一種樹脂組合物、聚苯板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及保溫材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種樹脂組合物、聚苯板及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 膨脹聚苯板是由可發(fā)性聚苯乙烯顆粒經(jīng)加熱預(yù)發(fā)泡后，在模具中加熱成型而制得 的具有閉孔結(jié)構(gòu)的聚苯乙烯泡沫塑料板材，被廣泛用于建筑內(nèi)外墻保溫領(lǐng)域，是國(guó)內(nèi)使用 量最大的保溫材料。
[0003] 普通的膨脹聚苯板的主要原材料是聚苯乙烯、苯乙烯、戊烷等有機(jī)可燃物，所以燃 燒性能只能達(dá)到B2級(jí)，不能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0004] 膨脹聚苯板一般采用如下工藝流程：顆粒預(yù)發(fā)一干燥熟化一成型一切割一包裝。
[0005] 膨脹聚苯板的原料顆粒為可發(fā)性聚苯乙烯顆粒，是苯乙烯共聚物，顆粒內(nèi)含有戊 烷等易膨脹氣體，當(dāng)顆粒被蒸汽加熱時(shí)，聚苯乙烯軟化，戊烷氣體膨脹使顆粒體積增大，密 度減小。然后通過干燥熟化，使顆粒內(nèi)部的水蒸氣散發(fā)出去，干燥的空氣充實(shí)顆粒內(nèi)部而穩(wěn) 定。再將顆粒抽進(jìn)大板成型機(jī)，通入熱蒸汽使顆粒表皮軟化，加壓粘接形成大板，然后按照 需要的尺寸進(jìn)行切割。
[0006] 普通的膨脹聚苯板存在以下不足：
[0007] 1、燃燒性能取決于原料，阻燃劑通常使用的是六溴十二烷，六溴十二烷可在燃燒 時(shí)捕獲反應(yīng)的自由基，中止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的持續(xù)進(jìn)行，但由于受熱后阻燃劑即參與反應(yīng)消耗掉， 所以持續(xù)燃燒時(shí)阻燃效果不佳，燃燒性能只能達(dá)到B3或者B2級(jí)別，此外，六溴十二烷被制 成阻燃劑在泡沫保溫材料中使用時(shí)會(huì)釋放有毒物質(zhì)，并且遇到火災(zāi)時(shí)會(huì)迅速產(chǎn)生有毒煙 氣。
[0008] 2、屬于熱塑性保溫材料，著火燃燒時(shí)，保溫板材變形流淌，火勢(shì)容易蔓延。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 解決上述問題所采用的技術(shù)方案是一種樹脂組合物、聚苯板及其制備方法。
[0010] 本發(fā)明提供了一種樹脂組合物，包括：熱固性樹脂混合液、固化劑。
[0011] 優(yōu)選的是，所述樹脂組合物以質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括：熱固性樹脂混合液1. 5-2質(zhì)量份、 固化劑0. 1-0. 3質(zhì)量份。
[0012] 優(yōu)選的是，所述熱固性樹脂混合液以質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括：酚醛樹脂60-80質(zhì)量份，糠 醛樹脂20-40質(zhì)量份，三聚氰胺甲醛樹脂0. 1-20質(zhì)量份。
[0013] 優(yōu)選的是，所述酚醛樹脂是由苯酚和甲醛進(jìn)行縮聚生成的一階可溶可熔樹脂，其 中，苯酚和甲醛摩爾比為（0.7-0. 9) :1。
[0014] 優(yōu)選的是，所述糠醛樹脂是由糠醇與酚醛縮聚生成的熱固性樹脂。
[0015] 優(yōu)選的是，所述三聚氰胺甲醛樹脂是由甲醛與三聚氰胺縮聚生成的熱固性樹脂， 其中，甲醛與三聚氰胺的摩爾比為（2-3) :1。
[0016] 通過將三種樹脂復(fù)配可以減少酚醛樹脂的脆硬性，提高抗壓、抗拉強(qiáng)度和耐水性。
[0017] 優(yōu)選的是，所述固化劑以質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括：硼酸5-20質(zhì)量份，苯磺酸30-50質(zhì)量 份，對(duì)甲苯磺酸10-30質(zhì)量份，硫酸乙酯0-20質(zhì)量份，氧化鎂5-10質(zhì)量份，氫氧化鋁5-10 質(zhì)量份，娃酸錯(cuò)5-10質(zhì)量份，石墨顆粒0-5質(zhì)量份。
[0018] 其中，硼酸的作用是在燃燒時(shí)促進(jìn)酚醛樹脂碳化，降低酚醛樹脂的燃燒性能，形成 高穩(wěn)定性的殘?zhí)抗羌芙Y(jié)構(gòu)，提高體積穩(wěn)定性；苯磺酸、對(duì)甲苯磺酸、硫酸乙酯都具有促進(jìn)熱 固性樹脂固化的作用，三者以一定比例復(fù)配，固化效果更好；氧化鎂、氫氧化鋁、硅酸鋁屬于 耐火礦物，在燃燒時(shí)，填充在碳化的骨架中可起到防火涂料的效果。
[0019] 優(yōu)選的是，所述石墨顆粒的平均粒徑范圍為80_120nm。
[0020] 石墨顆粒能起到吸收和反射熱量的作用，減小燃燒時(shí)向樹脂骨架內(nèi)部傳輸?shù)臒?量。
[0021] 本發(fā)明還提供一種聚苯板的制備方法，將上述的樹脂組合物按以下步驟處理：
[0022] 將聚苯乙烯顆粒進(jìn)行預(yù)發(fā)干燥熟化獲得聚苯乙烯熟化顆粒，攪拌下加入熱固性樹 脂混合液、固化劑獲得前體顆粒；
[0023] 將前體顆粒進(jìn)行兩次干燥獲得干燥顆粒；
[0024] 將干燥顆粒進(jìn)行熟化加熱成型，制成聚苯板。
[0025] 優(yōu)選的是，所述聚苯乙烯熟化顆粒的發(fā)泡倍率為40-50、松散堆積密度18_25kg/ m3〇
[0026] 優(yōu)選的是，所述干燥顆粒中水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在5%以下。
[0027] 優(yōu)選的是，所述將干燥顆粒進(jìn)行熟化加熱成型包括：
[0028] 將干燥顆粒在10_35°C下熟化8_24h后，進(jìn)入成型機(jī)，通入0. 3-0. 5MPa的熱蒸汽， 加熱5-10分鐘后成型。
[0029] 本發(fā)明還提供一種聚苯板，所述聚苯板是采用上述制備方法制備獲得的。
[0030] 本發(fā)明提供的樹脂組合物、聚苯板及其制備方法，由于添加了熱固性樹脂混合液、 固化劑使得聚苯板的燃燒性能等級(jí)得到了提升；同時(shí)，板材呈現(xiàn)熱固性，著火燃燒時(shí)，體積 基本不變，不流淌，離火自熄。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本 發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0032] 實(shí)施例1:
[0033] 本實(shí)施例提供一種樹脂組合物，包括：熱固性樹脂混合液、固化劑。
[0034] 其中，聚苯乙烯顆粒、熱固性樹脂混合液、固化劑的質(zhì)量比見表1 ;熱固性樹脂混 合液、固化劑本身的子組分及含量見表2。
[0035] 本實(shí)施例還提供一種聚苯板的制備方法，上述樹脂組合物按以下步驟處理：
[0036] 將聚苯乙烯顆粒進(jìn)行預(yù)發(fā)干燥熟化獲得聚苯乙烯熟化顆粒，攪拌下加入熱固性樹 脂混合液、固化劑獲得前體顆粒；
[0037] 將前體顆粒進(jìn)行兩次干燥獲得干燥顆粒；
[0038] 將干燥顆粒進(jìn)行熟化加熱成型，制成聚苯板。
[0039] 具體地，
[0040] 將聚苯乙烯顆粒預(yù)發(fā)干燥熟化之后獲得發(fā)泡倍率為50、松散堆積密度25kg/m3的 聚苯乙烯熟化顆粒，具體的預(yù)發(fā)干燥熟化為現(xiàn)有技術(shù)范疇在此不再一一贅述；
[0041] 將聚苯乙烯熟化顆粒投入攪拌機(jī)中攪拌，同時(shí)按表1中的質(zhì)量比加入熱固性樹脂 混合液和固化劑，攪拌獲得前體顆粒；
[0042] 將前體顆粒攪拌10分鐘后通入100°C的熱風(fēng)，干燥5分鐘，然后排入流化床繼續(xù)干 燥5分鐘，兩次干燥后控制干燥顆粒中水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在5%以下，本實(shí)施例中干燥顆粒中水 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%;
[0043] 將干燥顆粒在35°C下熟化24h后，進(jìn)入成型機(jī)，通入0. 5MPa的熱蒸汽，加熱10分 鐘后成型。
[0044] 可選的，將成型后的聚苯板切割、包裝。
[0045] 將制備的聚苯板按照國(guó)家或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，例如，表觀密度按GB/T6343測(cè)試； 壓縮強(qiáng)度按GB/T8813測(cè)試；導(dǎo)熱系數(shù)按GB/T10294測(cè)試；垂直于表面抗拉強(qiáng)度按JG149測(cè) 試；尺寸穩(wěn)定性按GB/T8811測(cè)試；氧指數(shù)、燃燒等級(jí)、滴落物按GB8624-2012測(cè)試，測(cè)試結(jié) 果見表3。
[0046] 實(shí)施例2:
[0047] 本實(shí)施例提供一種樹脂組合物，包括：熱固性樹脂混合液、固化劑。
[0048] 其中，聚苯乙烯顆粒、熱固性樹脂混合液、固化劑的質(zhì)量比見表1 ;熱固性樹脂混 合液、固化劑本身的子組分及含量見表2。
[0049] 本實(shí)施例還提供一種聚苯板的制備方法，上述樹脂組合物按以下步驟處理：
[0050] 將聚苯乙烯顆粒進(jìn)行預(yù)發(fā)干燥熟化獲得聚苯乙烯熟化顆粒，攪拌下加入熱固性樹 脂混合液、固化劑獲得前體顆粒；
[0051] 將前體顆粒進(jìn)行兩次干燥獲得干燥顆粒；
[0052] 將干燥顆粒進(jìn)行熟化加熱成型，制成聚苯板。
[0053] 具體地，
[0054] 將聚苯乙烯顆粒預(yù)發(fā)干燥熟化之后獲得發(fā)泡倍率為40、松散堆積密度18kg/m 3的 聚苯乙烯熟化顆粒，具體的預(yù)發(fā)干燥熟化為現(xiàn)有技術(shù)范疇在此不再一一贅述；
[0055] 將聚苯乙烯熟化顆粒投入攪拌機(jī)中攪拌，同時(shí)按表1中的質(zhì)量比加入熱固性樹脂 混合液和固化劑，攪拌獲得前體顆粒；
[0056] 將前體顆粒攪拌5分鐘后通入80°C的熱風(fēng)，干燥3分鐘，然后排入流化床繼續(xù)干燥 3分鐘，兩次干燥后控制干燥顆粒中水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在5%以下，本實(shí)施例中干燥顆粒中水的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%;
[0057] 將干燥顆粒在10°C下熟化8h后，進(jìn)入成型機(jī)，通入0. 3MPa的熱蒸汽，加熱5分鐘 后成型。
[0058] 可選的，將成型后的聚苯板切割、包裝。
[0059] 將制備的聚苯板按照國(guó)家或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，例如，表觀密度按GB/T6343測(cè)試； 壓縮強(qiáng)度按GB/T8813測(cè)試；導(dǎo)熱系數(shù)按GB/T10294測(cè)試；垂直于表面抗拉強(qiáng)度按JG149測(cè)