[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

说明书

本发明公开了一种含可膨胀石墨的阻燃型EPS复合泡沫及其制备方法。该制备方法包括如下步骤：1)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)采用改性剂对可膨胀石墨进行表面改性；3)将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)将分散剂和水加入反应容器，搅拌后加入可膨胀石墨/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)将可膨胀石墨/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，得到含可膨胀石墨的阻燃型EPS复合泡沫。本发明的制备工艺简单，制得的复合泡沫具有良好的保温性能和阻燃性能。

技术领域

本发明涉及泡沫技术领域，尤其涉及一种含可膨胀石墨的阻燃型EPS复合泡沫及其制备方法。

背景技术

我国建筑能耗占全国总能耗的40％，单位建筑面积采暖能耗为同气候条件发达国家的3～4倍，因此构建保温体系、降低建筑能耗是我国节能减排的重要措施，而保温材料就是最关键的材料。目前，建筑保温材料根据材料的性质可分为无机保温材料和有机保温材料。

无机保温材料主要以岩棉类制品、浆料、发泡陶瓷、发泡水泥、玻璃棉以及膨胀珍珠岩等制品为主，耐火性能好，能达到A级(不燃)阻燃标准，但是，无机保温材料的导热系数高、容重相对较大，导热性能相对较差。

有机保温材料通常是多孔类泡沫塑料，如聚苯乙烯泡沫保温材料、聚氨酯泡沫保温材料、酚醛树脂泡沫保温材料等，有机保温材料的导热系数小，具有良好的保温性能，但是，阻燃性能仅能达到B2(可燃)标准，在建筑保温应用中火灾安全隐患较大。

针对有机保温材料和无机保温材料的优缺点，为实现两种材料的优势互补，新型的有机/无机复合保温材料应运而生。石墨具有很高的耐温性能，熔点高达3850℃，是一种性能优异的新型阻燃剂，目前，关于石墨在聚苯乙烯的有机保温材料中的应用研究也较多，主要有两种制备方法。

一种制备方法是包覆法，即采用粘结剂将石墨粉或膨胀石墨粘结在可发性聚苯乙烯颗粒表面，在颗粒表面形成一个阻燃层。例如CN104231461A公开了一种石墨EPS珠粒及其生产工艺，通过备料、喂料、冷却塑化、稳压输送、成型切粒、脱水、筛分、包装等步骤，将聚苯乙烯颗粒、发泡剂、表面改性的石墨粉和阻燃剂混合制成石墨EPS珠粒。

另一种制备方法是原位聚合法，即在苯乙烯单体聚合反应中加入石墨，石墨包含在聚合形成的聚苯乙烯颗粒中间。CN102887971A公开了一种纳米级石墨可发性聚苯乙烯颗粒的生产工艺，由苯乙烯90-110份、石墨0.2-2份、脱盐水100-130份、单硬脂酸甘油酯0.02-0.05份，磷酸钙1-3份、过氧化苯甲酰0.5-0.7份、戊烷6-9份，经混合、加热、搅拌等步骤而制成。

包覆法制备的石墨/聚苯乙烯泡沫工艺简单，但阻燃效果相对较差；原位聚合法制备的石墨/聚苯乙烯泡沫由于石墨充分分散在聚苯乙烯颗粒中，阻燃效果相对较好，但是聚苯乙烯颗粒一般＜2mm，聚合反应时鳞片石墨难以在聚苯乙烯颗粒中充分分散，目前的解决办法是减少石墨用量或者采用石墨烯代替石墨，最终导致制备的石墨/聚苯乙烯泡沫阻燃效果相对较差，或者生产成本相对较高。

因此，开发一种同时具有良好的保温性能和阻燃性能的复合泡沫很有必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种含可膨胀石墨的阻燃型EPS复合泡沫及其制备方法，本发明的制备工艺简单，制得的复合泡沫具有良好的保温性能和阻燃性能。

本发明的目的之一在于提供一种含可膨胀石墨的阻燃型EPS复合泡沫，为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种含可膨胀石墨的阻燃型EPS复合泡沫的制备方法，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；