一种高强度保温板及其制备方法与流程

专利2025-12-08  8


本技术涉及保温板的,更具体地说,它涉及一种高强度保温板及其制备方法。


背景技术:

1、挤出聚苯乙烯(xps)泡沫是指使用通用级聚苯乙烯作为原料,采用连续挤出发泡法制备的泡沫材料。由于其优异的保温性能、抗湿性、较高的抗压强度、耐化学腐蚀性、便携的加工性等性能,广泛应用于交通运输、冷藏、建筑、室内装修等领域。

2、但是,大部分的抗压强度在150kpa至350kpa之间,广泛应用于民用建筑外墙外保温、屋面保温等领域,在抗压强度方面仅能满足民用建筑外墙外保温、屋面保温等领域的使用,不能满足于高架冷库地面保温、土木工程中的抗压强度高于400kpa的性能要求。


技术实现思路

1、为了改善保温板的耐高温稳定性,本技术提供一种高强度保温板及其制备方法,采用如下的技术方案:

2、第一方面,本技术提供一种高强度保温板,包括以下重量份的物质:

3、聚苯乙烯 75-90份;

4、增强料 5-10份;

5、成核剂 0.5-3份;

6、阻燃剂 1-5份;

7、发泡剂 5-10份;

8、所述增强料包括聚酰胺6、abs、pc中的任意一种或多种,所述增强料还包括ppo,所述聚苯乙烯包括通用级聚苯乙烯以及接枝有聚丁二烯的聚苯乙烯。

9、通过采用上述技术方案,通过增强料的加入,能够使ps基体熔体强度更高,更加有利于复合保温板中泡孔生长过程中形成稳定泡孔结构,并使复合保温板获得优良的抗压强度以及热变形温度。

10、聚酰胺6能够在维持导热系数不变的前提下,明显的增强xps的压缩强度,同时提高侧面抗压强度。且随着pa6投料量的增加,正面和侧面的压缩强度也随之增加。增强材料的引入还可以提高xps的热变形温度,增加其使用温度区间。因此pa6等增强材料的引入可以明显的增加xps的力学性能。

11、优选采用ppo作为增强料,ppo与聚苯乙烯具有较为优良的相容性,ppo能够作为刚性颗粒,在保温板内起到开孔剂以及成核剂的作用,增加保温板内气泡成核位点,使保温板内形成闭孔结构,并且ppo能够与聚苯乙烯配合形成海-岛结构,有效改善保温板的力学强度。

12、本技术中优选采用通用级聚苯乙烯以及接枝有聚丁二烯的聚苯乙烯配合作为保温板的基材,聚丁二烯接枝聚苯乙烯能够改善聚苯乙烯的脆性以及耐热性,在聚苯乙烯中移入分散相并形成海-岛结构,进一步改善保温板的力学强度。

13、可选的,还包括sebs-g-mah。

14、通过采用上述技术方案,通过sebs-g-mah的添加,能够有效提高聚苯乙烯以及ppo之间的相容性,在保温板内形成稳定的海岛结构,并且还能够提高ppo与pa6之间的相容性,使增强料充分与聚苯乙烯结合,有利于提高保温板的强度。

15、可选的,所述增强料还包括具有中空结构的二氧化硅微球。

16、通过采用上述技术方案,优选采用具有中空结构的二氧化硅微球作为增强料,二氧化硅微球的加入能够在保温板内增加成核位点,改善保温板中的发泡效果,并且能够在保温板内引入规整的中空结构,使保温板获得的较为均匀的力学强度。

17、可选的,所述二氧化硅微球为亚微米中空二氧化硅微球。

18、通过采用上述技术方案,优化了二氧化硅微球的粒径,优选采用亚微米尺寸的二氧化硅微球能够与保温板中的泡孔结构形成级配效应,使保温板内形成致密的泡孔结构,进一步改善保温板的力学强度。

19、可选的,所述中空二氧化硅微球的制备如下:取苯乙烯、水以及聚乙烯吡咯烷酮混合,加热,加入过硫酸铵,反应,得到ps溶液,取十六烷基三甲基溴化铵加入无水乙醇,超声分散,加入ps溶液以及氨水,超声分散,加入正硅酸乙酯,离心分离,烘干,烧结,得到中空二氧化硅微球。

20、可选的,所述二氧化硅微球负载发泡剂。

21、通过采用上述技术方案,利用二氧化硅微球负载发泡剂,有效减少发泡剂团聚、结块等现象的发生,使发泡剂能够在二氧化硅微球的带动下均匀分散在保温板内,并以复合发泡剂为气泡的成核点,实现泡孔的细化,使保温板获得均匀的泡孔结构,并且能够使泡孔结构围绕二氧化硅微球产生,也就是说,二氧化硅微球能够作为周边泡孔结构的支撑结构,降低泡孔结构坍塌的可能性,进一步改善保温板的力学强度。

22、可选的,所述二氧化硅微球为经硅烷偶联剂改性处理的二氧化硅微球。

23、通过采用上述技术方案,优选采用硅烷偶联剂对二氧化硅微球进行改性,能够增强二氧化硅微球与保温板基材之间的相容性,使二氧化硅微球能够均匀分散在保温板内,使保温板获得均匀的力学强度。

24、可选的,所述增强料还包括玻璃纤维。

25、通过采用上述技术方案,玻璃纤维的加入,能够在保温板内形成交错的纤维网络结构,并且由于二氧化硅微球经硅烷偶联剂改性处理,二氧化硅微球能够部分负载于纤维网络结构上,能够进一步提高二氧化硅在保温板内分散的均匀性,而且保温板内的泡孔结构能够围绕玻璃纤维以及二氧化硅微球产生,有效降低保温板泡孔结构坍塌的可能性,以改善保温板的力学强度。

26、可选的,所述发泡剂包括酒精、co2、r-152a、hfo-1233zd以及hfo-1234ze中的任意一种或多种。

27、通过采用上述技术方案,r-152a、hfo-1233zd以及hfo-1234ze均为低导热系数的发泡剂,能够降低泡沫密度,增加泡沫压缩强度,并使孔径分布均匀,进而改善保温板的保温效果以及力学强度。

28、第二方面,本技术提供一种高强度保温板的制备方法,采用如下的技术方案:

29、一种高强度保温板的制备方法,包括以下步骤:

30、s1、原料准备:按重量份分别称取聚苯乙烯、增强料、成核剂、阻燃剂以及发泡剂;

31、s2、保温板制备:将聚苯乙烯、增强料、成核剂、阻燃剂加入至一阶挤出机中,混合,将发泡剂由发泡剂注入口注入,混匀,挤出,经换网器,输送至二阶挤出机,搅拌,混匀,模压,裁切,得到复合保温板。

32、综上所述,本技术具有以下有益效果:

33、1、本技术中优选采用ppo作为增强料,ppo与聚苯乙烯具有较为优良的相容性,ppo能够作为刚性颗粒,在保温板内起到开孔剂以及成核剂的作用,增加保温板内气泡成核位点,使保温板内形成闭孔结构,并且ppo能够与聚苯乙烯配合形成海-岛结构,有效改善保温板的力学强度。采用通用级聚苯乙烯以及接枝有聚丁二烯的聚苯乙烯配合作为保温板的基材,聚丁二烯接枝聚苯乙烯能够改善聚苯乙烯的脆性以及耐热性,在聚苯乙烯中移入分散相并形成海-岛结构,进一步改善保温板的力学强度。

34、2、本技术利用二氧化硅微球负载发泡剂,有效减少发泡剂团聚、结块等现象的发生,使发泡剂能够在二氧化硅微球的带动下均匀分散在保温板内,并以复合发泡剂为气泡的成核点,实现泡孔的细化,使保温板获得均匀的泡孔结构,并且能够使泡孔结构围绕二氧化硅微球产生,也就是说,二氧化硅微球能够作为周边泡孔结构的支撑结构,降低泡孔结构坍塌的可能性,进一步改善保温板的力学强度。

35、3、本技术中玻璃纤维的加入,能够在保温板内形成交错的纤维网络结构,并且由于二氧化硅微球经硅烷偶联剂改性处理,二氧化硅微球能够部分负载于纤维网络结构上,能够进一步提高二氧化硅在保温板内分散的均匀性,而且保温板内的泡孔结构能够围绕玻璃纤维以及二氧化硅微球产生,有效降低保温板泡孔结构坍塌的可能性,以改善保温板的力学强度。


技术特征:

1.一种高强度保温板,其特征在于,包括以下重量份的物质:

2.根据权利要求1所述的一种高强度保温板,其特征在于:还包括sebs-g-mah。

3.根据权利要求1所述的一种高强度保温板,其特征在于:所述中空二氧化硅微球的制备如下:取苯乙烯、水以及聚乙烯吡咯烷酮混合,加热,加入过硫酸铵,反应,得到ps溶液,取十六烷基三甲基溴化铵加入无水乙醇,超声分散,加入ps溶液以及氨水,超声分散,加入正硅酸乙酯,离心分离,烘干,烧结,得到中空二氧化硅微球。

4.根据权利要求1所述的一种高强度保温板,其特征在于:所述二氧化硅微球负载发泡剂。

5.根据权利要求1所述的一种高强度保温板,其特征在于:所述二氧化硅微球为经硅烷偶联剂改性处理的二氧化硅微球。

6.根据权利要求5所述的一种高强度保温板,其特征在于:所述增强料还包括玻璃纤维。

7.根据权利要求1所述的一种高强度保温板,其特征在于:所述发泡剂包括酒精、co2、r-152a、hfo-1233zd以及hfo-1234ze中的任意一种或多种。

8.权利要求1-7任一项所述的一种高强度保温板的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本申请涉及保温板的技术领域,具体公开了一种高强度保温板及其制备方法。一种高强度保温板,包括以下重量份的物质:聚苯乙烯75‑90份;增强料5‑10份;成核剂0.5‑3份;阻燃剂1‑5份;发泡剂5‑10份;所述增强料包括聚酰胺6、ABS、PC中的任意一种或多种,所述增强料还包括PPO,所述聚苯乙烯包括通用级聚苯乙烯以及接枝有聚丁二烯的聚苯乙烯。其制备方法为:S1、原料准备;S2、保温板制备。本申请的保温板可用于高架冷库地面保温、土木工程等领域,其具有高强度以及高保温性等优点。

技术研发人员:刘冲,王从龙
受保护的技术使用者:上海绿羽节能科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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