[发明专利]泡沫聚苯乙烯基珠粒及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及可膨胀聚苯乙烯基珠粒和其制备方法。更具体地，本发明涉及可膨胀聚苯乙烯基珠粒，其包括包含聚苯乙烯树脂、结焦型（产焦型）热塑性树脂和膨胀型无机材料的核心，和设置在核心表面上并且由具有约120°C以下的玻璃转变温度的树脂形成的外层，从而提供良好的不易燃性、热绝缘和优良的机械强度，以及其制备方法。

背景技术

一般地，可膨胀聚苯乙烯的泡沫模塑物品显示出高强度、轻重量、缓冲性能、防水性能、保暖性能和热绝缘性能，从而被用作家用器具的包装材料、农产品和水产品的盒子、救生圈（浮筒，buoy）、建筑物的热绝缘材料等。特别是，对于可膨胀聚苯乙烯的70%以上的国内需求是将其用作建筑物的热绝缘材料或用作夹心板的芯。

然而，近年来，由于它们对火是可燃的，这些可膨胀聚苯乙烯的用途已经受到限制。因此，为了将可膨胀聚苯乙烯用作建筑物的热绝缘材料等，使可膨胀聚苯乙烯具有用于建筑物的热绝缘材料的预定水平的不易燃性是必要的。

韩国专利号0602205公开了通过将膨胀石墨、热固性树脂和固化催化剂涂覆到可膨胀聚苯乙烯基珠粒上并且固化得到的涂覆珠粒来生产不易燃的预膨胀聚苯乙烯珠粒的方法。

韩国专利号0602196公开了用于生产不易燃预膨胀聚苯乙烯珠粒的方法，其包括将选自由氢氧化铝（Al(OH)₃）、氢氧化镁（Mg(OH)₂）和它们的混合物组成的组中的金属氢氧化物化合物、热固性液体酚醛树脂、和用于该酚醛树脂的固化催化剂涂覆在可膨胀聚苯乙烯珠粒上并且交联得到的涂覆珠粒。

在这些专利中，可膨胀珠粒的表面与热固性树脂交联，其抑制了由蒸汽导致的珠粒二次发泡。因此，这些专利具有缺点，因为在制造模制品（面板）的过程中，它们引起颗粒之间强度以及熔合的降低。此外，这些专利具有缺点，因为由于使用热固性树脂如酚醛树脂、三聚氰胺树脂等，它们导致环境污染；它们需要另外的设备投资以涂覆热固性树脂或无机材料；并且由于使用无机材料，它们引起树脂物理性能的劣化。

因此，需要不引起熔合和强度劣化同时在制造模制品的过程中防止环境污染的可膨胀聚苯乙烯树脂。

发明内容

【技术问题】

本发明的一方面提供可膨胀聚苯乙烯珠粒，其不是自熄阻燃材料并且具有高于依照KS F ISO5660-1的阻燃材料的良好的不易燃性，以及其制造方法。

本发明的另一个方面提供可膨胀聚苯乙烯珠粒，其显示出良好的不易燃性、热绝缘和优异的机械强度，以及其制造方法。

本发明的进一步的方面提供在不引起任何环境污染的情况下使用最小设备投资能够制造的可膨胀聚苯乙烯珠粒，以及其制造方法。

本发明的又一个方面提供具有良好可加工性的可膨胀聚苯乙烯珠粒及其制造方法。

本发明的又一个方面提供用于在高产率下制造具有期望尺寸的可膨胀聚苯乙烯珠粒的方法。

本发明的又一个方面提供具有增加的碳颗粒含量并且不需要任何单独的筛选步骤的可膨胀聚苯乙烯珠粒，以及其制造方法。

本发明的又一个方面提供使用可膨胀聚苯乙烯珠粒生产的阻燃聚苯乙烯泡沫。

本发明的又一个方面提供使用可膨胀聚苯乙烯珠粒生产的并且由于物理性能如不易燃性、导热性和机械强度的显著平衡从而适合于夹心板的阻燃聚苯乙烯泡沫。

由在下面详细描述的本发明可以完成上述的和其他方面。

【技术方案】

本发明的一方面涉及可膨胀聚苯乙烯珠粒。可膨胀聚苯乙烯珠粒可以包括：包含聚苯乙烯树脂、结焦型（产焦型，char-generating）热塑性树脂、和膨胀型无机材料的核心；和在核心的表面上形成的并且包含具有约120°C以下的玻璃转变温度的树脂的外层，其中，核心或外层包含发泡剂。

核心可以进一步包含碳填料。碳填料可以至少包括石墨、炭黑、碳纤维、和碳纳米管。

碳填料可以具有约0.1μm至约100μm的平均粒径。

外层可以不含膨胀型无机材料或碳填料。

外层可以包围核心的部分表面或全部表面。

可膨胀聚苯乙烯珠粒可以具有由具有约120°C以下的玻璃转变温度的树脂和浸入树脂的发泡剂组成的表面，并且可以不含结焦型热塑性树脂和膨胀型无机材料。

聚苯乙烯树脂和结焦型热塑性树脂能够以约90wt%～99wt%:约1wt%～10wt%的比率存在。

聚苯乙烯树脂可以具有约180,000g/mol至约300,000g/mol的重均分子量。