新型的保温材料--挤塑聚苯乙烯保温板的制备.pdf

第20卷第ll期甘肃科技Vol.20No.ll
2004年ll月GansScienceandTeclnOIOgyNol.2004

新型的保温材料———挤塑聚苯乙烯保温板的制备

黄清
（兰州塑料工业总公司，甘肃兰州730000）

摘要：以PS及其他助剂为原料，通过加热混合注入发泡剂，用自制、改制设备制备了高性能的绝
热保温板材（XPS板）。论述了生产XPS板所需辅料的功能，改制、自制发泡用单螺杆挤出机的设计
要求，生产工艺流程、工艺温度、工艺条件对发泡质量的影响、生产过程中的注意事项，以及XPS板
的性质较为全面地揭示了XPS板的制备过程。
关键词：保温材料；挤塑聚苯乙烯保温板（XPS）；制备过程
中图分类号：TU76l.l2

挤塑聚苯乙烯保温板（简称XPS）是以聚苯乙烯到合适的熔体弹性和增加气体的保持能力。
树脂加上其他原辅料与聚合物，通过加热混合时注l.2.3颜料：根据产品使用范围或用户要求配制相
入发泡剂，然后挤塑成型的硬质泡沫塑料板。它具应的颜色。
有完美的闭孔蜂窝结构，极低的吸水性、低导热系
数、高抗压性、抗老化性，是一种理想的绝热保温材2使用设备
料，也是传统的保温绝热板，即可发性能聚苯乙烯保2.l主要生产设备
温板（EPS板）的替代品。一级机：EX-65/30，山东塑料机械厂，螺杆、料
筒需改造；二级机：EX-90/30，山东塑料机械厂，螺
生产板的主要原料及其辅料的功能
lXPS杆结构需改造；高速捏合机GH-200，张家港昌达塑
l.l主要原料及配方料机械厂；发泡剂注入系统，自制；牵引装置，自制；
聚苯乙烯（PS）质量份数l00分，兰化公司；滑石传送装置，自制；切割装置，自制；中间供料型螺杆机
粉，质量份数2份，天祝石膏矿；颜料，质量份数0.l头Dl200-65，定作。
份，市售；三氯氟甲烷或其他低沸点聚合物；兰化公如果资金较宽余，为方便也可直接采用由山东
司。济宁塑料机械厂所生产的挤出聚苯乙烯泡沫生产
l.2辅料的功能线，便可满足对该产品的生产。
l.2.l滑石粉2.2自制发泡用单螺杆挤出机设计要求
滑石粉在体系中充当成核剂，为气泡的生长提（l）一级挤出机应具有足够长的长经比，对粉状
供气泡核，使聚合物熔体的泡沫形成得以控制，生产混合料能迅速加以塑化，在减压段（即发泡剂注入
过程中，在机头出口处，由于体积一下子增加很多，前）物料的塑化应基本结束，物料成粘流态。
使熔体温度下降，可是，滑石粉晶体细粒的体积保持（2）螺杆压缩比不能太小，常用2~3。
不变（没有热损失），因此产生“局部热点”，在这种流（3）二级挤出机的螺杆计量段长度要长，混合能
动性相对较好的局部地区很容易形成泡沫。气孔的力要高，螺槽较深，螺旋角较大以减少剪切，以实现
形成要靠成核作用，一般气体容易在分散在液态物稳定的低温挤出。
料中的固体小颗粒的周围或物料中比周围温度高的（4）沿螺槽经向深度的物料各层温度要均匀，温
“热点”。控精度要高。
l.2.2三氯氟甲烷或其他低沸点聚合物（5）螺杆要耐磨硬度要求达到HSS0~S5，表面
三氯氟甲烷（氟利昂）或其他低沸点的液体，作抛光处理。
为发泡剂以保证聚苯乙烯泡沫板材气泡的形成，采（6）二级挤出机螺槽深度的确定，主要通过控制
用此物理发泡可以控制聚苯乙烯的增塑程度，以得物料不能承受过度剪切来确定合适的螺槽深度，物
第ll期黄清：新型的保温材料———挤塑聚苯乙烯保温板的制备37

料的剪切速度以l5~20S-l为佳，剪切速度I可由泡要求发泡剂注入后熔体适当的冷却。熔体温度越
下式得到：高，挤出物料本身的熔体强度越低，则泡内的发泡压
ID力可能超过泡沫表面张力所能承受的限度，从而使
I=!（S-l）
601泡沫破裂，并得到粗糙的发泡体表面。
式中：I———螺杆转速，I/miI；
3.3.3滞留时间对发泡质量的影响
———螺杆直径，
Dmm延长物料在挤出机内的滞留时间，气泡数量也
———螺槽深度，
1mm逐渐增加，成核率也较大；如果滞留时间过长，气体
（）发泡济注入处的止逆阀的设计要点有三个：
7与核的比例会变得很大，得到成核不足的发泡制品，
一是对发泡剂压力变化要敏感；二是能有效地防止
因此适当地控制滞留时间才能保证发泡质量。
回流；三是便于清理。
（8）在自制或改制设备时，机头的设计不应有过4讨论与结论
大的流动阻力，但又要保证一定的压缩比，以有效地
4.l生产过程中的注意事项
抑制预发泡.
（l）在第一级挤出机内物料必须完成塑化和已
塑化的熔融物料与发泡剂的混合。
3生产工艺影响因素及注意事项
（2）在第二级挤出机里只是将这些已经达到一
工艺流程
3.l定塑化程度的物料和发泡剂进一步混合均匀。
（3）在生产过程中挤出机的转速不能过高，以减
少物料的剪切速率。
（4）在生产过程中不能让物料提早的在模