增強聚苯乙烯纖維泡沫板的製作方法

2023-05-14 08:17:46

專利名稱：：增強聚苯乙烯纖維泡沫板的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種建築保溫材料，尤其涉及一種聚苯乙烯纖維泡沫板。
背景技術：
：聚苯板分為膨脹聚苯乙烯泡沫板(EPS)和擠塑聚苯乙烯泡沫板(XPS)，是由含有揮發性液體發泡劑的可發性聚苯乙烯顆粒，經加熱預發、熟化後模塑/擠塑成固體板塊。它既可製成不同密度、不同形狀的泡沫製品，又可以生產出各種不同厚度的泡沫板材。廣泛用於建築、保溫、包裝、冷凍、日用品，工業鑄造等領域；也可用於展示會場、商品櫥、廣告招牌及玩具之製造。目前為適應國家建築節能要求，主要應用於牆體外牆外保溫、外牆內保溫、地暖。按國家建築標準設計中(02J121-1)，目前我國北方較常見A型一聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰外牆外保溫系統設計，即聚苯板為保溫隔熱層，採用粘結方式，輔以錨銓固定於基層，並以抗裂砂漿複合玻纖網格布作防護層，塗料或瓷磚飾面的外牆外保溫系統。聚苯板用於A型、C型、D型、E型建築外牆外保溫系統中，以A型為例其位於基層牆體與防護層中間，基本構造如表l所示表1A型一聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰外牆外保溫系統tableseeoriginaldocumentpage3在國家建築標準設計圖集(02J121-1)中要求聚苯的抗拉強度的下限值為l.OMpa，與聚苯板相接的界面材料的性能要求見表2、表3。表2聚苯板膠粘齊L性能指標項目單位指標拉伸粘結強度弓水泥砂漿原強度Mpa》1.0耐水Mpa與苯板(18kgm3)原強度Mpa》1.0且聚苯板破壞耐水Mpa>1.0且聚苯板破壞表3聚合物抗裂砂漿性詣指標項目單位指標拉伸粘結強度與水泥砂漿標準狀態28dMpa》0.70耐水7dMpa》0.50耐凍融25次Mpa》0.50與苯板(18kgm3)標準狀態28dMpa>1.0且聚苯板破壞耐水7dMpa>1.0且聚苯板破壞耐凍融25次Mpa》1.0且聚苯板破壞由表2、表3中可以看出，此型保溫系統中，聚苯板抗拉強度最低，所以拉拔實驗要求破壞界面在聚苯板內；因此，聚苯板的強度直接影響整個保溫結構系統的強度，是整個保溫系統的短板所在。因此，要提高A型保溫系統整體強度，增加保溫系統安全性，只有提高聚苯板的抗拉強度。
發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種抗拉強度高的增強聚苯乙烯纖維泡沫板。為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是一種增強聚苯乙烯纖維泡沫板，由包括聚苯乙烯顆粒的原料製成，所述原料中還包括長度為530mm的合成纖維，該合成纖維佔原料總重量的520%。所述合成纖維佔原料總重量的515%。所述合成纖維佔原料總重量的1020%。上述增強聚苯乙烯纖維泡沬板的生產方法，包括聚苯乙烯顆粒預發泡、聚苯乙烯顆粒熟化、模塑/擠壓成型工序，該生產方法還包括合成纖維的添加步驟，即向熟化後的PS顆粒加入所述合成纖維，並充分混勻後，再模塑/擠壓成型即可。以上所述合成纖維為聚丙烯纖維、聚醯胺纖維、聚酯纖維、聚丙烯晴纖維、聚乙烯醇縮甲醛纖維、聚氯乙烯纖維、聚四氟乙烯纖維中的至少一種。上述纖維的長度可以根據不同的生產工藝情況來進行選擇，對於膨脹型聚苯板，纖維的長度以46個PS顆粒直徑長度為宜；擠出型聚苯板的纖維長度以510咖為宜。本發明具有積極有益的效果1.改變存在的缺陷加入合成纖維，可有效增強聚苯板的抗拉強度(提高1225%)和尺寸穩定性，抗彎強度有明顯提高(2532%);2.外保溫體系更牢固聚苯板抗拉強度的增加，使得整個保溫系統的強度增加，增加保溫系統的安全性；3.可提高建築外飾面的材料選擇範圍，可有效防止外飾面材料的脫落、變形；4.提高整個保溫系統的抗風壓性能；5.提高整個保溫系統的抗衝擊性能。具體實施例方式實施例l一種聚苯乙烯纖維泡沫板(EPS)的生產方法，步驟如下(1)聚苯乙烯顆粒製備不溶於水的苯乙烯單體在懸浮穩定劑和劇烈攪拌下分散為液滴，接著在引發劑的作用下，聚合而成聚合物顆粒，然後經冷卻、固液分離、乾燥、篩分等處理而成聚苯乙烯顆粒(即可發性PS珠粒)。該聚合過程包括兩個階段一是4(TC升溫至9G'C後，恆溫聚合5小時；二是從90。C再升溫至12(TC，然後恆溫聚合3小時；二次升溫前即加入發泡劑、阻燃劑等添加劑。EPS珠粒的粒徑約為0>0.51.5mm。(2)聚苯乙烯顆粒的蒸汽預發泡可發性PS珠粒在發泡機中用飽和蒸汽加熱到其玻璃化轉變溫度以後(預發泡溫度一般控制在90105。C，預發泡PS顆粒可通過調溫度、出料口高度及加料量等進行控制)，發泡劑在其中緩慢擴散並形成①25mm的EPS大顆粒。預發泡時間在3min左右，其間，PS珠粒的體積可緩慢增加至原來的4080倍。(3)PS大顆粒的熟化空氣滲入到冷卻成接近真空的PS珠粒中直至內外壓力平衡防止成型後收縮，並使所餘發泡劑恢復到液體狀態，熟化時間為1224h。(4)添加合成纖維向熟化後的EPS顆粒加入長度為lOram的聚丙烯纖維，添加量為原料總重量的9%(添加量與EPS容重成一定的反比例關係)，並充分混勻。(5)模塑成型(液壓)EPS大顆粒在大模內模塑成lX1.2X6m或其它規格的大板塊，其過程分為充模、蒸汽加熱、冷卻、脫模等階段。(6)烘房養護EPS大板塊的高溫養護，標準規定，EPS板應在60'C的溫度下養護5天，或在自然條件下養護不少於42天。(7)切割根據需求將烘房養護後的大板塊切割成600X900X70mm或其它規格、其它形狀的適合於工程使用的板材(對於EPS來說，為方便切割，可選用纖維熔點與/^顆粒相近的合成纖維)。EPS生產過程的各個階段，一般都是間歇而相互獨立的，在整個生產過程中，壓力一般都是常壓或負壓，過程(2)(6)的溫度一般均在100。C左右。上述聚苯乙烯纖維泡沫板的性能指標見表4。實施例2—種聚苯乙烯纖維泡沫板的生產方法，與實施例1基本相同，不同之處在於長度為10mm的聚丙烯纖維的添加量為原料總重量的15%。實施例3—種聚苯乙烯纖維泡沫板的生產方法，與實施例1基本相同，不同之處在於:所用纖維為長度為5mm的聚丙烯纖維，添加量為原料總重量的9%。實施例4一種聚苯乙烯纖維泡沫板的生產方法，與實施例1基本相同，不同之處在於所用纖維為長度為12mm的聚氯乙烯纖維，添加量為原料總重量的20%。實施例5—種聚苯乙烯纖維泡沫板的生產方法，與實施例l基本相同，不同之處在於所用纖維為長度為25mm的聚醯胺纖維，添加量為原料總重量的19%。實施例6—種聚苯乙烯纖維泡沫板(XPS)的生產方法，步驟如下(1)聚苯乙烯顆粒的真空預發泡可發性聚苯乙烯顆粒(PS珠粒)裝入容器後，加熱並攪拌抽真空至50.766.7kPa,使已軟化的PS珠粒發泡膨脹，再加放少量水，在真空條件下，水吸熱變成7080。C的低溫蒸汽，使己發泡的PS珠粒表面冷卻固化，然後消除真空，用空氣助推器卸出已發泡的PS粒料，密度可以通過加熱時間及真空度控制。(2)聚苯乙烯顆粒熟化預發後的PS在一定的條件下貯放一段時間(一般在開口容器中室溫下放置810h)，以吸收空氣，使氣泡內外壓力平衡防止成型後收縮，並使所餘發泡劑恢復到液體狀態，熟化溫度為2226。C，熟化時間根據容重、珠粒形狀及空氣條件而定。(3)添加合成纖維向熟化後的聚苯乙烯顆粒加入長度為5mm的聚丙烯纖維(添加量為原料總重量的7%)，並充分混勻。(4)擠壓成型可發性PS珠粒進入擠出機料筒內，經受熱、塑化、被壓實後並擠出。由於擠出物密度偏高，此時應適量加入檸檬酸(硼酸)與碳酸氫鈉，這些物質受熱產生不溶於PS樹脂的氣體，在壓力下均勻分散在熔融樹脂中。當擠出物離開模卸壓後，產生的氣體立即氣化膨脹形成很多泡孔，此時樹脂中發泡劑的分解氣體進入這些泡孔，使泡孔連續膨脹。擠出物被擠出吹塑，就製得細密而均勻的泡沫塑料片材或薄膜。上述擠塑型苯板的性能指標見表5。實施例7—種聚苯乙烯纖維泡沫板(XPS)的生產方法，與實施例5基本相同，不同之處在於所用纖維為長度為9min的聚氯乙烯纖維，添加量為原料總重量的15%。實施例8—種聚苯乙烯纖維泡沫板(XPS)的生產方法，與實施例5基本相同，不同之處在於所用纖維為長度為6mm的聚四氟乙烯纖維，添加量為原料總重量的8%。實施例9一種聚苯乙烯纖維泡沫板(XPS)的生產方法，與實施例5基本相同，不同之處在於所用纖維為長度為8nun的聚丙烯晴纖維，添加量為原料總重量的18%。實施例IO—種聚苯乙烯纖維泡沫板(XPS)的生產方法，與實施例5基本相同，不同之處在於所用纖維為長度為7mm的聚乙烯醇縮甲醛纖維，添加量為原料總重量的8%。8表4不同苯板的性能指標對比(膨脹型)tableseeoriginaldocumentpage9*係指《河南省工程建設標準設計》DBJT19-20-2005。權利要求1.一種增強聚苯乙烯纖維泡沫板，由包括聚苯乙烯顆粒的原料製成，其特徵在於，所述原料中還包括長度為5～30mm的合成纖維，該合成纖維佔原料總重量的5～20％。2.根據權利要求1所述的增強聚苯乙烯纖維泡沫板，其特徵在於，所述合成纖維佔原料總重量的515%。3.根據權利要求1所述的增強聚苯乙烯纖維泡沫板，其特徵在於，所述合成纖維佔原料總重量的1020%。4.根據權利要求1至3任一項權利要求所述的增強聚苯乙烯纖維泡沫板，其特徵在於，所述合成纖維為聚丙烯纖維、聚醯胺纖維、聚酯纖維、聚丙烯晴纖維、聚乙烯醇縮甲醛纖維、聚氯乙烯纖維、聚四氟乙烯纖維中的至少一種。5.根據權利要求4所述的增強聚苯乙烯纖維泡沫板，其特徵在於，它的生產方法包括聚苯乙烯顆粒預發泡、聚苯乙烯顆粒熟化、模塑/擠壓成型工序，另外還包括合成纖維的添加步驟，即向熟化後的聚苯乙烯加入所述合成纖維，並充分混勻後，再模塑/擠壓成型。全文摘要本發明涉及一種聚苯乙烯纖維泡沫板。旨在改善現有聚苯板的抗拉強度等性能指標。所述苯板的製備原料中包括長度為5～30mm的合成纖維，其佔原料總重量的5～20％。本發明生產方法包括聚苯乙烯顆粒預發泡、聚苯乙烯顆粒熟化、合成纖維的添加、模塑/擠壓成型工序，所述合成纖維的添加量為原料總重量的5～20％。本發明可有效增強聚苯板的抗拉強度、抗彎強度和尺寸穩定性及提高其抗衝擊性；使用本發明，可增強保溫系統的強度及安全性，提高保溫系統的抗風壓性能；可提高建築外飾面的材料選擇範圍，可有效防止外飾面材料的脫落、變形。文檔編號C08L25/06GK101475720SQ200810237320公開日2009年7月8日申請日期2008年12月31日優先權日2008年12月31日發明者王志輝申請人:王志輝