阻燃聚苯乙烯-硅氣凝膠核殼珠粒的合成與復(fù)合保溫板制備研究.pdf

1、聚苯乙烯泡沫保溫具有吸水率低、容重小、保溫性能好、力學(xué)強(qiáng)度和韌性好、介電性能優(yōu)良、耐腐蝕和成型加工簡易生產(chǎn)率高等優(yōu)點,在外墻保溫體系中得到了廣泛的應(yīng)用。但是相對有機(jī)泡沫酚醛和聚氨酯保溫材料其導(dǎo)熱系數(shù)相對偏高及易燃的缺點,已成為限制聚苯乙烯泡沫保溫材料應(yīng)用與發(fā)展的瓶頸問題。為提高聚苯乙烯泡沫板的絕熱性能并解決其阻燃性能,本論文試驗研究了兩種阻燃改性聚苯乙烯泡沫保溫材料。一種是用懸浮聚合法合成阻燃超級絕熱SiO2氣凝膠與聚苯乙烯復(fù)合核殼結(jié)構(gòu)

2、的可發(fā)性珠粒。另一種是用有機(jī)無機(jī)復(fù)配膨脹阻燃劑包覆阻燃型聚苯乙烯預(yù)發(fā)顆粒復(fù)合發(fā)泡成型泡沫保溫材料。
　　本論文試驗首先研究了阻燃可發(fā)性聚苯乙烯復(fù)合核殼珠粒懸浮聚合工藝及后續(xù)浸漬工藝。分析了油水比、分散劑、引發(fā)劑、轉(zhuǎn)速對聚合工藝的影響;發(fā)泡劑對浸漬工藝的影響;SiO2氣凝膠添加量、HBCD/Sb2O3添加量對顆粒綜合性能的影響。結(jié)果表明:當(dāng)苯乙烯為100份,去離子水為350~450份,PVA(5％)溶液為5份,磷酸三鈣為2~2.5份

3、, BPO為1.5~2份且分兩次加入,轉(zhuǎn)速為350~400r/min時復(fù)合微粒平均粒徑較小且分布均勻;當(dāng)發(fā)泡劑添加量為12~16%復(fù)合微粒符合發(fā)泡要求;當(dāng)SiO2氣凝膠添加量添加量為1.6~2.0%的時候?qū)嵯禂?shù)可以達(dá)到0.0248 w/(m?k);當(dāng)HBCD添加量為2.4~3.6%, Sb2O3添加量為0.8~1.2%時珠粒自熄時間不大于1秒。
　　本論文還試驗研究了利用有機(jī)無機(jī)復(fù)配阻燃劑包覆聚苯乙烯預(yù)發(fā)顆粒,分“兩步法”制備阻

4、燃型復(fù)合泡沫保溫材料的預(yù)發(fā)泡工藝、復(fù)合工藝及其成型工藝。分析了預(yù)發(fā)泡壓力和時間對珠粒性能的影響;復(fù)配阻燃劑對復(fù)合泡沫板綜合性能的影響。結(jié)果表明:當(dāng)蒸汽壓0.4MPa,預(yù)發(fā)泡時間為45s時,珠粒密度為0.02~0.025 g/cm3,發(fā)泡倍率為25倍左右;當(dāng)有機(jī)阻燃劑A添加量為17.5%,無機(jī)阻燃劑B添加量為8%,無機(jī)阻燃劑C添加量為2%,無機(jī)阻燃劑 D添加量為2%時,制備出的復(fù)合泡沫保溫板性能如下:極限氧指數(shù)(LOI)33.1,容重40