一种复合聚苯板及其制备方法与流程

1.本发明涉及聚苯板的制备技术领域，特别涉及一种复合聚苯板及其制备方法。


背景技术：

2.聚苯板全称聚苯乙烯泡沫板，又名泡沫板或eps板，是由含有挥发性液体发泡剂的可发性聚苯乙烯珠粒，经加热预发后在模具中加热成型的具有微细闭孔结构的白色固体。
3.但是现有的聚苯板不仅整体密度低，且作为保温板使用时力学性能较差。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种复合聚苯板及其制备方法，能够提高板材整体密度，提高复合聚苯板作为保温板的力学性能。
6.(二)技术方案
7.为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
8.一种复合聚苯板，其原料按重量份比包括：聚苯乙烯颗粒4-15份，水泥30-80份，胶粉0-10份，纤维0-2份，乳液0.1-10份，硅酸盐溶液10-70份，早强剂0.01-8份，硅烷偶联剂0-3份，疏水剂0-3份，保水剂0.5-2份，无机填料10-60份份，玻璃微珠5-75份和水1-6份。
9.为了达到上述目的，本发明采用的另一种技术方案为：
10.一种复合聚苯板的制备方法，包括以下步骤：
11.s1、将硅酸盐溶液、乳液、玻璃微珠、无机填料、硅烷偶联剂、疏水剂和水混合成涂覆剂a；
12.s2、将涂覆剂a与预发泡的聚苯乙烯颗粒充分混合涂覆后转移至50～80℃下充分干燥分散，得到经一次涂覆后的预发泡的聚苯乙烯颗粒组合物b；
13.s3、将水泥、胶粉、纤维、乳液、早强剂、无机填料、玻璃微珠和水充分混合搅拌成涂覆剂c；
14.s4、将涂覆剂c与经一次涂覆后的预发泡的聚苯乙烯颗粒组合物b充分混合涂覆，得到经二次涂覆后的聚苯乙烯发泡颗粒组合物d；
15.s5、将组合物d转移至模具，经模压成型、养护、切割后得到复合聚苯板；
16.所述涂覆剂a包括以下重量比的各组分：硅酸盐溶液10-70份、乳液0.1-10份、玻璃微珠5-75份、无机填料10-60份、硅烷偶联剂0-3份、疏水剂0-2份和水10-45份；
17.与所述涂覆剂a混合的预发泡的聚苯乙烯颗粒的重量比的各组分为4-15份，所述预发泡的聚苯乙烯颗粒堆积密度为4-20千克/立方；
18.所述涂覆剂c包括以下重量比的各组分：水泥30-80份、胶粉0-10份、纤维0-2份、乳液0-10份、保水剂0.5-2份、疏水剂0-1份、早强剂0.01-8份、无机填料10-60份、玻璃微珠5-75份和水25-50份。
19.所述模压成型时，压力为0.10-0.30mpa，保压时间6-24h，所述养护为在温度-5-65
℃条件下，养护时间3-28d。
20.(三)有益效果
21.本发明的有益效果在于：通过二次涂覆聚苯乙烯颗粒制备得到的复合聚苯板，其中第一次使用硅酸盐体系的组合物涂覆聚苯乙烯颗粒，第二次使用水泥体系的组合物涂覆聚苯乙烯颗粒，使用硅酸盐溶液代替了部分水泥，降低了板材整体密度，对降低板材的导热系数有很大帮助。第一次涂覆后，硅酸盐体系组合物对聚苯乙烯颗粒界面进行了无机改性，改善了界面极性，而水泥基组合物也属于无机体系，这就增强了二次涂覆时水泥基体系与聚苯乙烯颗粒的界面相容性，使得到的保温板力学性能显著增强。
具体实施方式
22.为了更好的解释本发明，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
23.实施例一
24.一种复合聚苯板，其原料按重量份比包括：聚苯乙烯颗粒4-15份，水泥30-80份，胶粉0-10份，纤维0-2份，乳液0.1-10份，硅酸盐溶液10-70份，早强剂0.01-8份，硅烷偶联剂0-3份，疏水剂0-3份，保水剂0.5-2份，无机填料10-60份份，玻璃微珠5-75份和水1-6份。
25.所述聚苯乙烯颗粒为预发泡的聚苯乙烯颗粒，堆积密度为4-12千克/立方。
26.所述胶粉为可再分散性胶粉。
27.所述纤维为聚合物纤维、无机纤维中的一种或两种，优选地选用pp纤维或玻璃纤维。
28.所述乳液为硅丙乳液、纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液中的一种或两种以上。
29.所述硅酸盐溶液为硅酸锂、硅酸钠、硅酸钾中的一种或者两种以上。
30.所述早强剂为甲酸钙，所述保水剂为纤维素醚，所述疏水剂为有机硅；
31.所述硅烷偶联剂为kh540、kh550、kh560中的一种或者两种以上。
32.所述无机填料为氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、二氧化硅、硫酸钡、粉煤灰、二氧化硅气凝胶、膨胀珍珠岩、膨胀石墨、玻化微珠中的一种或者两种以上；
33.所述玻璃微珠为中空玻璃微珠或经憎水剂处理过的中空玻璃微珠。
34.实施例二
35.一种复合聚苯板的制备方法，包括以下步骤：
36.s1、将硅酸盐溶液、乳液、玻璃微珠、无机填料、硅烷偶联剂、疏水剂和水混合成涂覆剂a；
37.s2、将涂覆剂a与预发泡的聚苯乙烯颗粒充分混合涂覆后转移至50～80℃下充分干燥分散，得到经一次涂覆后的预发泡的聚苯乙烯颗粒组合物b；
38.s3、将水泥、胶粉、纤维、乳液、早强剂、无机填料、玻璃微珠和水充分混合搅拌成涂覆剂c；
39.s4、将涂覆剂c与经一次涂覆后的预发泡的聚苯乙烯颗粒组合物b充分混合涂覆，得到经二次涂覆后的聚苯乙烯发泡颗粒组合物d；
40.s5、将组合物d转移至模具，经模压成型、养护、切割后得到复合聚苯板；
41.所述涂覆剂a包括以下重量比的各组分：硅酸盐溶液10-70份、乳液0.1-10份、玻璃
微珠5-75份、无机填料10-60份、硅烷偶联剂0-3份、疏水剂0-2份和水10-45份；
42.与所述涂覆剂a混合的预发泡的聚苯乙烯颗粒的重量比的各组分为4-15份，所述预发泡的聚苯乙烯颗粒堆积密度为4-20千克/立方；
43.所述涂覆剂c包括以下重量比的各组分：水泥30-80份、胶粉0-10份、纤维0-2份、乳液0-10份、保水剂0.5-2份、疏水剂0-1份、早强剂0.01-8份、无机填料10-60份、玻璃微珠5-75份和水25-50份。
44.所述模压成型时，压力为0.10-0.30mpa，保压时间6-24h，所述养护为在温度-5-65℃条件下，养护时间3-28d。
45.实施例三
46.一种复合聚苯板的制备方法，步骤如下：
47.1)筛选堆积密度为6千克/立方的预发泡的聚苯乙烯颗粒；
48.2)称取硅酸钾溶液60份，乳液10份，硅烷偶联剂0.5份，325目碳酸钙20份，水15份，混合均匀后得到涂覆剂a，加入步骤1)中的预发泡的聚苯乙烯颗粒，进行一次涂覆；
49.3)将经一次涂覆后的聚苯乙烯颗粒转移至65℃的烘箱中干燥8h，期间进行搅拌分散，最终得到呈干燥分散状态的一次涂覆聚苯乙烯颗粒；
50.4)称取水泥60份，胶粉2份，玻璃纤维2份，纤维素醚1份，甲酸钙6份，玻化微珠15份，中空玻璃微珠20份，有机硅1份，充分混合均匀后，加入35份水配制成涂覆剂c；
51.5)将步骤3)制得的材料与步骤4)制得的涂覆剂c充分混合，涂覆均匀后转移成专用模具中，模压压力0.25mpa，保压时间14h；
52.6)脱模后，常温干燥，养护14d后，切割后制得实施例三的a级改性聚苯板。
53.实施例四
54.一种复合聚苯板的制备方法，步骤如下：
55.1)筛选堆积密度为4千克/立方的预发泡的聚苯乙烯颗粒；
56.2)称取硅酸钾溶液60份，乳液8份，硅烷偶联剂0.5份，粉煤灰20份，水15份，混合均匀后得到涂覆剂a，加入步骤1)中的预发泡的聚苯乙烯颗粒，进行一次涂覆；
57.3)将经一次涂覆后的聚苯乙烯颗粒转移至65℃的烘箱中干燥8h，期间进行搅拌分散，最终得到呈干燥分散状态的一次涂覆聚苯乙烯颗粒；
58.4)称取水泥60份，胶粉1份，玻璃纤维2份，纤维素醚1份，有机硅0.5份，甲酸钙6份，玻化微珠15份，中空玻璃微珠20份，充分混合均匀后，加入34份水配制成涂覆剂c；
59.5)将步骤3)制得的材料与步骤4)制得的涂覆剂c充分混合，涂覆均匀后转移成专用模具中，模压压力0.25mpa，保压时间14h；
60.6)脱模后，常温干燥养护，养护14d后，切割后制得实施例四的a级改性聚苯板。
61.实施例五
62.一种复合聚苯板的制备方法，步骤如下：
63.1)筛选堆积密度为5千克/立方的预发泡的聚苯乙烯颗粒；
64.2)称取硅酸钾溶液50份，硅酸锂溶液10份，乳液8份，硅烷偶联剂0.5份，有机硅0.5份，粉煤灰20份，水15份，混合均匀后得到涂覆剂a，加入步骤1)中的预发泡的聚苯乙烯颗粒，进行一次涂覆；
65.3)将经一次涂覆后的聚苯乙烯颗粒转移至65℃的烘箱中干燥8h，期间进行搅拌分
散，最终得到呈干燥分散状态的一次涂覆聚苯乙烯颗粒；
66.4)称取水泥70份，胶粉1份，玻璃纤维2份，纤维素醚1份，甲酸钙6份，玻化微珠15份，中空玻璃微珠20份，有机硅0.5份，充分混合均匀后，加入38份水配制成涂覆剂c；
67.5)将步骤3)制得的材料与步骤4)制得的涂覆剂c充分混合，涂覆均匀后转移成专用模具中，模压压力0.25mpa，保压时间14h；
68.6)脱模后，常温干燥，养护14d后，切割后制得实施例五的a级改性聚苯板。
69.实施例六
70.一种复合聚苯板的制备方法，步骤如下：
71.1)筛选堆积密度为8千克/立方的预发泡的聚苯乙烯颗粒；
72.2)称取硅酸钾溶液30份，硅酸钠溶液30份，乳液8份，硅烷偶联剂0.5份，有机硅1份，氢氧化铝30份，水15份，混合均匀后得到涂覆剂a，加入步骤1)中的预发泡的聚苯乙烯颗粒，进行一次涂覆；
73.3)将经一次涂覆后的聚苯乙烯颗粒转移至65℃的烘箱中干燥8h，期间进行搅拌分散，最终得到呈干燥分散状态的一次涂覆聚苯乙烯颗粒；
74.4)称取水泥75份，玻璃纤维3份，纤维素醚1份，甲酸钙7.5份，玻化微珠15份，中空玻璃微珠20份，充分混合均匀后，加入40份水配制成涂覆剂c；
75.5)将步骤3)制得的材料与步骤4)制得的涂覆剂c充分混合，涂覆均匀后转移成专用模具中，模压压力0.20mpa，保压时间14h；
76.6)脱模后，常温干燥，养护14d后，切割后制得实施例六的a级改性聚苯板。
77.实施例七
78.一种复合聚苯板的制备方法，步骤如下：
79.1)筛选堆积密度为12千克/立方的预发泡的聚苯乙烯颗粒；
80.2)称取硅酸钠溶液50份，硅酸锂10份，乳液8份，硅烷偶联剂1份，有机硅0.5份，二氧化硅20份，水20份，混合均匀后得到涂覆剂a，加入步骤1)中的预发泡的聚苯乙烯颗粒，进行一次涂覆；
81.3)将经一次涂覆后的聚苯乙烯颗粒转移至65℃的烘箱中干燥8h，期间进行搅拌分散，最终得到呈干燥分散状态的一次涂覆聚苯乙烯颗粒；
82.4)称取水泥70份，胶粉1份，玻璃纤维2份，纤维素醚1份，甲酸钙7份，玻化微珠15份，中空玻璃微珠20份，有机硅0.5份，充分混合均匀后，加入38份水配制成涂覆剂c；
83.5)将步骤3)制得的材料与步骤4)制得的涂覆剂c充分混合，涂覆均匀后转移成专用模具中，模压压力0.25mpa，保压时间14h；
84.脱模后，常温干燥，养护14d后，切割后制得实施例七的a级改性聚苯板。
85.实施例八
86.一种复合聚苯板的制备方法，步骤如下：
87.1)筛选堆积密度为7千克/立方的预发泡的聚苯乙烯颗粒；
88.2)称取硅酸钾溶液35份，硅酸钠10份，硅酸锂5份，乳液5份，硅烷偶联剂3份，粉煤灰10份，碳酸钙10份，水30份，混合均匀后得到涂覆剂a，加入步骤1)中的预发泡的聚苯乙烯颗粒，进行一次涂覆；
89.3)将经一次涂覆后的聚苯乙烯颗粒转移至65℃的烘箱中干燥8h，期间进行搅拌分
散，最终得到呈干燥分散状态的一次涂覆聚苯乙烯颗粒；
90.4)称取水泥65份，胶粉5份，聚丙烯纤维2份，纤维素醚0.5份，甲酸钙6.5份，玻化微珠10份，膨胀珍珠岩5份，中空玻璃微珠20份，有机硅1份，充分混合均匀后，加入38份水配制成涂覆剂c；
91.5)将步骤3)制得的材料与步骤4)制得的涂覆剂c充分混合，涂覆均匀后转移成专用模具中，模压压力0.25mpa，保压时间14h；
92.脱模后，常温干燥，养护14d后，切割后制得实施例八的a级改性聚苯板。
93.综上，将传统的a级改性聚苯板的制备方法作为对照组，采用本发明的a级改性聚苯板的制备方法作为实验组，将对照组与本实施例三-八的a级改性聚苯板做对比。在相同的条件下，得到各项的指标数据如下表：
94.项目表观密度导热系数抗拉强度抗压强度吸水率燃烧热值单位kg/m3w/(m.k)mpampa％mj/kg对照组1650.0650.100.1592.90实施例11500.0500.120.2532.57实施例21450.0480.110.2052.31实施例31550.0500.160.3022.46实施例41580.0520.180.3342.53实施例51650.0550.200.3552.83实施例61520.0510.130.2262.59
95.由上可知，本发明得到的聚苯板的整体密度、力学性能和阻燃性能明显优于传统的制备方法所得到的聚苯板。
96.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。