(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 110527203 A(43)申请公布日 2019.12.03
(21)申请号 201810502934.3(22)申请日 2018.05.23
(71)申请人 济南巨鑫包装制品有限公司
地址 250301 山东省济南市经济开发区国
道路6002号
申请人 石亮(72)发明人 石亮
(74)专利代理机构 济南舜源专利事务所有限公
司 37205
代理人 孙宝绿(51)Int.Cl.
C08L 25/06(2006.01)C08L 97/02(2006.01)C08L 67/04(2006.01)C08L 23/12(2006.01)
权利要求书1页 说明书6页
C08K 3/30(2006.01)C08K 3/22(2006.01)C08K 3/32(2006.01)C08K 3/36(2006.01)C08K 3/34(2006.01)
CN 110527203 A(54)发明名称
一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板及其制备方法(57)摘要
本发明涉及一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，包括聚苯颗粒、硫酸镁、六环石粉、氧化镁、三氧化二锑、三聚磷酸钠、过碳酸钠、磷酸二氢钠、榆树皮原粉、聚羟酸、硫酸、高岭土粉、硬脂酸化合物及改性剂；制备方法为：加入硫酸，搅拌均匀，加入硫酸镁、短纤维、无机硅胶、磷酸二氢钠、榆树皮原粉和2.0%的聚羟酸，得溶胶初液；后先添加三聚磷酸钠，升温至125℃，再添加过碳酸钠，在减压状态下利用红外线加热15min，后送入高速剪切机中快速剪切，剪切速率为6000r/min，剪切时间为35min，得溶胶；将溶胶和聚苯颗粒混合，养护；本发明的保温板，耐候性、抗风压强度、抗折强度高，具有良好的阻燃性能和抗冻性能，应用更加广泛。
CN 110527203 A
权 利 要 求 书
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1.一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，其特征在于，所述聚合聚苯颗粒无机复合保温板，包括：聚苯颗粒、硫酸镁溶液、六环石粉、氧化镁、三氧化二锑、三聚磷酸钠、短纤维、过碳酸钠、无机硅胶、磷酸二氢钠、榆树皮原粉、聚羟酸、硫酸、高岭土粉、硬脂酸化合物以及改性剂。
2.根据权利要求1所述的一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，其特征在于，所述聚合聚苯颗粒无机复合保温板，按重量份，包括：聚苯颗粒60-85份、硫酸镁溶液10-20份、六环石粉8-15份、氧化镁15-20份、三氧化二锑1-5份、三聚磷酸钠1-3份、短纤维2-8份、过碳酸钠1-8份、无机硅胶3-5份、磷酸二氢钠1-6份、榆树皮原粉3-8份、硫酸0.1-3份、高岭土粉1-6份、硬脂酸化合物1-3份以及改性剂12-25份。
3.根据权利要求2所述的一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，其特征在于，所述聚合聚苯颗粒无机复合保温板，按重量份，包括：聚苯颗粒80份、硫酸镁溶液15份、六环石粉12份、氧化镁18份、三氧化二锑2份、三聚磷酸钠3份、短纤维5份、过碳酸钠6份、无机硅胶4份、磷酸二氢钠4份、榆树皮原粉6份、硫酸1.5份、高岭土粉4.5份、硬脂酸化合物2份以及改性剂20份。
4.根据权利要求1所述的一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，其特征在于，所述聚羟酸的添加量为2%，所述聚羟酸，活性成分＞97%，堆积密度为610kg/m3。5.根据权利要求2所述的一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，其特征在于，所述聚苯颗粒，湿表观密度≤420kg/m3，干表观密度为285kg/m3，导热系数≤0.060 WL，蓄热系数≥0.95 WL，压剪粘结强度≥50Kpa，线性收缩率≤0.3%，软化系数≥0.5；
所述六环石粉，氧化铁含量5.3%，氧化铝含量22.4%，锗含量0.56%，负离子释放量为2000ion/cm3。
6.根据权利要求2所述的一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，其特征在于，所述榆树皮原粉，粒度为400目，水分≤4.2%，绿原酸≥6.5%，黄酮含量为12.6%，酵母菌≤100CPU/g；
所述短纤维，为聚丙烯短纤维，抗拉强度＞358Mpa，纤维直径18-48μm，弹性模量＞3.5Gpa。
7.一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板的制备方法，其特征在于，所述聚合聚苯颗粒无机复合保温板的制备方法，包括以下步骤：（1）按比例称取六环石粉、氧化镁、三氧化二锑、高岭土粉、硬脂酸化合物以及改性剂，恒温65℃条件下将上述物料进行搅拌，混合成匀质状态；（2）加入硫酸，搅拌均匀，在酸性条件下，缓慢加入硫酸镁溶液、短纤维、无机硅胶、磷酸二氢钠、榆树皮原粉和2.0%的聚羟酸进行水解反应，得到溶胶初液；（3）向步骤（2）中的溶胶初液中先添加三聚磷酸钠，升温至125℃，再添加过碳酸钠，压力为0.08MPa，在减压状态下利用红外线加热15min，然后送入高速剪切机中快速剪切，剪切速率为6000r/min，剪切时间为35min，得到溶胶；（4）将溶胶和聚苯颗粒按配方比例混合后通过成型机，经过辊压一次成型，而后在50℃条件下，恒温养护7天。
8.根据权利要求2所述的一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，其特征在于，所述步骤（3），红外线波长为3μm、红外灯功率为1055W。
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说 明 书
一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板及其制备方法
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技术领域
[0001]本发明涉及建筑材料技术领域，涉及一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，具体涉及一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板及其制备方法。
背景技术
[0002]聚苯颗粒全称为膨胀聚苯乙烯泡沫颗粒，又称膨胀聚苯颗粒，该材料是由可发性聚苯乙烯树脂珠粒为基础原料膨胀发泡制成的。聚苯颗粒是聚苯颗粒保温材料的主要原料，聚苯保温板广泛应用于墙体保温、平面混凝土屋顶及钢结构屋顶的保温，低温储藏地面、机场跑道、高速公路等防潮保温。
[0003]随着外保温系统的大面积使用，现阶段现有的保温性建筑材料的一些问题也相继出现，如：（1）不耐候，长期暴露在外部，有的建筑出现容易起泡、剥离、空鼓和脱落，容易渗水裂缝，保护层与保温层的拉伸粘结强度降低的现象；（2）抗风压强度和抗折强度低，容易造成财物损失和人员伤亡；（3）不耐冻，冬季使用后质量损失和强度损失高；（4）阻燃性能低，应用范围收到限制和制约。发明内容
[0004]为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板及其制备方法，可以实现以下发明目的：
（1）本发明的一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，经耐候性测试，无起泡、剥离、空鼓和脱落，无渗水裂缝，保护层与保温层的拉伸粘结强度高；
（2）本发明的一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，抗风压强度得以提高，完好无损，干燥收缩值低，抗折强度高；
（3）本发明的一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，经耐冻融试验，质量损失少，强度损失率低；
（4）本发明的一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，燃烧性能为A1级，具有良好的阻燃性能，应用范围广泛。
[0005]为解决上述技术问题，采用以下技术方案：
一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，其特征在于，所述聚合聚苯颗粒无机复合保温板，包括：聚苯颗粒、硫酸镁溶液、六环石粉、氧化镁、三氧化二锑、三聚磷酸钠、短纤维、过碳酸钠、无机硅胶、磷酸二氢钠、榆树皮原粉、聚羟酸、硫酸、高岭土粉、硬脂酸化合物以及改性剂。[0006]作为本发明优选的技术方案，所述聚合聚苯颗粒无机复合保温板，按重量份，包括：聚苯颗粒60-85份、硫酸镁溶液10-20份、六环石粉8-15份、氧化镁15-20份、三氧化二锑1-5份、三聚磷酸钠1-3份、短纤维2-8份、过碳酸钠1-8份、无机硅胶3-5份、磷酸二氢钠1-6份、榆树皮原粉3-8份、硫酸0.1-3份、高岭土粉1-6份、硬脂酸化合物1-3份以及改性剂12-25份。
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CN 110527203 A[0007]
说 明 书
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作为本发明优选的技术方案，所述聚合聚苯颗粒无机复合保温板，按重量份，包
括：聚苯颗粒80份、硫酸镁溶液15份、六环石粉12份、氧化镁18份、三氧化二锑2份、三聚磷酸钠3份、短纤维5份、过碳酸钠6份、无机硅胶4份、磷酸二氢钠4份、榆树皮原粉6份、硫酸1.5份、高岭土粉4.5份、硬脂酸化合物2份以及改性剂20份。[0008]作为本发明优选的技术方案，所述聚羟酸的添加量为2%，所述聚羟酸，活性成分＞97%，堆积密度为610kg/m3。
[0009]作为本发明优选的技术方案，所述聚苯颗粒，湿表观密度≤420kg/m3，干表观密度为285kg/m3，导热系数≤0.060 WL(mm3-K)，蓄热系数≥0.95 WL(mm3-K)，压剪粘结强度≥50Kpa，线性收缩率≤0.3%，软化系数≥0.5；
所述六环石粉，氧化铁含量5.3%，氧化铝含量22.4%，锗含量0.56%，负离子释放量为2000ion/cm3。
[0010]作为本发明优选的技术方案，所述榆树皮原粉，粒度为400目，水分≤4.2%，绿原酸≥6.5%，黄酮含量为12.6%，酵母菌≤100CPU/g；
所述短纤维，为聚丙烯短纤维，抗拉强度＞358Mpa，纤维直径18-48μm，弹性模量＞3.5Gpa。
[0011]一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板的制备方法，包括以下步骤：
（1）按比例称取六环石粉、氧化镁、三氧化二锑、高岭土粉、硬脂酸化合物以及改性剂，恒温65℃条件下将上述物料进行搅拌，混合成匀质状态；
（2）加入硫酸，搅拌均匀，在酸性条件下，缓慢加入硫酸镁溶液、短纤维、无机硅胶、磷酸二氢钠、榆树皮原粉和2.0%的聚羟酸进行水解反应，得到溶胶初液；
（3）向步骤（2）中的溶胶初液中先添加三聚磷酸钠，升温至125℃，再添加过碳酸钠，压力为0.08MPa，在减压状态下利用红外线加热15min，然后送入高速剪切机中快速剪切，剪切速率为6000r/min，剪切时间为35min，得到溶胶；
（4）将溶胶和聚苯颗粒按配方比例混合后通过成型机，经过辊压一次成型，而后在50℃条件下，恒温养护7天。
[0012]作为本发明优选的技术方案，所述步骤（3），红外线波长为3μm、红外灯功率为1055W。
[0013]本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：
（1）本发明的一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，经耐候性测试，无起泡、剥离、空鼓和脱落，无渗水裂缝，保护层与保温层的拉伸粘结强度为0.32-0.34 MPa；
（2）本发明的一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，抗风压强度为6.4-6.6MPa，完好无损，干燥收缩值1.20-1.32mm/m，抗折强度0.53-0.56MPa；
（3）本发明的一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，经耐冻融试验，质量损失为1.2-1.7%，强度损失12.0-12.4%；（4）本发明的一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，燃烧性能为A1级，具有良好的阻燃性能，应用范围广泛。具体实施方式
[0014]实施例1一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板
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本发明的一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，包括：聚苯颗粒、硫酸镁溶液、六环石粉、氧化镁、三氧化二锑、三聚磷酸钠、短纤维、过碳酸钠、无机硅胶、磷酸二氢钠、榆树皮原粉、聚羟酸、硫酸、高岭土粉、硬脂酸化合物以及改性剂。[0015]具体地，本发明的一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，按照重量份，包括：聚苯颗粒60份、硫酸镁溶液10份、六环石粉8份、氧化镁15份、三氧化二锑1份、三聚磷酸钠1份、短纤维2份、过碳酸钠1份、无机硅胶3份、磷酸二氢钠1份、榆树皮原粉3份、硫酸0.1份、高岭土粉1份、硬脂酸化合物1份以及改性剂12份；
上述配方中，还包括聚羟酸，所述聚羟酸的添加量为上述配方总质量的2.0%；所述聚苯颗粒，湿表观密度≤420kg/m3，干表观密度为285kg/m3，导热系数≤0.060 WL(mm3-K)，蓄热系数≥0.95 WL(mm3-K)，抗压强度≥200Kpa，压剪粘结强度≥50Kpa，线性收缩率≤0.3%，软化系数≥0.5；
所述六环石粉，氧化铁含量5.3%，氧化铝含量22.4%，锗含量0.56%，负离子释放量为2000ion/cm3；
所述改性剂，由磷酸、柠檬酸、磷酸三钠、硼酸、三乙醇胺和水组成，质量比为3:1：1:0.5：1:2；
所述榆树皮原粉，粒度为400目，水分≤4.2%，绿原酸≥6.5%，黄酮含量为12.6%，酵母菌≤100CPU/g；
所述短纤维，为聚丙烯短纤维，抗拉强度＞358Mpa，纤维直径18-48μm，弹性模量＞3.5Gpa；
所述过碳酸钠，粒度≥400目，含量≥13.5%；所述聚羟酸，活性成分＞97%，堆积密度为610kg/m3。[0016]实施例2一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板
本发明的一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，包括：聚苯颗粒、硫酸镁溶液、六环石粉、氧化镁、三氧化二锑、三聚磷酸钠、短纤维、过碳酸钠、无机硅胶、磷酸二氢钠、榆树皮原粉、聚羟酸、硫酸、高岭土粉、硬脂酸化合物以及改性剂。[0017]具体地，本发明的一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，按照重量份，包括：
聚苯颗粒80份、硫酸镁溶液15份、六环石粉12份、氧化镁18份、三氧化二锑2份、三聚磷酸钠3份、短纤维5份、过碳酸钠6份、无机硅胶4份、磷酸二氢钠4份、榆树皮原粉6份、硫酸1.5份、高岭土粉4.5份、硬脂酸化合物2份以及改性剂20份；
上述配方中，还包括聚羟酸，所述聚羟酸的添加量为上述配方总质量的2.0%；所述聚苯颗粒，湿表观密度≤420kg/m3，干表观密度为285kg/m3，导热系数≤0.060 WL(mm3-K)，蓄热系数≥0.95 WL(mm3-K)，抗压强度≥200Kpa，压剪粘结强度≥50Kpa，线性收缩率≤0.3%，软化系数≥0.5；
所述六环石粉，氧化铁含量5.3%，氧化铝含量22.4%，锗含量0.56%，负离子释放量为50000ion/cm3；
所述改性剂，由磷酸、柠檬酸、磷酸三钠、硼酸、三乙醇胺和水组成，质量比为3:1：1:0.5：1:2；
所述榆树皮原粉，粒度为400目，水分≤4.2%，绿原酸≥6.5%，黄酮含量为12.6%，酵母菌≤100CPU/g；
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所述短纤维，为聚丙烯短纤维，抗拉强度＞358Mpa，纤维直径18-48μm，弹性模量＞3.5Gpa；
所述过碳酸钠，粒度≥400目，含量≥13.5%；所述聚羟酸，活性成分＞97%，堆积密度为580-610kg/m3。
[0018]
实施例3一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板本发明的一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，包括：聚苯颗粒、硫酸镁溶液、六环石粉、氧化镁、三氧化二锑、三聚磷酸钠、短纤维、过碳酸钠、无机硅胶、磷酸二氢钠、榆树皮原粉、聚羟酸、硫酸、高岭土粉、硬脂酸化合物以及改性剂。[0019]具体地，本发明的一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板，按照重量份，包括：
聚苯颗粒85份、硫酸镁溶液20份、六环石粉15份、氧化镁20份、三氧化二锑5份、三聚磷酸钠3份、短纤维8份、过碳酸钠8份、无机硅胶5份、磷酸二氢钠6份、榆树皮原粉8份、硫酸3份、高岭土粉6份、硬脂酸化合物3份以及改性剂25份；
上述配方中，还包括聚羟酸，所述聚羟酸的添加量为上述配方总质量的2.0%；所述聚苯颗粒，湿表观密度≤420kg/m3，干表观密度为285kg/m3，导热系数≤0.060 WL(mm3-K)，蓄热系数≥0.95 WL(mm3-K)，抗压强度≥200Kpa，压剪粘结强度≥50Kpa，线性收缩率≤0.3%，软化系数≥0.5；
所述六环石粉，氧化铁含量5.3%，氧化铝含量22.4%，锗含量0.56%，负离子释放量为70000ion/cm3；
所述改性剂，由磷酸、柠檬酸、磷酸三钠、硼酸、三乙醇胺和水组成，质量比为3:1：1:0.5：1:2；
所述榆树皮原粉，粒度为400目，水分≤4.2%，绿原酸≥6.5%，黄酮含量为12.6%，酵母菌≤100CPU/g；
所述短纤维，为聚丙烯短纤维，抗拉强度＞358Mpa，纤维直径18-48μm，弹性模量＞3.5Gpa；
所述过碳酸钠，粒度≥400目，含量≥13.5%；所述聚羟酸，活性成分＞97%，堆积密度为580kg/m3。[0020]实施例4一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板
本实施例4共设置对比例1-3：对比例1（聚羟酸的添加量为上述配方总质量的0.0%，其余同实施例2）；对比例2（聚羟酸的添加量为上述配方总质量的1.5%，其余同实施例2）；对比例3（聚羟酸的添加量为上述配方总质量的5.0%，其余同实施例2）。[0021]实施例5一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板的制备方法
本发明的一种聚合聚苯颗粒无机复合保温板的制备方法，包括以下步骤：（1）按比例称取六环石粉、氧化镁、三氧化二锑、高岭土粉、硬脂酸化合物以及改性剂，恒温65℃条件下将上述物料进行搅拌，混合成匀质状态。[0022]（2）加入硫酸，搅拌均匀，在酸性条件下，缓慢加入硫酸镁溶液、短纤维、无机硅胶、磷酸二氢钠、榆树皮原粉和2.0%的聚羟酸进行水解反应，得到溶胶初液。[0023]（3）向步骤（2）中的溶胶初液中先添加三聚磷酸钠，升温至125℃，再添加过碳酸
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钠，压力为0.08MPa，在减压状态下利用红外线加热15min，然后送入高速剪切机中快速剪切，剪切速率为6000r/min，剪切时间为35min，得到溶胶；
其中，红外线波长为3μm、红外灯功率为1055W。[0024]（4）将溶胶和聚苯颗粒按配方比例混合后通过成型机，经过辊压一次成型，而后在50℃条件下，恒温养护7天。[0025]对比例4：在实施例5的基础上，仅改变步骤（3）：即溶胶初液中同时添加三聚磷酸钠和过碳酸钠，升温至125℃，压力为0.08MPa，在减压状态下利用红外线加热15min，然后送入高速剪切机中快速剪切，剪切速率为6000r/min，剪切时间为35min。[0026]对比例5：在实施例5的基础上，仅改变步骤（3）：即溶胶初液中先添加三聚磷酸钠，升温至125℃，再添加过碳酸钠，然后送入高速剪切机中快速剪切，剪切速率为6000r/min，剪切时间为35min。
[0027]复合保温板的效果指标如下表所示：
表1：聚合聚苯颗粒无机复合保温板的耐候试验指标（试验方法参见国标）
表2：聚合聚苯颗粒无机复合保温板的物理效果指标
表3：聚合聚苯颗粒无机复合保温板的性能效果指标
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表4：聚合聚苯颗粒无机复合保温板的抗冻性能与燃烧性能效果指标
备注：本发明实施例1-3和对比例1-3的制备方法按照实施例5进行。[0028]除非另有说明，本发明所采用的百分数均为重量百分数，本发明所述的比例，均为质量比例。
[0029]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
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