阻燃聚苯乙烯珠粒、阻燃聚苯乙烯保温板及制备方法与流程
1.本发明属于绝热材料技术领域，特别是涉及一种阻燃聚苯乙烯珠粒、阻燃聚苯乙烯保温板及制备方法。
背景技术：
2.当前我国传统的聚苯乙烯保温材料存在防火性能差，燃烧性能多为b级，且燃烧时产生大量的有毒有害气体，安全隐患大，机械强度低，应用也受到了限制。
3.sio2气凝胶因其能有效透过太阳光，同时阻止环境温度的红外热辐射，且本身为无机不燃材料，近年来研究学者以其作为阻燃剂开展了大量的科研工作。但是，由于在气凝胶制备中需要进行疏水改性，引入有机官能团可能会致气凝胶材料的热稳定性变差，并且这些有机组分也成为潜在的火灾风险因素。
4.迄今为止，关于气凝胶材料作为阻燃改性剂的相关研究很多。其中气凝胶材料作为阻燃改性剂在聚苯乙烯保温材料中的应用，主要包括以下两种：其一是以气凝胶颗粒为核，采用悬浮聚合法制备气凝胶/聚苯乙烯可发性珠粒，如，长安大学的硕士论文“sio2气凝胶ps核壳复合保温材料制备及成型研究”中作了相关记载，但是该种方法的生产工艺较为繁琐，并不适用于大规模推广应用，且该种技术手段制备的聚苯乙烯保温材料阻燃和保温隔热性能提升不大；其二是在成型过程中将气凝胶颗粒单纯的进行物理性掺加，但是该种技术手段制备的聚苯乙烯保温材料阻燃和保温隔热性能提升不大，且该方法制备的聚苯乙烯保温材料各测量点的导热系数差别较大，材料内存在很多易燃的点，无法解决聚苯乙烯保温材料防火性能和，燃烧性能差的问题。
技术实现要素：
5.本发明的主要目的在于，提供一种阻燃聚苯乙烯珠粒、阻燃聚苯乙烯保温板及制备方法，所要解决的技术问题是如何提高聚苯乙烯保温材料的阻燃性能和隔热性能，使其导热系数≤0.026w/(m
·
k)，极限氧指数≥35％，垂直燃烧等级达到v0级，水平燃烧等级达到v2级～v1级，从而更加适于实用。
6.本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出一种阻燃聚苯乙烯珠粒的制备方法，其包括以下步骤：
7.1)将聚苯乙烯珠粒预发泡，熟化；以质量百分含量计，所述聚苯乙烯珠粒的原料中包括10～15％的阻燃剂；
8.2)将熟化的预发泡聚苯乙烯珠粒加入未凝胶的sio2水凝胶内，机械搅拌，至sio2水凝胶完全包裹聚苯乙烯珠粒的表面；添加磷酸溶液至发生凝胶，反应10～20min；再加入naoh溶液调节体系ph值至9.5～10，得sio2湿凝胶包覆的聚苯乙烯珠粒；
9.3)将所述sio2湿凝胶包覆的聚苯乙烯珠粒进行老化，表面改性，超临界干燥，得到阻燃聚苯乙烯珠粒。
10.本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
11.优选的，前述的制备方法，其中所述阻燃剂选自膨胀石墨、高聚磷酸铵、、微胶囊红磷、氢氧化铝、硼酸锌中的至少一种。
12.优选的，前述的制备方法，其中所述预发泡为将所述聚苯乙烯珠粒置于100℃的水蒸气中，于0.4～0.6mpa的饱和蒸汽压下保持30～40s；所述熟化为将预发泡后的聚苯乙烯珠粒于室温下在空气流通的位置放置20～30h。
13.优选的，前述的制备方法，其中所述sio2水凝胶按以下步骤制备：向无机硅酸钠中加入无水乙醇和去离子水，用0.1～1mol/l的磷酸溶液调节ph值至3.0～4.0，搅拌5～10min；所述无机硅酸钠、无水乙醇和去离子水的摩尔比为1:8:20。
14.优选的，前述的制备方法，其中所述老化为将所述sio2湿凝胶包覆的聚苯乙烯珠粒升温至45～55℃，在无水乙醇中保温12～24h。
15.优选的，前述的制备方法，其中所述表面改性为将老化的聚苯乙烯珠粒中加入六甲基二硅胺烷和乙醇的混合液中反应12～24h；混合液中六甲基二硅胺烷和乙醇的摩尔比为1：1。
16.优选的，前述的制备方法，其中所述超临界干燥为将表面改性的聚苯乙烯珠粒放置于超临界干燥釜内，向其中通入二氧化碳气体进行干燥处置，升压1.5h，在压力15～16mpa的条件下保压反应8～10h。
17.本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种根据前述的阻燃聚苯乙烯珠粒的制备方法制备的阻燃聚苯乙烯珠粒。
18.本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种阻燃聚苯乙烯保温板的制备方法，其包括以下步骤：将前述的阻燃聚苯乙烯珠粒填充到模具中，通入压力为0.4～0.6mpa的高压水蒸汽进行180s的蒸汽模压成型，脱模；将脱模的板材置于60～70℃的条件下烘干陈化。
19.本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种根据前述的阻燃聚苯乙烯保温板的制备方法制备的阻燃聚苯乙烯保温板。
20.借由上述技术方案，本发明提出一种阻燃聚苯乙烯珠粒、阻燃聚苯乙烯保温板及制备方法至少具有下列优点：
21.本发明提出的阻燃聚苯乙烯珠粒、阻燃聚苯乙烯保温板及制备方法，其通过悬浮聚合制备聚苯乙烯珠粒，通过控制在聚苯乙烯原料中添加10～15％的阻燃剂以提高聚苯乙烯珠粒本身的阻燃性；同时，在聚苯乙烯珠粒的表面均匀、牢固地包覆一层sio2气凝胶进一步增强聚苯乙烯材料的阻燃性和隔热性；进一步的，本发明通过采用不易燃的无机硅酸钠作为硅源，再以磷酸作为酸催化剂和阻燃剂，一方面无机硅酸钠和磷酸本身的阻燃性好，另一方面也可以避免在sio2气凝胶中引入有机组分，从而从双维度显著提高了sio2气凝胶的阻燃性和热稳定性；由上所述可见，本发明技术方案中以疏水的sio2气凝胶微观复合，包覆于多元阻燃的一次发泡聚苯乙烯珠粒的表面，通过复合阻燃剂和无机硅源sio2气凝胶的综合作用对聚苯乙烯的阻燃性和隔热性进行协同改性，最大程度地发挥了超级绝热材料sio2气凝胶和有机保温材料聚苯乙烯的优势，从而制备出低导热系数和燃烧性能a级的模塑聚苯乙烯保温材料；具体的，本发明制备的阻燃聚苯乙烯珠粒和阻燃聚苯乙烯保温板的导热系数≤0.026w/(m
·
k)，极限氧指数≥35％，垂直燃烧等级达到v0级，水平燃烧等级达到v2级～v1级；且，本发明上述技术方案中制备方法操作简便，在悬浮聚合制备聚苯乙烯以及制
备无机硅源sio2气凝胶的基础上，使二者复合形成以“聚苯乙烯珠粒”为核，以“sio2气凝胶”为壳的核壳结构，再将其用于制板，可进行规模化工业生产。
22.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
23.图1是阻燃聚苯乙烯珠粒和保温板的制备工艺示意图。
具体实施方式
24.为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种阻燃聚苯乙烯珠粒、阻燃聚苯乙烯保温板及制备方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
25.本发明提出一种阻燃聚苯乙烯珠粒的制备方法，如附图1所示，其包括以下步骤：将聚苯乙烯珠粒预发泡，熟化；再将熟化的预发泡聚苯乙烯珠粒加入未凝胶的sio2水凝胶内，机械搅拌，至sio2水凝胶完全包裹聚苯乙烯珠粒的表面；添加磷酸溶液至发生凝胶，反应10～20min；再加入naoh溶液调节体系ph值至9.5～10，得sio2湿凝胶包覆的聚苯乙烯珠粒；将所述sio2湿凝胶包覆的聚苯乙烯珠粒进行老化，表面改性，超临界干燥，得到阻燃聚苯乙烯珠粒。
26.上述技术方案中，聚苯乙烯珠粒采用悬浮聚合进行聚合，其具体的聚合工艺参见现有技术中的文献“张韬，潘卫，程飞飞，于阳辉，赖玮，阻燃石墨/聚苯乙烯保温材料制备试验研究[j]，《非金属矿》2022,1(45)：34-36.)”，在本专利中不作赘述。其中，聚合原料中包括苯乙烯和阻燃剂；本发明技术方案中，以质量百分含量计，聚合原料中包括10～15％的阻燃剂。所述阻燃剂可以为单一阻燃剂，也可以选用复合阻燃剂。所述阻燃剂选自膨胀石墨、高聚磷酸铵、、微胶囊红磷、氢氧化铝、硼酸锌中的至少一种。进一步的，所述阻燃剂选自膨胀石墨、高聚磷酸铵、、微胶囊红磷、氢氧化铝、硼酸锌中的至少两种，也即采用复合阻燃剂所制备的产品的性能更优。
[0027]
当采用复合阻燃剂时，上述技术方案可以取得更好的阻燃效果。
[0028]
作为优选，所述阻燃剂为膨胀石墨、高聚磷酸铵和的复合阻燃剂，其中膨胀石墨、高聚磷酸铵和的质量比优选5:2:3；此时由本发明技术方案制备的聚苯乙烯保温板的导热系数可低至0.024w/(m
·
k)，极限氧指数可达到41％，垂直燃烧等级达到v0级，水平燃烧等级达到v1级。
[0029]
作为优选，所述阻燃剂为膨胀石墨、氢氧化铝、硼酸锌的复合阻燃剂，其中膨胀石墨、氢氧化铝和硼酸锌的质量比优选5:3:2；此时由本发明技术方案制备的聚苯乙烯保温板的导热系数可低至0.025w/(m
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k)，极限氧指数可达到38％，垂直燃烧等级达到v0级，水平燃烧等级达到v1级。
[0030]
上述悬浮聚合制备的聚苯乙烯珠粒进行预发泡，并熟化。该步骤中预发泡以及熟化的要求可以采用现有技术中聚苯乙烯珠粒预发泡以及熟化的工艺；作为优选，所述预发泡为将所述聚苯乙烯珠粒置于100℃的水蒸气中，于0.4～0.6mpa的饱和蒸汽压下保持30～40s；所述熟化为将预发泡后的聚苯乙烯珠粒于室温下在空气流通的位置放置20～30h。
[0031]
上述技术方案中，所述sio2水凝胶的制备技术很关键，其具体步骤如下：向无机硅酸钠中加入无水乙醇和去离子水，控制所述无机硅酸钠、无水乙醇和去离子水的摩尔比为1:8:20；然后用0.1～1mol/l的磷酸溶液调节混合液的ph值至3.0～4.0，搅拌5～10min，使其形成sio2水凝胶。本发明中选择无机硅酸钠作为硅源，一方面是考虑无机硅酸钠成本低廉，另一方面也是更重要的一点则是为了减少或避免水凝胶中有机组分的引入，从而提高其热稳定性，减少有机组分成为潜在的火灾风险因素。本发明中选择磷酸溶液调节体系的ph值，旨在考虑磷酸具有一定的阻燃性，其既可以将体系调节为酸性环境使其发生水解反应，同时磷酸的阻燃性可以提高其热稳定性，减少其潜在的火灾风险因素。
[0032]
按照上述步骤将聚苯乙烯珠粒预发泡并熟化，制备好sio2水凝胶后，将熟化的预发泡聚苯乙烯珠粒加入未凝胶的sio2水凝胶内，机械搅拌，使所述sio2水凝胶完全包裹聚苯乙烯珠粒的表面，形成以“熟化的预发泡聚苯乙烯珠粒”为核，以“sio2水凝胶”为壳的核壳结构；然后，通过向体系中添加磷酸溶液，以其作为酸催化剂使体系内发生水解反应直至发生凝胶，再反应10～20min；再向体系中加入naoh溶液调节体系ph值至9.5～10，使凝胶发生缩聚反应，得到sio2湿凝胶包覆的聚苯乙烯珠粒。此时产品结构为以“熟化的预发泡聚苯乙烯珠粒”为核，以“sio2湿凝胶”为壳的核壳结构。
[0033]
然后再将上述sio2湿凝胶包覆的聚苯乙烯珠粒进行老化，表面改性，超临界干燥，通过溶胶凝胶反应和超临界二氧化碳干燥使包覆于聚苯乙烯珠粒表面的sio2湿凝胶变成sio2气凝胶，即可得到阻燃聚苯乙烯珠粒；所述阻燃聚苯乙烯珠粒的结构为以“熟化的预发泡聚苯乙烯珠粒”为核，以“sio2气凝胶”为壳的核壳结构。通过所述核壳结构，使得sio2气凝胶均匀、牢固地包裹于聚苯乙烯珠粒，且sio2气凝胶本身的硅源采用无机硅酸钠，使其最大可能地避免或减少有机组分引入，同时所述聚苯乙烯珠粒悬浮聚合时在原料中添加了质量百分含量10～15％的阻燃剂强化其本身的阻燃性，通过上述几种技术手段的综合应用，使得本发明所制备的阻燃聚苯乙烯珠粒具有优异的阻燃性能和隔热性能，通过实施例测试数据可见，本发明所制备的阻燃聚苯乙烯珠粒导热系数≤0.026w/(m
·
k)，垂直燃烧等级达到v0级，水平燃烧等级达到v2级～v1级。
[0034]
上述技术方案中所述老化优选为将所述sio2湿凝胶包覆的聚苯乙烯珠粒升温至45～55℃，在无水乙醇中保温12～24h。所述表面改性优选为将老化的聚苯乙烯珠粒中加入六甲基二硅胺烷和乙醇的混合液中反应12～24h；混合液中六甲基二硅胺烷和乙醇的摩尔比为1：1。本发明在进行sio2湿凝胶表面改性时优选采用碱性体系，旨在避免酸性条件下表面改性时可能会破坏颗粒表面由于碱性缩聚反应形成的碱性包覆层，从而使得包覆于聚苯乙烯珠粒表面的sio2湿凝胶层能够有效地被保护。所述超临界干燥为将表面改性的聚苯乙烯珠粒放置于超临界干燥釜内，向其中通入二氧化碳气体进行干燥处置，升压1.5h，在压力15～16mpa的条件下保压反应8～10h；所述超临界干燥的温度采用二氧化碳干燥的常规温度控制，一般为30～60℃，在本专利中不作具体限定。
[0035]
本发明还提出一种根据前述的阻燃聚苯乙烯珠粒的制备方法制备的阻燃聚苯乙烯珠粒。所述阻燃聚苯乙烯珠粒具有优异的阻燃性能和隔热性能，可以用于制备阻燃聚苯乙烯保温板，以使所述聚苯乙烯保温也具有优异的阻燃性能和隔热性能。
[0036]
本发明还提出一种阻燃聚苯乙烯保温板的制备方法，其包括以下步骤：将前述的阻燃聚苯乙烯珠粒填充到模具中，通入压力为0.4～0.6mpa的高压水蒸汽进行180s的蒸汽
模压成型，脱模；将脱模的板材置于60～70℃的条件下烘干陈化。
[0037]
本发明还提出一种根据前述的阻燃聚苯乙烯保温板的制备方法制备的阻燃聚苯乙烯保温板。所述的阻燃聚苯乙烯保温板具有优异的阻燃性能和隔热性能。其导热系数≤0.026w/(m
·
k)，极限氧指数≥35％，垂直燃烧等级达到v0级，水平燃烧等级达到v2级～v1级。
[0038]
下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
[0039]
若无特殊说明，以下所涉及的材料、试剂等均为本领域技术人员熟知的市售商品；若无特殊说明，所述方法均为本领域公知的方法。除非另外定义，所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内的普通技术人员所理解的通常意义。
[0040]
实施例1
[0041]
本实施例制备一种多元改性的阻燃聚苯乙烯保温板，具体步骤如下：
[0042]
可发性聚苯乙烯珠粒制备：
[0043]
以膨胀石墨为阻燃剂，以苯乙烯为聚合单体，采用悬浮聚合法制备可发性聚苯乙烯珠粒待用；本实施例中悬浮聚合法的具体工艺如文献“张韬，潘卫，程飞飞，于阳辉，赖玮，阻燃石墨/聚苯乙烯保温材料制备试验研究[j]，《非金属矿》2022,1(45)：34-36.)”中所记载；所述聚合原料中阻燃剂质量百分含量为10wt％。
[0044]
聚苯乙烯珠粒预发泡，熟化：
[0045]
将一定量的可发性聚苯乙烯珠粒放在100℃水蒸气中，在0.6mpa的饱和蒸汽压下进行40s的预发泡；然后，将预发泡的聚苯乙烯珠粒放置在室温下，空气流通较好的位置放置20h进行熟化。
[0046]
sio2水凝胶制备：
[0047]
以无机硅酸钠作为硅源，加入适量的无水乙醇和去离子水，其中无机硅酸钠、无水乙醇和去离子水的摩尔比为1:8:20；然后用1mol/l的磷酸稀溶液调节溶液的ph值在3.0～4.0范围内，搅拌5～10min。
[0048]
聚苯乙烯珠粒包覆：
[0049]
向过量的未凝胶的sio2水凝胶内加入已经预发泡的聚苯乙烯珠粒，机械搅拌，直至聚苯乙烯珠粒表面完全被sio2水凝胶包裹；然后，向体系中添加1mol/l的磷酸溶液，至发生凝胶，反应10min；再加入1mol/l的naoh溶液调节体系ph值至碱性9.5～10，后升温至45～55℃在无水乙醇中进行保温老化12h；老化完毕后，再把老化的聚苯乙烯珠粒移至改性容器中，加入摩尔比1:1的六甲基二硅胺烷和乙醇的混合液进行表面改性，反应24h；最后，将表面改性的聚苯乙烯珠粒放置于超临界干燥釜内，通入二氧化碳气体进行干燥处置，升压1.5h，压力达到15mpa后保压反应8h，后泄气至常压后开釜，获得包覆改性的聚苯乙烯珠粒。
[0050]
阻燃聚苯乙烯保温板制备：
[0051]
将上述制备的包覆改性的聚苯乙烯珠粒填充到模具中，通入压力为0.4mpa的高压水蒸汽，进行180s的蒸汽模压成型，脱模；再将脱模后的样品放入60℃的环境中进行烘干、陈化处理，得到多元改性的阻燃聚苯乙烯保温板。经检验，其技术指标如表1所示。
[0052]
实施例2
[0053]
本实施例制备一种多元改性的阻燃聚苯乙烯保温板，具体步骤如下：
[0054]
可发性聚苯乙烯珠粒制备：
[0055]
同实施例1，区别在于：聚合原料中阻燃剂质量百分含量为15wt％，所述阻燃剂为膨胀石墨、高聚磷酸铵和的复合阻燃剂，其中膨胀石墨、高聚磷酸铵和的质量比优选5:2:3。
[0056]
聚苯乙烯珠粒预发泡，熟化：
[0057]
同实施例1，区别在于：预发泡是在0.4mpa的饱和蒸汽压下进行30s；熟化时间为30h。
[0058]
sio2水凝胶制备：
[0059]
同实施例1，区别在于：采用0.5mol/l的磷酸稀溶液调节溶液的ph值。
[0060]
聚苯乙烯珠粒包覆：
[0061]
同实施例1，区别在于：凝胶反应时间为20min；老化时间为24h；表面改性时间为12h；超临界干燥是在16mpa后保压反应10h。
[0062]
阻燃聚苯乙烯保温板制备：
[0063]
同实施例1。经检验，其技术指标如表1所示。
[0064]
实施例3
[0065]
本实施例制备一种多元改性的阻燃聚苯乙烯保温板，具体步骤如下：
[0066]
可发性聚苯乙烯珠粒制备：
[0067]
同实施例1，区别在于：聚合原料中阻燃剂质量百分含量为12wt％，所述阻燃剂为膨胀石墨、氢氧化铝、硼酸锌的复合阻燃剂，其中膨胀石墨、氢氧化铝和硼酸锌的质量比优选5:3:2。
[0068]
聚苯乙烯珠粒预发泡，熟化：
[0069]
同实施例1，区别在于：预发泡是在0.5mpa的饱和蒸汽压下进行35s；熟化时间为25h。
[0070]
sio2水凝胶制备：
[0071]
同实施例1，区别在于：采用0.1mol/l的磷酸稀溶液调节溶液的ph值。
[0072]
聚苯乙烯珠粒包覆：
[0073]
同实施例1，区别在于：凝胶反应时间为15min；老化时间为24h；表面改性时间为24h；超临界干燥是在15mpa后保压反应10h。
[0074]
阻燃聚苯乙烯保温板制备：
[0075]
同实施例1。经检验，其技术指标如表1所示。
[0076]
对比例1
[0077]
本对比例制备一种阻燃聚苯乙烯保温板，具体步骤如下：
[0078]
可发性聚苯乙烯珠粒制备：
[0079]
同实施例1。
[0080]
聚苯乙烯珠粒预发泡，熟化：
[0081]
同实施例1。
[0082]
阻燃聚苯乙烯保温板制备：
[0083]
同实施例1。经检验，其技术指标如表1所示。
[0084]
对比例2
[0085]
本对比例制备一种阻燃聚苯乙烯保温板，具体步骤如下：
[0086]
可发性聚苯乙烯珠粒制备：
[0087]
同实施例1。
[0088]
聚苯乙烯珠粒预发泡，熟化：
[0089]
同实施例1。
[0090]
阻燃聚苯乙烯保温板制备：
[0091]
将上述制备的预发泡聚苯乙烯珠粒中混合质量百分含量为5％的40～50μm的sio2气凝胶疏水粉末，将二者搅拌均匀后填充到模具中，后续工艺同实施例1。
[0092]
本对比例中添加的sio2气凝胶疏水粉末，在通入水蒸气蒸汽模压时会随着气流产生聚集效应，导致sio2气凝胶疏水粉末在阻燃聚苯乙烯保温板中分散不均匀，因此本对比例的方法制备的阻燃聚苯乙烯保温板的性能指标在不同位置的参数存在较大差异；本对比例测试时，随机取了5个点进行导热数据的测量，其结果分别为0.027w/(m
·
k)，0.032w/(m
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k)，0.030w/(m
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k)，0.029w/(m
·
k)，0.031w/(m
·
k)，其中各点的性能具有较大的波动，在导热系数高的区域，其阻燃性能也随之降低。
[0093]
表1
[0094][0095][0096]
本发明权利要求和/或说明书中的技术特征可以进行组合，其组合方式不限于权利要求中通过引用关系得到的组合。通过权利要求和/或说明书中的技术特征进行组合得到的技术方案，也是本发明的保护范围。
[0097]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
技术特征：
1.一种阻燃聚苯乙烯珠粒的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：1)将聚苯乙烯珠粒预发泡，熟化；以质量百分含量计，所述聚苯乙烯珠粒的原料中包括10～15％的阻燃剂；2)将熟化的预发泡聚苯乙烯珠粒加入未凝胶的sio2水凝胶内，机械搅拌，至sio2水凝胶完全包裹聚苯乙烯珠粒的表面；添加磷酸溶液至发生凝胶，反应10～20min；再加入naoh溶液调节体系ph值至9.5～10，得sio2湿凝胶包覆的聚苯乙烯珠粒；3)将所述sio2湿凝胶包覆的聚苯乙烯珠粒进行老化，表面改性，超临界干燥，得到阻燃聚苯乙烯珠粒。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述阻燃剂选自膨胀石墨、高聚磷酸铵、、微胶囊红磷、氢氧化铝、硼酸锌中的至少一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预发泡为将所述聚苯乙烯珠粒置于100℃的水蒸气中，于0.4～0.6mpa的饱和蒸汽压下保持30～40s；所述熟化为将预发泡后的聚苯乙烯珠粒于室温下在空气流通的位置放置20～30h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述sio2水凝胶按以下步骤制备：向无机硅酸钠中加入无水乙醇和去离子水，用0.1～1mol/l的磷酸溶液调节ph值至3.0～4.0，搅拌5～10min；所述无机硅酸钠、无水乙醇和去离子水的摩尔比为1:8:20。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述老化为将所述sio2湿凝胶包覆的聚苯乙烯珠粒升温至45～55℃，在无水乙醇中保温12～24h。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述表面改性为将老化的聚苯乙烯珠粒中加入六甲基二硅胺烷和乙醇的混合液中反应12～24h；混合液中六甲基二硅胺烷和乙醇的摩尔比为1：1。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述超临界干燥为将表面改性的聚苯乙烯珠粒放置于超临界干燥釜内，向其中通入二氧化碳气体进行干燥处置，升压1.5h，在压力15～16mpa的条件下保压反应8～10h。8.一种根据权利要求1至7任一项所述的阻燃聚苯乙烯珠粒的制备方法制备的阻燃聚苯乙烯珠粒。9.一种阻燃聚苯乙烯保温板的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：将权利要求8所述的阻燃聚苯乙烯珠粒填充到模具中，通入压力为0.4～0.6mpa的高压水蒸汽进行180s的蒸汽模压成型，脱模；将脱模的板材置于60～70℃的条件下烘干陈化。10.一种根据权利要求9所述的阻燃聚苯乙烯保温板的制备方法制备的阻燃聚苯乙烯保温板。
技术总结
本发明是关于一种阻燃聚苯乙烯珠粒、阻燃聚苯乙烯保温板及制备方法。所述方法包括以下步骤：将聚苯乙烯珠粒预发泡，熟化；以质量百分含量计，聚苯乙烯珠粒的原料中包括10～15％的阻燃剂；将熟化的预发泡聚苯乙烯珠粒加入未凝胶的SiO2水凝胶内，机械搅拌，至SiO2水凝胶完全包裹聚苯乙烯珠粒的表面；添加磷酸溶液至发生凝胶，反应10～20min；再加入aOH溶液调节体系PH值至9.5～10，得SiO2湿凝胶包覆的聚苯乙烯珠粒；将SiO2湿凝胶包覆的聚苯乙烯珠粒进行老化，表面改性，超临界干燥，得到阻燃聚苯乙烯珠粒。所解决的技术问题是如何提高聚苯乙烯保温材料的阻燃性能和隔热性能，使其导热系数≤0.026W/(m
