[发明专利]一种核-壳型难燃EPS材料及其制备方法

说明书

一种核‑壳型高阻燃EPS材料及其制备方法，包括EPS颗粒作为核本体，粘结在所述核上的不燃壳层组成。其中，所述核本体为酸化的阻燃型EPS颗粒；所述不燃壳层由硅烷偶联剂、超细石棉粉、甲基丙烯酸甲酯、硼酸锌、聚酰亚胺等原料按配比制成。其中，核‑壳的形成包括：1)将阻燃型EPS颗粒在酸性溶液中搅拌30～60分钟；2)过滤、洗涤；3)将酸化的阻燃性EPS颗粒与不燃壳层材料按一定比例混合、搅拌，烘干固化成型。本发明制备的EPS材料极限氧指数大于32％，可用于制备高阻燃EPS保温板材。

技术领域

本发明涉及一种难燃EPS材料，主要用于制备高阻燃EPS保温板材。

背景技术：

随着我国经济的快速发展，建筑质量和安全也成为人民关注的重点，而与之相关的建筑用保温板就成为关注的重点领域。近年来的火灾使人们对建筑保温材料的阻燃性能越来重视。尤其是2009年央视新址的重大火灾，更是由于大量使用不合格的保温板，导致了国家财产的巨大损失。2010年11月，上海余姚路胶州路一栋高层公寓起火，因为建筑保温材料不符合使用规范，最终造成了58人的死亡。2011年开始，国家强制制定了关于民用建筑外墙保温材料的燃烧等级最低要求，《民用建筑外墙保温材料防火技术规程》在我国很多地区相继实施。我国很多地区房屋的保温性能要比同纬度发达国家相差很多，规程规定在北京、天津等特大城市新建筑要达到或接近同等气候条件发达国家水平，所以研发具备高阻燃性的保温板材料势在必行。

目前，针对不同建筑用途，发展了EPS、岩棉、陶瓷保温、珍珠岩、聚氨酯等保温板用材料。其中，EPS保温效果好，价格便宜，以其制备保温材料在世界各地均比较盛行。然而，与无机材料相比EPS保温板阻燃效果一般。因此，提高EPS自身的阻燃性，对获得高阻燃EPS保温板具有重要的实际价值，对EPS保温板行业面的市场有极大的推动作用。通过难燃壳层材料对EPS颗粒核本体进行包覆是获得高阻燃EPS颗粒的一种有效方法。但是，如何使壳层难燃材料和EPS颗粒之间进行牢固的结合，获得高质量的阻燃EPS颗粒是业界关注的一个重要问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种核-壳型难燃EPS材料及其制备方法。具体的是一种以商业化含膨胀石墨的阻燃型EPS颗粒为核本体，以硅烷偶联剂、超细石棉粉、甲基丙烯酸甲酯、硼酸锌、聚酰亚胺按一定比例形成不燃壳层，具有核-壳型结构的新型难燃EPS材料。其制备方法包括对含膨胀石墨的阻燃型EPS颗粒进行酸化处理，使得EPS颗粒表面富含羧基和羟基；通过选择合适的壳层难燃材料，EPS颗粒表面的羧基和羟基可与难燃材料表面的羟基、氨基等基团形成强的化学键，达到提高壳层与核本体直接的结合力的目的，配合相应的生产工艺，可得到一种难燃EPS材料，能够满足高阻燃EPS保温板行业的要求，具有好的应用前景。

本发明核-壳型难燃EPS材料是以商业化含膨胀石墨的阻燃型EPS颗粒为核本体，以硅烷偶联剂、超细石棉粉、甲基丙烯酸甲酯、硼酸锌、聚酰亚胺按一定比例形成不燃壳层的新型难燃EPS材料。

本发明核-壳型难燃EPS材料制备方法是：

(1)酸化处理商业化含膨胀石墨的阻燃型EPS颗粒得到核本体粗料；

(2)将核本体粗料过滤、洗涤，得到核本体；

(3)将核本体与不燃壳层混合料按一定比例混合均匀，再加入一定浓度的过硫酸钾水溶液搅拌均匀，随后通过50～150℃烘干固化成型，即可得到难燃EPS材料。

所述酸化剂为硫酸、硝酸钠和高锰酸钾按重量比15:0.7:4制备的溶液。

所述酸化后的EPS核本体粗料通过醋酸纤维素薄膜过滤除去未反应的酸和盐，再用去离子水洗涤3-5次得到EPS核本体。

所述EPS核本体与不燃壳层混合料的重量比例为1:5～1:15。

所述不燃壳层混合料为硅烷偶联剂、超细石棉粉、甲基丙烯酸甲酯、硼酸锌、聚酰亚胺等原料按一定配比制成的复配料。