[发明专利]一种含可膨胀石墨的阻燃型EPS复合泡沫及其制备方法

权利要求书

1.一种含可膨胀石墨的阻燃型EPS复合泡沫的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

1)可膨胀石墨的制备：以细鳞片石墨、氧化剂和插层剂为原料，采用化学插层法制备可膨胀石墨；

2)可膨胀石墨的改性：采用改性剂对步骤1)得到的可膨胀石墨进行表面改性，得到表面改性可膨胀石墨；

3)可膨胀石墨/苯乙烯预聚溶液的制备：将步骤2)得到的表面改性可膨胀石墨加入苯乙烯中，分散后加入引发剂持续搅拌进行预聚，得到可膨胀石墨/苯乙烯预聚溶液；

4)可膨胀石墨/聚苯乙烯颗粒的制备：将分散剂和水加入反应容器，搅拌后加入步骤3)得到的可膨胀石墨/苯乙烯预聚溶液，加入发泡剂反应，得到可膨胀石墨/聚苯乙烯颗粒；

5)含可膨胀石墨的阻燃型EPS复合泡沫的制备：将步骤4)得到的可膨胀石墨/聚苯乙烯颗粒在水蒸气下预先发泡，熟化后进行高压发泡成型，得到所述含可膨胀石墨的阻燃型EPS复合泡沫。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述细鳞片石墨的固定碳含量≥90％，粒度为200目以下。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述氧化剂为高锰酸钾、重铬酸钾、三氧化铬、氯酸钾、过氧化氢和硝酸中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述插层剂为硫酸、硝酸、磷酸、高氯酸和冰乙酸中的任意一种或至少两种的混合物。

4.根据权利要求1-3之一所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述细鳞片石墨、氧化剂和插层剂的质量比为(100:10:200)-(100:30:1000)。

5.根据权利要求1-4之一所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述改性剂为含不饱和键的硅烷偶联剂；

优选地，所述含不饱和键的硅烷偶联剂为3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲基硅烷低聚物和乙烯基甲基二甲氧基硅烷中的任意一种或至少两种的混合物。

6.根据权利要求1-5之一所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述改性剂的质量占所述可膨胀石墨质量的1-5％；

优选地，所述表面改性的温度为70-100℃；所述表面改性的时间为30-120min；

优选地，所述表面改性为湿法改性，所述湿法改性的分散介质为甲醇、乙醇或丙醇，所述湿法改性的干燥温度为80℃以下。

7.根据权利要求1-6之一所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述表面改性可膨胀石墨的质量占所述苯乙烯质量的4％以下；

优选地，所述引发剂的质量占所述苯乙烯质量的1-5％；

优选地，所述引发剂为过氧化合物引发剂、偶氮类引发剂和氧化还原引发剂中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述分散为搅拌分散或超声分散；

优选地，所述预聚的温度为60-90℃，所述预聚的时间为30-120min；

优选地，所述搅拌的速率为500-1000r/min。

8.根据权利要求1-7之一所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述分散剂的质量占所述可膨胀石墨/苯乙烯预聚溶液的质量的1-5％；

优选地，所述分散剂为焦磷酸钠、硫酸镁、磷酸钙和聚乙烯醇中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述水的质量占所述苯乙烯质量的200-500％；

优选地，所述发泡剂为戊烷、己烷、庚烷和二氯甲烷中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述发泡剂的质量占所述苯乙烯质量的8-15％。