范围内有利于形成聚合物凝胶。
[0022]
优选地，我们上述配方中使用的聚苯乙烯为新料，可适当加回收料，但比列不能超过20％，回收料熔指高，回收过程中分子量变小，加入过多，板材的破孔率增加，导热系数会增加，对板材的尺寸稳定性与保温性能都有影响。
[0023]
进一步地，在挤出成型之后，还可以根据实际应用情况包括牵引、烫花、切割和包装的步骤。
[0024]
利用上述方法制备的挤塑板可以提高保温隔热性能、抗压强度和尺寸稳定性能,具有受热变形小,节能性能好,以及有效解决了外墙保温的脱落,开裂和空鼓等问题。
[0025]
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：
[0026]
(1)保温隔热性能优异：本发明方法制备的挤塑板导热系数低至0.018-0.024w/m.k，远远低于市场上常规挤塑板(标准0.030w/m.k)，接近甚至低于聚氨酯保温板(标准0.024w/m.k)，具有高热阻特性，是一种高效节能保温产品，而且导热系数衰减较慢，与传统保温板衰减减少50％以上，与传统保温板材相比，同等保温效果，厚度节省25％-30％。例如在北京地区满足75％节能要求，使用挤塑板其设计厚度一般为80-90mm,使用这种挤塑板则厚度仅为55-60mm。
[0027]
(2)高抗压强度：本发明所述挤塑板的另一优点是在保持低导热系数的条件下，实现相当高的抗压强度。一舨的保温材料其导热系数与抗压强度这两项指标同时增高或者同时降低，即要提高抗压强度，就要牺牲导热系数。而本发明所述的挤塑板在保持低于
innovation 3000。
[0044]
成核剂：本实施例中，比列为滑石粉3500目15％，石墨34％，聚苯乙烯50％，辅料(硅烷偶联剂kh-540)1％。
[0045]
一种上述低导热高保温挤塑板的制备方法,包括以下步骤:
[0046]
1)按配比将聚苯乙烯、混合高性能红外阻隔成核剂,色母粒和环保型混合高分子阻燃剂剂加入到挤出机中,双螺杆挤出机的温度为210℃,充分融熔和混合,形成混合物；
[0047]
2)将发泡剂加入到挤出机中,发泡剂的注入压力为16mp,形成可发泡的凝胶；
[0048]
3)将步骤2)的凝胶与步骤1)的混合物在挤出机中充分混合,混合均匀后,由单螺杆挤出机冷却降温,降温至95℃,形成聚合物凝胶；
[0049]
4)将步骤3)得到的聚合物凝胶挤出成型,在挤出成型之后,还依次包括牵引,滚花、切割和包装。
[0050]
实施例3
[0051]
一种低导热高保温挤塑板,包括以下质量百分比的原料:聚苯乙烯为87.3％,混合高性能红外阻隔成核剂为3％,色母粒为0.2％,发泡剂6.5％和环保型混合高分子阻燃剂为3％，
[0052]
其中，发泡剂为二氧化碳、乙醇和改性助剂(二氧化碳1.5％，乙醇1.5％，改性助剂hfc-134a 2.5％hfc-152a1.3％)。环保型混合高分子阻燃剂为朗盛公司emerald innovation 3000。
[0053]
成核剂：本实施例中，比列为滑石粉3500目15％，石墨34％，聚苯乙烯50％，辅料(硅烷偶联剂kh-540)1％。
[0054]
一种上述低导热高保温挤塑板的制备方法,包括以下步骤:
[0055]
1)按配比将聚苯乙烯、混合高性能红外阻隔成核剂,色母粒和环保型混合高分子阻燃剂加入到挤出机中,双螺杆挤出机的温度为210℃,充分融熔和混合,形成混合物；
[0056]
2)将发泡剂加入到挤出机中,发泡剂的注入压力为16.2mpa,形成可发泡的凝胶；
[0057]
3)将步骤2)的凝胶与步骤1)的混合物在挤出机中充分混合,混合均匀后,由单螺杆挤出机冷却降温,降温至95℃,形成聚合物凝胶；
[0058]
4)将步骤3)得到的聚合物凝胶挤出成型,在挤出成型之后,还依次包括牵引,烫花、切割和包装。
[0059]
对比例
[0060]
在实施例1的基础上,成核剂调整为纯滑石粉3％,阻燃剂调整为六溴环十二烷类5％(溴含量65％),聚苯乙烯调整为85％,其余均与实施例1相同。
[0061]
对比例2
[0062]
在实施例1的基础上,成核剂调整为纯滑石粉2％,阻燃剂调整为六溴环十二烷类5％(溴含量65％),聚苯乙烯调整为86％,其余均与实施例1相同。
[0063]
对比例3
[0064]
在实施例1的基础上,成核剂调整为纯滑石粉1％,阻燃剂调整为六溴环十二烷类5％(溴含量65％),聚苯乙烯调整为87％,其余均与实施例1相同。
[0065]
对比例4
[0066]
在实施例1的基础上,成核剂调整为纯滑石粉3％,阻燃剂调整为六溴环十二烷类
3％(溴含量65％),聚苯乙烯调整为87％,其余均与实施例1相同。
[0067]
对比例5
[0068]
在实施例1的基础上,成核剂调整为纯滑石粉3％,阻燃剂调整为六溴环十二烷类2％(溴含量65％),聚苯乙烯调整为88％,其余均与实施例1相同。
[0069]
各实施例以及各对比例的性能检测结果如表1所示。
[0070]
表1
[0071] 导热系数w/m.k抗压强度kpa尺寸稳定性％实施例10.0185000.4实施例20.0204500.6实施例30.0224000.7对比例10.0304000.7对比例20.0313500.8对比例30.0323000.85对比例40.0334000.75对比例50.0344000.75
[0072]
根据表1中的数据,可以看出,实施例1至实施例3制备的挤塑板可以提高保温隔热性能、抗压强度和稳定性能,具有受热变形小,节能性能好,以及有效解决了外墙保温的脱落、开裂和空鼓等问题。
[0073]
表2
[0074][0075][0076]
根据表2中的数据,可以看出,实施例1至实施例3制备的挤塑板泡孔破孔率小,可以提高保温隔热性能、节能性能好，而且导热系数衰减较小,完全解决了板材的使用寿命问题。
[0077]
表3
[0078] 氧指数(1天)氧指数(7天)氧指数(1月)氧指数(3月)氧指数(6月)
实施例132.532.332.232.132.1实施例23029.829.729.629.6实施例328.528.328.228.128对比例132.532313029.7对比例232.231.830.829.828.8对比例33231.529.62928.5对比例429.528.82827.527对比例52827.226.82625.2
[0079]
根据表3中的数据,可以看出,实施例1至实施例3制备的挤塑板由于使用了环保型混合高分子阻燃剂,氧指数衰减小,大大减少板材存放时间久带来的燃烧性能下降的风险,解决了板材由于存放时间久带来的施工潜在风险。
[0080]
利用本发明的方法制备挤塑板，在提高阻燃效果的同时对环境无污染，对生产过程中工艺要求更低，添加量的大小变动对溶体压力、流动性几乎没有影响，而且氧指数衰减极小，几乎没有衰减，带来的结果是回收利用后的旧料性能稳定，进一步减少阻燃剂的用量，减少对资源的浪费，具有良好的经济效应。
[0081]
本发明提供了一种环保型高性能挤塑板的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
技术特征：1.一种环保型高性能挤塑板，其特征在于，所述挤塑板包括如下质量百分比的原料：聚苯乙烯
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76%-90%；成核剂
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1%-6%；色母粒
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0.4%；发泡剂
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7.6%
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9.6%；高分子阻燃剂
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1%-8%；其中，所述成核剂包含如下质量百分比的组分：滑石粉5-20%，石墨5%-40%，聚苯乙烯50%，辅料1%-1.5%。2.根据权利要求1所述的环保型高性能挤塑板，其特征在于，所述滑石粉为3000-4000目，所述辅料为硅烷偶联剂。3.根据权利要求1所述的环保型高性能挤塑板，其特征在于，所述高分子阻燃剂为emerald innovation 3000。4.根据权利要求1所述的环保型高性能挤塑板，其特征在于，所述发泡剂为二氧化碳、乙醇和改性助剂的混合物，其中，二氧化碳、乙醇、改性助剂的质量比为1~3:1~3:2~5。5.根据权利要求4所述的环保型高性能挤塑板，其特征在于，所述改性助剂为hfc-134a和hfc-152a的混合物，其中，hfc-134a和hfc-152a的比例为1~3:1~2。6.权利要求1-5任一项所述的环保型高性能挤塑板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按配比将聚苯乙烯、成核剂、高分子阻燃剂、色母粒加入到挤出机中，充分融熔和混合，形成混合物；（2）将发泡剂加入到挤出机中，形成可发泡的凝胶；（3）将步骤（1）的凝胶与步骤（1）的混合物在挤出机中充分混合，混合均匀后，冷却降温，形成聚合物凝胶；（4）将步骤（3）得到的聚合物凝胶挤出成型。7.根据权利要求6所述的环保型高性能挤塑板的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，挤出机的温度为180-230℃。8.根据权利要6所述的环保型高性能挤塑板的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，发泡剂的注入压力为11-14mpa。9.根据权利要6所述的环保型高性能挤塑板的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，降温至80-120℃。
技术总结本发明公开一种环保型高性能挤塑板，所述挤塑板包括如下质量百分比的原料：聚苯乙烯77%-84%、成核剂4%-8%、色母粒0.4%、发泡剂9.6%、高分子阻燃剂1%-8%。本发明同时提出了上述挤塑板的制备方法，本发明通过使用特别的成核剂和发泡剂，制备的产品具有良好的低导热高保温、高尺寸稳定性、且极其环保，使用过程中具有较好的节能性，有效解决了墙体保温层过厚、保温层开裂脱落等问题，具有巨大的应用前景。具有巨大的应用前景。
技术研发人员：唐国东 李森
受保护的技术使用者：南京欧格节能环保科技有限公司
技术研发日：2022.03.22
技术公布日：2022/7/5
