[发明专利]一种复合XPS保温板的制备方法

说明书

本发明公开了一种复合XPS保温板的制备方法，包括：纳米纤维素的制备、纳米纤维素改性二氧化硅气凝胶的制备、混合物熔融塑化、经超临界二氧化碳组合发泡剂发泡、经碳酸氢钠发泡剂发泡后进入模具，冷却定型得到复合XPS保温板。本发明的一种复合XPS保温板的制备方法，通过纳米纤维素改性二氧化硅气凝胶的制备和加入，得到复合XPS保温板，既提高了XPS保温板的保温性能，又提高了XPS保温板的机械性能。

技术领域

本发明涉及一种XPS保温板的制备方法，具体涉及一种复合XPS保温板的制备方法。

背景技术

挤出型聚苯乙烯（XPS）材料是以聚苯乙烯为主要原料，通过在熔融塑化过程中加入发泡剂，然后挤出成型制备的硬质发泡材料。XPS板材是连续挤出成型，板材中惰性气体形成的闭孔泡体分散均匀，所以成型后的产品结构呈一体性，具有优异的保温效果，可用于化工、建筑、轨道交通等领域。但由于XPS自身导热系数的限制，在一些对于保温效果要求极高的领域仍有诸多限制。

SiO₂气凝胶内部结构的孔洞和固体相颗粒均是纳米量级，因此具有高孔隙率、低热导率、高比表面积、低介电常数和材质半透明等优异性能，在超级绝热材料、催化剂及载体、吸附材料等领域有巨大的应用前景。

专利公开号为CN106832071A的中国发明专利公开了一种聚苯乙烯及二氧化硅气凝胶复合XPS板材的制备技术，首先将二氧化硅气凝胶与乳液聚合体系的水相进行混合；然后滴入油相苯乙烯单体形成稳定乳液体系；其次体系进行乳液聚合后制备聚苯乙烯及二氧化硅气凝胶复合微球；最后将制得的微球与聚苯乙烯、发泡剂一并挤出发泡制得XPS材料。该发明虽然制备出的复合绝热板的绝热性能比目前建筑保温用XPS板提高28％左右，但是，由于二氧化硅气凝胶本身的机械性能比较差，因此复合材料的机械性能差将限制其应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种复合XPS保温板的制备方法，通过纳米纤维素改性二氧化硅气凝胶的制备和加入，得到复合XPS保温板，既提高了XPS保温板的保温性能，又提高了XPS保温板的机械性能。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种复合XPS保温板的制备方法，包括以下步骤：

（1）纳米纤维素的制备：将毛竹粉碎后，过筛，加入碱液，在60~90℃下水浴浸提，过滤，洗涤后，加入酸液，调节PH为4~6，在60~90℃下水浴浸提，过滤，洗涤后，分散于硫酸水溶液中，反应后加入去离子水终止反应，离心、透析得纳米纤维素；

（2）纳米纤维素改性二氧化硅气凝胶的制备：将步骤（1）制备的纳米纤维素加入到正硅酸乙酯/无水乙醇的混合液中，在40~70℃下水浴加热8~16h，用无水乙醇置换，在-20~-10℃下冷冻后，放入真空冷冻干燥机干燥12~24h后得到纳米纤维素改性二氧化硅气凝胶；

（3）将交联聚苯乙烯、纳米纤维素改性二氧化硅气凝胶、石墨烯、滑石粉搅拌混合后，加入到双螺杆挤出机中，加温加压，进行熔融塑化；

（4）将超临界二氧化碳组合发泡剂通入到熔融塑化后的物料，在双螺杆转动下，在双螺杆挤出机中挤出发泡；

（5）将挤出发泡得到的物料加入到高压釜中，加入碳酸氢钠发泡剂后，进入熔体泵，经另一双螺杆挤出机机头挤出后，进入模具，冷却定型得到复合XPS保温板。

通过采用上述技术方案，通过纳米纤维素改性二氧化硅气凝胶的制备和加入，既提高了XPS保温板的保温性能，又提高了XPS保温板的机械性能。

优选地，所述步骤（1）中的过筛目数为60~80目。

通过采用上述技术方案，通过合理的纤维素大小可以促进反应的进行，使得得到的纳米纤维素粒径均匀。