[发明专利]一种聚苯乙烯保温材料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚苯乙烯保温材料，其特征在于，包括：聚苯乙烯泡沫和包覆在所述聚苯乙烯泡沫表面的阻燃剂层；

所述阻燃剂层包括以下质量份的组分：

所述阳离子型胶黏剂由包括以下质量份组分的原料形成：

2.根据权利要求1所述的聚苯乙烯保温材料，其特征在于，所述阳离子单体选自二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的一种或几种。

3.根据权利要求1或2所述的聚苯乙烯保温材料，其特征在于，所述阳离子型胶黏剂通过以下方式制得：

将水性聚氨酯、丙烯酰胺、阳离子单体、引发剂、交联剂和水混合并升温反应，得到阳离子型胶黏剂。

4.根据权利要求1所述的聚苯乙烯保温材料，其特征在于，所述无机阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝和红磷中的一种或几种；

所述无机纳米粒子选自石墨烯、碳纳米管、层状纳米蒙脱土、黏土、高岭土、纤维素、碳酸钙、二氧化硅和炭黑中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的聚苯乙烯保温材料，其特征在于，所述带正电磁性纳米粒子选自季铵盐处理的层状纳米蒙脱土、铁包覆改性的二氧化钛、离子液体改性的碳纳米管、氧化石墨烯和表面阳离子改性的纳米纤维素中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的聚苯乙烯保温材料，其特征在于，所述聚苯乙烯泡沫由聚苯乙烯颗粒发泡形成；

所述聚苯乙烯颗粒为表面带有负电荷的EPS颗粒和/或中性EPS颗粒。

7.根据权利要求6所述的聚苯乙烯保温材料，其特征在于，所述表面带有负电荷的EPS颗粒通过以下方式制得：

S1、将水、乳化剂、分散剂、悬浮剂、苯乙烯单体、引发剂和增塑剂混合反应，形成中间产物；

S2、将所述中间产物与CaCO₃、Ca₃(PO₄)₂、乳化剂和阴离子单体混合，并将戊烷通入体系中，升温反应，得到表面带有负电荷的EPS颗粒。

8.根据权利要求7所述的聚苯乙烯保温材料，其特征在于，

所述步骤S1中：

所述反应的温度为80～90℃，反应的时间为1～2h；

所述步骤S2中：

所述阴离子单体选自磺酸盐、羧酸盐和磷酸盐中的一种或几种；

所述磺酸盐选自羟基乙烷磺酸盐、芳基烷烃基磺酸盐、木质素磺酸盐、苯乙烯磺酸盐中的一种或几种；

所述羧酸盐选自侧链基团为羧基、磺酸基、氨基或聚氧乙烯基的羧酸盐；

所述磷酸盐选自烷基芳基磷酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸盐、烷基醇酰胺磷酸盐、咪唑啉类磷酸酯盐和硅氧烷磷酸盐中的一种或几种；

所述升温反应包括：先升温至106～108℃，并控制压力为0.6～0.8MPa，反应2～3h；再升温至110～114℃，反应3～3.5h。

9.一种权利要求1～8中任一项所述的聚苯乙烯保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)聚苯乙烯颗粒进行一次发泡，得到聚苯乙烯泡沫；

b)将所述聚苯乙烯泡沫与阻燃剂溶液混合后干燥，得到包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫；

c)将所述包覆阻燃剂层的聚苯乙烯泡沫进行二次发泡，得到聚苯乙烯保温材料；

所述阻燃剂溶液包括以下质量份的组分：

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，

所述步骤a)中：

所述一次发泡为蒸汽发泡；所述蒸汽的条件为：温度96～120℃，压力0.2～0.4MPa，时间1～2h；

所述步骤b)中：

所述聚苯乙烯泡沫与阻燃剂溶液的质量比为1∶(1～1.5)；

所述干燥的温度为25～50℃；

所述步骤c)中：

所述二次发泡为蒸汽发泡；所述蒸汽发泡的条件为：温度96～120℃，压力0.08～0.15MPa，时间0.5～1h。