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1、10申请公布号CN104194177A43申请公布日20141210CN104194177A21申请号201410398766X22申请日20140814C08L25/06200601C08L51/04200601C08L25/12200601C08L55/02200601C08L25/08200601C08L71/12200601C08L25/18200601C08K13/02200601C08K3/04200601C08K3/22200601C08K5/02200601C08K5/136200601C08K5/14200601C08K5/12200601C08J9/1420060171申请。
2、人韩志才地址300000天津市大港区学府路天泽园13号楼2门402号72发明人韩志才54发明名称可发性聚苯乙烯功能新材料57摘要本发明属于新材料技术领域，具体属于一种可发性聚苯乙烯功能新材料。本发明通过对聚苯乙烯或含苯乙烯单体和其他单体共聚苯乙烯系聚合物进行改性，改性辅助材料是石墨、卤系阻燃协效剂三氧化二锑或者五氧化二锑胶体、卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系或氮磷系阻燃剂、相容剂、热稳定剂、增塑剂、成核剂、消烟剂、着色剂等，挤出机对物料进行有效的熔融混炼，物料进行充分的混合，塑化后的熔体分别进入熔体泵，经过熔体泵增压和稳压后进入换网器过滤杂质，过滤后的熔体进入转向阀和模板进入切粒室，对混有戊烷及辅。
3、料的高分子聚合物进行切粒即得到石墨阻燃级EPS。本发明生产出来的新材料已通过B1级检测，是节能、环保、安全的建筑新材料，具有广阔的市场前景。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图2页10申请公布号CN104194177ACN104194177A1/1页21可发性聚苯乙烯功能新材料，其特征在于，所述的聚苯乙烯功能新材料包括GPPS通用级聚苯乙烯、HIPS高抗冲聚苯乙烯、EPS普通级可发性聚苯乙烯、阻燃级可发性聚苯乙烯、SAN苯乙烯丙烯晴、ABS丙烯晴丁二烯苯乙烯、SMA苯乙烯和马来酐共聚物、SMAABSSMA与A。
4、BS共混物、ASA丙烯晴苯乙烯丙烯酸酯共聚物，丙烯酯通常为丙烯酸丁酯，具有耐候性和抗热老化性能、MBS甲基丙烯酸酯丁二烯苯乙烯、MABS甲基丙烯酸甲酯丙烯晴丁二烯苯乙烯、PPE聚苯醚。2根据权利要求1所述的可发性聚苯乙烯功能新材料，其特征在于所述的石墨添加量相对于聚苯乙烯从158质量，优选质量为155的高纯微粉石墨。3根据权利要求2所述的可发性聚苯乙烯功能新材料，其特征在于所述的石墨是可膨胀石墨、微粉石墨或石墨烯。4根据权利要求2或3所述的可发性聚苯乙烯功能新材料，其特征在于所述的炭黑加入量相对聚苯乙烯质量为026；优选炭黑为导电炭黑，粒径为5NM40NM。5根据权利要求1所述的可发性聚苯乙烯。
5、功能新材料，其特征在于所述的三氧化二锑，相对聚苯乙烯质量，其加入量为023。6根据权利要求1所述的可发性聚苯乙烯功能新材料，其特征在于所述的卤系阻燃剂，相对聚苯乙烯质量其添加量为057，所述的溴系阻燃剂为六溴环十二烷、四溴双酚A、或四溴双酚A双烯丙基醚，有机溴阻燃剂还可包括溴化聚苯乙烯，该溴化聚苯乙烯可以是合成的含溴阻燃剂为1025的聚苯乙烯或者用三溴苯乙烯与苯乙烯共聚并添加部分含溴阻燃剂的聚苯乙烯、三2，3二溴丙基异三聚氰酸酯。7根据权利要求1所述的可发性聚苯乙烯功能新材料，其特征在于所述的磷系阻燃剂，相对于聚苯乙烯质量其加入量为520。8根据权利要求1所述的可发性聚苯乙烯功能新材料，其特征。
6、在于所述的阻燃协效剂是DCP,过氧化二异丙苯，其添加量相对聚苯乙烯质量为00535。9根据权利要求1所述的可发性聚苯乙烯功能新材料，其特征在于所述的增塑剂为矿物油或者邻苯二甲酸二辛脂，相对于聚苯乙烯质量其添加量为0012。10根据权利要求1所述的可发性聚苯乙烯功能新材料，其特征在于所述的成核剂为聚乙烯蜡，相对聚苯乙烯质量其添加量为0023。11根据权利要求1所述的可发性聚苯乙烯功能新材料，其特征在于所述的发泡剂为不含卤素的CNHM化合物，N46,包括丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷和己烷，通常使用正戊烷和异戊烷，正戊烷异戊烷73或64，相对聚苯乙烯的质量，其加入量为3510。权利要求书CN。
7、104194177A1/5页3可发性聚苯乙烯功能新材料技术领域0001本发明属于新材料技术领域，具体属于一种可发性聚苯乙烯功能新材料。背景技术0002通过对聚苯乙烯改性制备可发性聚苯乙烯新材料，具体为通过熔融共混法，在单螺杆、双螺杆挤出机中使石墨、炭黑、三氧化二锑、卤素阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系或氮磷系阻燃剂、增塑剂、相容剂、聚乙烯蜡等剪切混合，利用剪切产生的热熔化聚合物并使改性添加物均匀混合，随后，用高压泵定量加入适量的戊烷，然后在造粒机中造粒，得到可发性聚苯乙烯功能新材料。该材料具有优良的阻燃性、高强度、发泡密度低、抗静电、抗菌和抗霉变，作为工程塑料，广泛用于高端建筑市场的保温隔热等领域。0。
8、003可发性聚苯乙烯EPS广泛用于建材和包装领域，具有绝热保温、保冷、防潮、防震、隔音等功能。其合成方法通常为悬浮聚合工艺，如专利CN101092462，102585392A公开了可发性聚苯乙烯颗粒采用悬浮法制备的工艺，该工艺采用磷酸钙做悬浮剂，磺酸钠作为乳化剂，不溶于水的苯乙烯单体、引发剂、阻燃剂、阻燃增效剂、增塑剂等在悬浮稳定剂和高速搅拌下分散为液滴，然后生成聚合物颗粒，成为固体分散相；发泡剂在一定条件下浸渍到固体分散相中，经冷却、脱水、干燥、表面处理等工序得到可发性聚苯乙烯，这些EPS可满足隔热保温、防震等用途。这种悬浮聚合制造EPS的生产方法是广泛已知的，除上述中国专利外还有例如US5。
9、，240967，RU2087486C1，DE19548311A1、FR2820427A1等。0004在当前水资源严重匮乏，环保问题受到社会日益重视的情况下，悬浮法工艺的需耗用大量水资源、有机挥发分易扩散到大气中、加热悬浮体系需要耗用大量的能源的缺点要求从事可发性聚苯乙烯的技术人员开发新工艺、新技术来解决上述环保问题和能源问题成为当务之急。0005EP0668139A1提供了一种可发性聚苯乙烯微球的生产方法，在第一静态混合器内提供聚苯乙烯熔体流和发泡剂流，使之充分剪切混合；上述混合物在第二静态混合区进一步充分剪切混合；在第三静态混合器中将该混合物冷却至切粒所需温度，通过喷丝头骤冷挤出聚合物丝并切。
10、成发泡剂均匀分布并具有相同尺寸的EPS微粒，缺点是要求聚合物的分子量分布窄，类型单一。0006从US5000801公开了生产粒径分布窄的EPS珠粒的方法，即将EPS和成核剂混合，EPS是采用悬浮聚合工艺生产，含有发泡剂5775，成核剂为柠檬酸和苏打的混合物，且加入量为02504G/KGEPS，EPS珠粒和成核剂在混合器中混合后进入挤出机中并熔融，在一定条件下拉丝造粒得到含有窄粒径分布的可发性聚苯乙烯微球。该方法的缺点在于使用分子量MW小于200000，并且熔体指数为4550的聚合物，限制了这种方法的使用。发明内容0007本发明通过对聚苯乙烯或含苯乙烯单体和其他单体共聚苯乙烯系聚合物进行改说明书。
11、CN104194177A2/5页4性，改性辅助材料是石墨、卤系阻燃协效剂三氧化二锑或者五氧化二锑胶体、卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系或氮磷系阻燃剂、增塑剂、成核剂、消烟剂、着色剂等，挤出机对物料进行有效的熔融混炼，物料进行充分的混合，塑化后的熔体分别进入熔体泵，经过熔体泵增压和稳压后进入换网器过滤杂质，过滤后的熔体进入转向阀和模板进入切粒室，对混有戊烷及辅料的高分子聚合物进行切粒即得到石墨阻燃级EPS。0008可发性聚苯乙烯功能新材料，其中聚苯乙烯功能新材料包括GPPS通用级聚苯乙烯、HIPS高抗冲聚苯乙烯、EPS普通级可发性聚苯乙烯、阻燃级可发性聚苯乙烯、SAN苯乙烯丙烯晴、ABS丙烯晴丁二烯。
12、苯乙烯、SMA苯乙烯和马来酐共聚物、SMAABSSMA与ABS共混物、ASA丙烯晴苯乙烯丙烯酸酯共聚物，丙烯酸通常为丙烯酸丁酯，具有耐候性和抗热老化性能、MBS甲基丙烯酸酯丁二烯苯乙烯、MABS甲基丙烯酸甲酯丙烯晴丁二烯苯乙烯、PPE聚苯醚。0009优选的，所述的石墨添加量相对于聚苯乙烯从158质量，优选质量为155的高纯石墨。0010优选的，所述的石墨是可膨胀石墨、微粉石墨或石墨烯。0011优选的，所述的炭黑加入量相对聚苯乙烯质量为026；炭黑粒径为5NM40NM。0012优选的，所述的三氧化二锑，相对聚苯乙烯质量，其加入量为023。0013优选的，所述的三氧化二锑，相对聚苯乙烯质量，其加入。
13、量为023。0014优选的，所述的卤系阻燃剂，相对聚苯乙烯质量其添加量为057，所述的溴系阻燃剂为六溴环十二烷、四溴双酚A、或四溴双酚A双烯丙基醚，有机溴阻燃剂还可包括溴化聚苯乙烯，该溴化聚苯乙烯可以是合成的含溴阻燃剂为1025的聚苯乙烯或者用三溴苯乙烯与苯乙烯共聚并添加部分含溴阻燃剂的聚苯乙烯、三2，3二溴丙基异三聚氰酸酯。0015优选的，所述的磷系阻燃剂，相对于聚苯乙烯质量其加入量为520。0016优选的，所述的阻燃协效剂是DCP,过氧化二异丙苯，其添加量相对聚苯乙烯质量为00535。0017优选的，所述的增塑剂为矿物油或者邻苯二甲酸二辛脂，相对于聚苯乙烯质量其添加量为0012。0018优。
14、选的，所述的成核剂为聚乙烯蜡，相对聚苯乙烯质量其添加量为0023。0019优选的，所述的发泡剂为不含卤素的CNHM化合物，N46,包括丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷和己烷，通常使用正戊烷和异戊烷，正戊烷异戊烷73或64，相对聚苯乙烯的质量，其加入量为3510。0020本发明得到的新材料和新工艺具有以下优点00211、克服了悬浮聚合工艺合成可发性聚苯乙烯需要消耗大量的水的缺点，节约了珍贵的水资源；00222、克服了悬浮聚合工艺需要将整个悬浮体系工艺水苯乙烯油系121加热，消耗了大量的能源，同时，悬浮体系冷却亦需消耗大量的电能，新工艺节约了能源，降低了生产成本；00233、新工艺生产过程中无。
15、废水、废气、废渣等等三废产生，是环保型生产工艺；说明书CN104194177A3/5页5新材料同时符合欧盟颁布的ROHSTHERESTRICTIONOFHAZARDOUSSUBSTANCESINELECTRICALEQUIPMENT,DIRECTIVE2002/95/EC和WEEEWASTEELECTRICALANDELECTRONICEQUIPMENT,DIRECTIVE2002/96/EC指令；00244、新产品具有比普通可发性聚苯乙烯更低的导热系数，经检测，新产品导热系数为0031W/MK,普通可发性聚苯乙烯的导热系数为0041W/MK,导热系数降低3225，隔热性能大幅提高；00255。
16、、由于具有更优良的隔热性能，在要求同样保温性能的条件下，聚合物材料的使用量可节约3050；00266、新材料制品具有优良的抗静电性能、抗菌性能；00277、新材料通过燃烧的性能达到GB8624B1BS2，D0,T2级检测，是节能、环保、安全的建筑新材料，具有广阔的市场前景。附图说明0028图1是可发性聚苯乙烯功能新材料专用生产设备A；0029图2是可发性聚苯乙烯功能新材料专用生产设备B；0030图3是可发性聚苯乙烯功能新材料专用生产设备C。具体实施方式0031为使本发明的技术方案和特点更加清楚，下面结合实施例，对本发明做进一步的详细说明。在此，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
17、。0032实施例一0033如图1所示，可发性聚苯乙烯功能新材料专用生产设备，包括挤出机单螺杆挤出机或双螺杆挤出机、失重称、液体注入泵、熔体泵、换网器、转向阀、造粒机、干燥机、包装机。0034工艺过程说明00351利用双螺杆挤出机或单螺杆挤出机将主要原料聚苯乙烯及其其他树脂、可发性聚苯乙烯进行熔融；00362将其他辅料阻燃剂、石墨等从主喂料口或以侧喂料的形式加入；00373将液体物料戊烷、丁烷以计量泵的形式注入挤出机内；如采用可发性聚苯乙烯则发泡剂计量泵可关闭不进液体物料或少进液体物料；00384主物料与辅料在挤出机里进行动态混合；00395物料输送到熔体泵，熔体泵均匀稳定的向前输送；00406。
18、换网器将混合熔体的杂质过滤掉；00417物料再通过转向阀取样，抽检；00428正常物料输送到造粒机进行造粒；00439制成的微颗粒通过循环水输送到离心干燥机，进行干燥；004410成品输送到下一工段处理；0045实施例二0046如图2所示，可发性聚苯乙烯功能新材料专用生产设备，包括挤出机单螺杆挤说明书CN104194177A4/5页6出机或双螺杆挤出机、失重称、液体注入泵、熔体泵、换网器、转向阀、造粒机、干燥机、包装机。0047工艺过程说明00481利用双螺杆挤出机将主要原料聚苯乙烯及其其他树脂、可发性聚苯乙烯进行熔融；00492将其他辅料阻燃剂、石墨等从主喂料口或以侧喂料的形式加入；0050。
19、3再将熔体注入单螺杆混合器进行有效在混合；00514将液体物料戊烷、丁烷以计量泵的形式注入单螺杆挤出机内；如采用可发性聚苯乙烯则发泡剂计量泵可关闭不进液体物料或少进液体物料；00525主物料与辅料在挤出机里进行动态混合；00536物料输送到熔体泵，熔体泵均匀稳定的向前输送；00547换网器将混合熔体的杂质过滤掉；00558物料再通过转向阀取样，抽检；00569正常物料输送到造粒机进行造粒；005710制成的微颗粒通过循环水输送到离心干燥机，进行干燥；005811成品输送到下一工段处理。0059实施例三0060如图3所示，可发性聚苯乙烯功能新材料专用生产设备，包括挤出机单螺杆挤出机或双螺杆挤出机。
20、、失重称、液体注入泵、熔体泵、换网器、转向阀、造粒机、干燥机、包装机、混合换热器。0061工艺过程说明00621利用双螺杆挤出机或单螺杆挤出机将主要原料聚苯乙烯及其其他树脂进行熔融；00632将其他辅料阻燃剂、石墨等从主喂料口或以侧喂料的形式加入；00643混合换热器对熔体温度进行有效控制而且对物料有混合作用；00654液体辅料可从挤出机注入或从混合换热器注入，液体物料戊烷、丁烷以计量泵的形式注入；如采用可发性聚苯乙烯则发泡剂计量泵可关闭不进液体物料或少进液体物料；00665主物料与辅料在挤出机及其混合换热器进行静态混合；00676物料输送到熔体泵，熔体泵均匀稳定的向前输送；00687换网器将。
21、混合熔体的杂质过滤掉；00698物料再通过转向阀取样，抽检；00709正常物料输送到造粒机进行造粒；007110制成的微颗粒通过循环水输送到离心干燥机，进行干燥；007211成品输送到下一工段处理。0073本发明是一种聚合物高分子新材料，具体是可发性聚苯乙烯EPS功能新材料的生产，普通的EPS因含有发泡剂戊烷，在连续或间歇式预发泡机中温度为90105时可以一次或多次发泡，膨胀成泡孔均匀的珠粒，泡粒的密度从540KG/M3，广泛应用保温、保冷、隔热、减震等领域，主要为内外墙保温、冷库保冷；电器、陶瓷包装；渔箱、水果箱、蔬菜箱保说明书CN104194177A5/5页7鲜；工艺品或其他易碎品的减震，。
22、特别是目前用在工程方面，如汽车模具铸造的消失模、高等高速公路的减震层、南水北调工程的减震防渗等0074作为性价比最好的保温材料，可发性聚苯乙烯的最重要的性质是热导率。参与热传导的类型有聚苯乙烯中的热传导、充入气体的热传导、辐射热的转移和密闭颗粒中对流流动产生的热对流。颗粒中空气的热导率在整个热传递中作用最大，随着发泡粒子的密度的增大热导率降低，0075本发明通过对聚苯乙烯或含苯乙烯单体和其他单体共聚苯乙烯系聚合物进行改性，改性辅助材料是石墨、卤系阻燃协效剂三氧化二锑或者五氧化二锑胶体、卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系或氮磷系阻燃剂、增塑剂、成核剂、消烟剂、着色剂等，挤出机对物料进行有效的熔融混炼，。
23、物料进行充分的混合，塑化后的熔体分别进入熔体泵，经过熔体泵增压和稳压后进入换网器过滤杂质，过滤后的熔体进入转向阀和模板进入切粒室，对混有戊烷及辅料的高分子聚合物进行切粒即得到可发性聚苯乙烯功能新材料。0076显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。说明书CN104194177A1/2页8图1图2说明书附图CN104194177A2/2页9图3说明书附图CN104194177A。