石墨改性可发性聚苯乙烯工艺研究

石墨改性可发性聚苯乙烯工艺研究

摘要：本文介绍了石墨改性可发性聚苯乙烯树脂的生产方法、工艺流程，

主要原料配方，及产品生产的经验等。

关键词：石墨可发性聚苯乙烯

1前言

随着国家保温节能政策的深入，作为保温材料的可发性聚苯乙烯（EPS）苯板备受人们的关注。作为保温材料EPS具有较低的导热系数、一定的强度和韧性、可大规模化成型以及易于操作的优点，已大量地运用到建筑保温行业当中。为了进一步降低EPS的导热系数，德国巴斯夫公司经过数10年的努力，利用石墨的低导热系数这一特性，首先推岀了石墨改性EPS,并在2010年成功推向市场。紧接着，韩国锦湖石油化学株式会社也推出了同类产品。但是这两家公司在中国市场仅仅供给石墨改性EPS颗粒，对于石墨改性EPS合成工艺还是非常保密的，以此控制低导热系数的石墨改性EPS市场。为了打破该产品的垄断地位，吉林大学化工学院的教授们经过几年的研究，研制出可溶于苯乙烯单体的改性石墨，并与我公司合作，利用我公司148L小实验运用一步法工艺成功合成了石墨改性EPS,并经过我们不断地试验研究，探索出其一步法合成工艺规律，并利用我公司30m3聚合釜进行了放大实验，使我公司成功地掌握了其制备工艺，为我公司规模化生产石墨改性EPS奠定了基础。

2生产工艺

在30m3聚合釜内，采用一步法悬浮聚合工艺，间歇生产出合格的石墨改性EPS珠粒，然后再经过离心脱水、加热干燥、筛分、涂膜、计量包装，即可得到石墨改性EPS产品。

过氧化苯甲酰(BPO)工业级低温引发剂过氧化苯甲酸叔丁酯(CP-

2)

工业级高温引发剂

2.1投料过程

按照工艺配方要求，首先将定量的苯乙烯通过苯乙烯泵经流量计计量后投入聚合釜内，然后启动搅拌，依次投入改性石墨、BPO、CP-0

. DCP、HBCD等油相

2

助剂，搅拌30分钟后，再将定量的脱盐水通过脱盐水泵经流量计计量后投入聚合釜中，然后再将HAP等水相助剂投入聚合釜中，搅拌10分钟，取样观察粒子是否转相。

2.2升温过程

用蒸汽对聚合釜进行升温，当釜内温度升到80°C左右时，停止加蒸汽，利用夹套内蒸汽的余温进行加热，当釜内温度到达88°C时开始计时，同时向夹套内通入一定量的冷却水，控制釜内温度在89~91°C之间。

2.3低温造粒

恒温计时1小时时，向釜内加入定量的稳定剂，反应到2. 5小时时，进入危险期，粒子成长较快，必须经常取样以观察粒子增长情况，并根据粒子增长情况分批补加HAP,以控制粒子的增长速度，将粒径控制在所需粒径范围之内。恒温4小时时，粒子不再剧烈增长。恒温 6小时左右粒子下沉，此时粒径基本不在变化。恒温8小时左右，粒子开始变硬，此时可以投加发泡剂戊烷。

2.4浸渍过程

向釜内加入定量的HAP,然后封闭取样孔，放空阀等阀门，用泵将定量的戊烷投入聚合釜中，然后对聚合釜升温，用 1.5小时缓慢将温度升到118°C,并在118~120°C间恒温3.5小时，反应完毕。

2.5降温出料

浸渍恒温结束后，对聚合釜进行降温，将温度降到40°C以下，打开聚合釜釜底阀，将料出在水洗釜内，并向水洗釜内加入定量的工业水，洗去颗粒表面的分散剂及杂质。

2.6后处理过程

水洗釜内的水料经过离心机脱水、加热干燥、筛分、涂膜后即为成品，最后进行计量包装。

3讨论

3.1石墨添加量

随着石墨量的依次增加，反应的剧烈程度也随之增加，此时应不断地提高分散剂初始的投加量，以控制粒子的增长速度。当石墨添加量超过5%时，产品的黑度及发泡后的色泽基本无明显变化，且产品己接近韩国锦湖公司的产品；当石墨添加量超过1%时，石墨改性可发性聚苯乙烯苯板的热导率基本保持不变；综合考虑产品的性能和成本，我们将石墨的添加量定为3%。

3.2水油比

水油比是影响悬浮聚合的一个重要条件，水油比大，悬浮粒子在搅拌作用下碰撞的概率就小，粒子合并的几率就小，粒子增长的速率就慢，反应就容易控制；反之，水油比小，粒子碰撞的概率就大，粒子合并的几率就大，粒子增长的速率就快，反应就不易控制。但是，水油比大时，聚合釜的生产效率就低，单位产量的能耗就高。因此，生产过程中选择合适的水油比非常重要。

3.3投料顺序

可发性聚苯乙烯的生产多采用先投水后投油的加料方式，但当加入改性无机物时，这种传统的投料方式就需要加以改变，因为，当我们先投水系再投油系时，改性石墨颗粒的表面易被水润湿而不易溶入苯乙烯单体内，所以应釆用先投油系再投水系的加料方式。

3.4粒径的控制'

石墨改性可发性聚苯乙烯粒径的控制与分散剂初始的投加量关系较大，当分散剂初始的投加量多时，悬浮粒子表面被分散剂颗粒包裹，粒子碰撞时很难合并，最终产品的粒径就会较细；当分散剂初始投加量少时，由于石墨颗粒的团聚作用，

悬浮粒子就容易粘结合并，此时悬浮粒子就会一直缓慢增长，一直长到较大粒径才会停止；因此选择适当的分散剂初始量至关重要。

3.5聚合时间

由于石墨在制造过程中需添加了一些助剂，这些助剂会对苯乙烯聚合过程产生阻聚作用，这就导致石墨改性可发性聚苯乙烯的反应周期变长，此时应适当提高低温引发剂的投加量，以缩短反应周期。

4结论

通过分析可知，石墨的投加量、水油比、投加顺序、分散剂的初始量及低温引发剂的量都会对石墨改性可发性聚苯乙烯的生产产生较大的影响。这就需要我们根据生产的实际情况，经过不断地摸索，才能找出最佳的生产配方。

参考文献：[1]缪晓杰. 石墨/可发性聚苯乙烯的制备工艺及产品性能研究[C]// 2012中国消防协会科学技术年会.

[2]侯树亭, 沈海斌, 侯成,等. 一种改性石墨烯的制备及其在可发性聚苯乙烯中的应用:, 2018.

石墨烯的改性原理及应用

石墨烯的改性原理及应用 1. 石墨烯简介 石墨烯是一种碳原子排列成六角形的二维材料，具有极高的导电性、导热性和 机械强度。由于其独特的性质，石墨烯被广泛研究，并在各个领域展现出巨大的应用前景。 2. 石墨烯的改性原理 石墨烯的改性是通过对其进行化学或物理处理来改变其性质，以满足特定的应 用需求。常见的石墨烯改性方法有： •氧化改性：将石墨烯与氧化剂接触，引入氧原子，形成氧化石墨烯（GO）。氧化石墨烯具有较好的亲水性和分散性，可用于制备复合材料、传 感器等。 •氮化改性：通过氮化剂与石墨烯反应，使石墨烯表面富集氮原子。氮化石墨烯具有较高的导电性，可用于电子器件和催化材料等领域。 •掺杂改性：将其他元素或化合物引入石墨烯晶格中，如硼、硅、硫等。 掺杂石墨烯具有特殊的性能，可用于能源存储、催化反应等领域。 3. 石墨烯的应用领域 石墨烯的独特性质使其在许多领域都有广泛应用的潜力。 3.1 电子器件 石墨烯具有高电子迁移率和优异的导电性能，使其成为下一代电子器件的理想 候选材料。石墨烯场效应晶体管、石墨烯集成电路等已成为研究的热点。 3.2 传感器 由于石墨烯的高度灵敏和优异的电子性能，石墨烯传感器在化学传感、生物传感、环境监测等领域具有广泛的应用前景。石墨烯传感器可以高效地检测微量物质，并具有高灵敏度和高选择性。 3.3 储能材料 由于石墨烯的高表面积和良好的电导率，石墨烯被广泛应用于锂离子电池、超 级电容器等储能装置中。石墨烯在储能领域具有很高的应用潜力，可以提高储能装置的能量密度和循环寿命。

3.4 催化材料 石墨烯作为催化剂载体具有优异的催化性能。通过改变石墨烯的结构和表面改性，可以调控其对反应物的吸附性能和催化活性，用于催化合成、能源转换和环境保护等领域。 3.5 填料材料 石墨烯具有优异的机械性能和导电性能，可用于制备高性能复合材料。将石墨烯添加到聚合物、金属或陶瓷基质中，可以显著改善材料的力学性能、导电性能和热稳定性，提高材料的综合性能。 4. 总结 石墨烯的改性原理及应用已经成为研究的热点。通过对石墨烯进行化学或物理处理，可以改变其性质，满足不同领域的应用需求。石墨烯在电子器件、传感器、储能材料、催化材料和填料材料等领域具有广阔的应用前景。相信随着科学研究的不断深入，石墨烯的应用将会得到进一步的拓展和发展。

聚苯乙烯

聚苯乙烯的研究进展 摘要：主要介绍了聚苯乙烯的结构、性能，并简单讲述了其改性方法以及在各个领域中的应用进展。 关键词：聚苯乙烯；工艺；改性；应用 The research progress of polystyrene Abstract：This paper mainly introduces the structure and properties of polystyrene, simple and tells the story of the modification methods and application progress in various fields. Key Words:polystyrene;Process; The modification; application 一、引言 聚苯乙烯( PS )是由苯乙烯单体通过聚合反应而得到的高聚物，聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合等。目前,大多聚苯乙烯生产厂家都采用本体聚合，通常用热引发或引发剂引发进行聚合反应而得到聚苯乙烯，其反应都属于自由基型的聚合。它主要分为通用级聚苯乙烯(GPPS),高抗冲级聚苯乙烯 (HIPS)和发泡聚苯乙烯(EPS),属五大通用热塑性合成树脂之一。 聚苯乙烯树脂是一种通用的热塑性高分子材料,用它制得的塑料制品透明性好、有光泽、有一定的耐热性和优良的电性能。聚苯乙烯（PS）具有透明、成型性好、刚性好、电绝缘性能好、易染色、低吸湿性和价格低廉等优点，因此可以广泛地应用在仪表外壳、汽车灯罩、照明制品、各种容器、高频电容器、高频绝缘用品、光导纤维、包装材料等。可发性聚苯乙烯由于其质量轻、热导率低、吸水性小、抗冲击性好等优点，广泛地应用于建筑、运输、冷藏、化工设备的保温、绝热和减震材料等方面。 二、结构与性能 2.1 结构 聚苯乙烯的分子链上交替连接着侧苯基。由于侧苯基的体积较大，有较大的位阻效应，而使聚苯乙烯的分子链变得刚硬。因此，玻璃化温度比聚乙烯、聚丙烯都高，且刚性、脆性较大，制品易产生内应力。由于侧苯基在空间的排列为无

石墨改性可发性聚苯乙烯工艺研究

石墨改性可发性聚苯乙烯工艺研究 摘要：本文介绍了石墨改性可发性聚苯乙烯树脂的生产方法、工艺流程， 主要原料配方，及产品生产的经验等。 关键词：石墨可发性聚苯乙烯 1前言 随着国家保温节能政策的深入，作为保温材料的可发性聚苯乙烯（EPS）苯板备受人们的关注。作为保温材料EPS具有较低的导热系数、一定的强度和韧性、可大规模化成型以及易于操作的优点，已大量地运用到建筑保温行业当中。为了进一步降低EPS的导热系数，德国巴斯夫公司经过数10年的努力，利用石墨的低导热系数这一特性，首先推岀了石墨改性EPS,并在2010年成功推向市场。紧接着，韩国锦湖石油化学株式会社也推出了同类产品。但是这两家公司在中国市场仅仅供给石墨改性EPS颗粒，对于石墨改性EPS合成工艺还是非常保密的，以此控制低导热系数的石墨改性EPS市场。为了打破该产品的垄断地位，吉林大学化工学院的教授们经过几年的研究，研制出可溶于苯乙烯单体的改性石墨，并与我公司合作，利用我公司148L小实验运用一步法工艺成功合成了石墨改性EPS,并经过我们不断地试验研究，探索出其一步法合成工艺规律，并利用我公司30m3聚合釜进行了放大实验，使我公司成功地掌握了其制备工艺，为我公司规模化生产石墨改性EPS奠定了基础。 2生产工艺 在30m3聚合釜内，采用一步法悬浮聚合工艺，间歇生产出合格的石墨改性EPS珠粒，然后再经过离心脱水、加热干燥、筛分、涂膜、计量包装，即可得到石墨改性EPS产品。

过氧化苯甲酰(BPO)工业级低温引发剂过氧化苯甲酸叔丁酯(CP- 2) 工业级高温引发剂 2.1投料过程

按照工艺配方要求，首先将定量的苯乙烯通过苯乙烯泵经流量计计量后投入聚合釜内，然后启动搅拌，依次投入改性石墨、BPO、CP-0 . DCP、HBCD等油相 2 助剂，搅拌30分钟后，再将定量的脱盐水通过脱盐水泵经流量计计量后投入聚合釜中，然后再将HAP等水相助剂投入聚合釜中，搅拌10分钟，取样观察粒子是否转相。 2.2升温过程 用蒸汽对聚合釜进行升温，当釜内温度升到80°C左右时，停止加蒸汽，利用夹套内蒸汽的余温进行加热，当釜内温度到达88°C时开始计时，同时向夹套内通入一定量的冷却水，控制釜内温度在89~91°C之间。 2.3低温造粒 恒温计时1小时时，向釜内加入定量的稳定剂，反应到2. 5小时时，进入危险期，粒子成长较快，必须经常取样以观察粒子增长情况，并根据粒子增长情况分批补加HAP,以控制粒子的增长速度，将粒径控制在所需粒径范围之内。恒温4小时时，粒子不再剧烈增长。恒温 6小时左右粒子下沉，此时粒径基本不在变化。恒温8小时左右，粒子开始变硬，此时可以投加发泡剂戊烷。 2.4浸渍过程 向釜内加入定量的HAP,然后封闭取样孔，放空阀等阀门，用泵将定量的戊烷投入聚合釜中，然后对聚合釜升温，用 1.5小时缓慢将温度升到118°C,并在118~120°C间恒温3.5小时，反应完毕。 2.5降温出料 浸渍恒温结束后，对聚合釜进行降温，将温度降到40°C以下，打开聚合釜釜底阀，将料出在水洗釜内，并向水洗釜内加入定量的工业水，洗去颗粒表面的分散剂及杂质。 2.6后处理过程

石墨烯在聚合物改性中的研究进展

石墨烯在聚合物改性中的研究进展 石墨烯由于其出色的结构和性能，在聚合物改性方面具有广泛的应用前景。本文主要 讨论了石墨烯在聚合物改性中的研究进展和应用前景。 研究方法和进展 石墨烯在聚合物中的应用主要包括两种改性方法：一种是将石墨烯与聚合物材料共混，另一种是采用化学修饰法将石墨烯与聚合物结合。 共混法是一种简单有效的方法，其具体过程是将石墨烯和聚合物按比例混合并加热混合，使其充分融合。但这种方法容易在混合过程中导致石墨烯聚集，难以实现石墨烯与聚 合物的良好分散。因此，化学修饰法成为石墨烯在聚合物改性中的首选方法。 化学修饰法利用石墨烯的化学反应性，在石墨烯表面引入不同化学官能团，使其能与 聚合物表面发生相互作用，从而实现石墨烯与聚合物的紧密结合。常用的化学修饰方法包 括氧化、还原、氨基化、烷基化等。 2. 石墨烯在聚合物中的应用领域 石墨烯在聚合物改性中具有广泛的应用领域，包括：高分子复合材料、聚合物基纳米 复合材料、高分子电解质等。 高分子复合材料是一种将石墨烯与聚合物混合制备的新型材料。石墨烯在高分子复合 材料中的应用可增强其导电性、机械性能、抗氧化性能等，从而扩展了高分子材料的应用 范围。 聚合物基纳米复合材料是一种在聚合物中嵌入纳米级别的石墨烯颗粒，从而增强其力 学性能、导电性能等。这种材料常用于制备柔性电池、超级电容器、传感器等领域。 高分子电解质是一种应用广泛的电池组件，其应用范围包括锂离子电池、超级电容器等。石墨烯在高分子电解质中的应用，可以增强其传导性能和电化学稳定性，减少电池内 部的损耗和电化学冲突。 石墨烯具有超强的机械强度、导电性和热导率，因此在聚合物领域的应用前景非常广阔。未来的研究重点将集中在以下几个方面： 一是研究石墨烯与其他材料的复合效果，寻找更好的配比和处理工艺，从而实现更好 的功能材料的制备。 二是继续研究和开发石墨烯的便携制备和加工方法，研究能够提高成品的制备效率和 使用寿命的方法。

聚苯乙烯常见的改性方法

聚苯乙烯的改性 聚苯乙烯（PS）由苯乙烯单体通过自由基聚合而成，因其具有的透明、成型性好、电绝缘性能好、易染色、低吸湿性和价格低廉等优点，被广泛应用于电子、汽车、包装、建筑、仪表、家电、玩具和日用品等行业中。但PS也具有脆性较大、耐环境应力及耐溶剂性能较差、热变形温度较低、冲击强度低等缺点，因此，通过适当方法，在较少损失模量的前提下制备改性PS成为当前受到广泛关注的一个重要课题。 PS的常用改性方法有共混改性、共聚改性以及无机纳米粒子改性。 一、共混改性 共混改性是指将两种或两中以上聚合物材料、无机材料及助剂在一定温度下进行机械掺混，最终形成宏观上均匀，且在力学、热学和光学等性能上得到改善的新材料的过程。共混改性方法投资小、生产周期短，因而成为PS改性的热点，不仅是聚合物改性的重要手段，也是开发新材料的重要途径。 1、用聚烯烃改性PS PS/PE 聚乙烯（PE）具有优良的柔性和抗冲击性能，因而有利于提高PS的韧性。但PS和PE是两种不相容的高聚物，若要通过共混改性，需加入适当的相容剂。PS与PE共混有两种手段可以实现，即反应性共混和非反应性共混。 在反应性共混的研究中，Baker等[2]将增强PS（RPS）、羟基化PE（CPE）、PE 和PS同时加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出得到共混改性PS，所得共混物性能比用（PS-g-PE）增容的PS/PE的性能更佳。而谢文炳等[3]研究了PS/PE非反应性共混体系的抗冲击强度、拉伸强度和弯曲强度与增容剂SEBS（氢化乙苯胶）含量的关系，还就PE、PS的分子量对PS/PE非反应性共混体系的影响进行了研究。结果表明，PE相对分子量增大不影响共混物的拉伸强度，同时还可提高共混物的抗冲击强度。 2、PS/PP 聚丙烯（PP）拉伸强度和表面硬度均高于PS，耐热性能也较好，因而将其与PS共混可提高PS的热性能。PP与PS同样不相容，故仍需加入增容剂。用表面

聚苯乙烯纳米复合材料的加工及应用性能研究

聚苯乙烯纳米复合材料的加工及应用性能研 究 聚苯乙烯（Polystyrene, PS）是一种重要的工业塑料，其具有轻质、透明、脆性及低成本等特点，被广泛应用于电子、建筑、餐饮等领域。然而，初级PS材料存在一些缺陷，例如密度、强度、韧性等方面不够理想，限制了其在一些特殊场合的应用。为了改善PS材料性能，纳米技术被引入其中，形成聚苯乙烯纳米复合材料。 一、聚苯乙烯纳米复合材料制备方法 聚苯乙烯纳米复合材料的制备方法主要包括溶液共混法、熔体混合法、原位聚合法等多种方法。 1、溶液共混法 溶液共混法是将纳米材料加速剂与聚苯乙烯原料一起在溶液中搅拌，使其充分溶解并均匀分散。搅拌结束后除去溶剂，得到聚苯乙烯纳米复合材料。 溶液共混法具有制备简单、操作方便等优点，适用于少量样品制备，但相对复合材料的力学性能有所降低，需要进一步改进。 2、熔体混合法 熔体混合法是将纳米材料加速剂均匀混合在聚苯乙烯熔体中，使其充分融合、分散。最终经过冷却、成型得到聚苯乙烯纳米复合材料。 熔体混合法相对于溶液共混法制备出来的复合材料力学性能会有所提高，因为其可控性、生产效率高，被广泛应用于工业生产。 3、原位聚合法

原位聚合法是将亲水性或亲疏水性的单体置于纳米材料表面，通过单体聚合反应得到聚合材料，与聚苯乙烯熔体混合后再进行成型得到聚苯乙烯纳米复合材料。原位聚合法制备的聚苯乙烯纳米复合材料具有高强度、高韧性等优点，但相对制备难度大，适用性较窄。 二、聚苯乙烯纳米复合材料应用性能研究 纳米复合材料的应用性能是制备过程中需要高度关注和研究的领域，本节主要通过介绍聚苯乙烯纳米复合材料的力学性能、热性能、透明性能进行讨论。 1、力学性能 聚苯乙烯纳米复合材料的力学性能受到纳米材料加速剂选择、制备工艺、添加量等多方面的影响。一些研究表明，适当添加纳米复合材料可以在保持原材料基本特性的情况下大幅度提高力学性能，如拉伸强度、冲击韧性等。 2、热性能 聚苯乙烯本身在高温环境容易发生熔融或炭化，因此需要探索如何改善其热性能，避免应用过程中容易受到高温影响而造成材料损失。一些研究指出，适当添加陶瓷或石墨等具有高热稳定性的纳米材料，可以显著改善聚苯乙烯纳米复合材料耐高温性。 3、透明性能 透明性是聚苯乙烯纳米复合材料另一个需要关注的性能，它影响了该材料在光电、光电子等领域的应用。纳米加速剂的形貌和分散性对透明性有很大的影响。过多纳米材料的添加可能会导致材料变得不透明，从而影响应用。 总之，聚苯乙烯纳米复合材料是近年来发展迅速的一种先进材料，具有广泛的应用前景。但仍需持续进行制备方法和性能的相关研究，进一步推进该技术在实际应用中的推广。

EPS板和改性EPS板及石墨EPS板的区别

EPS/改性EPS/石墨EPS：终于搞明白了 在现代外墙保温装饰工程上经常会爆出EPS，XPS，改性EPS啊…… 这些高科技范儿的词语，对于很多用户或者外行经常搞的头晕脑胀，今天DPX君就为大家讲解一下。 •一什么是聚苯板（EPS） 聚苯板全称聚苯乙烯泡沫板(expandable polystyrene)，其实不要被这么高大上的名字忽悠到，它就是平常所说的泡沫板或EPS板。看看它的真身 EPS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。传统聚苯板造价低，广泛应用于防潮，隔热，保温，装饰，防撞等等领域，在外墙保温中应用也广泛。但是防火性能基本为B级，吸水后变形，从而失去保温效果。国家目前对于建筑外墙防火等级要求必须为A级防火材料，这几乎从根本上限制了EPS的使用，为了复合建筑防火要求，相继推出了改性EPS和石墨EPS。 •二什么是改性EPS（改性聚苯板） 在传统聚苯板的基础上，通过技术研发，开发出新型产品：热固A级改性聚苯板。 最大的特点是传统聚苯板的热塑型升级为热固性。经过防火检测，防火性能达到A级。从工艺上讲，热固A级改性聚苯板分为涂膜型和渗透性两种。热固A级涂膜型改性聚苯板在保持聚苯板原有优异物理性能的基础上，使聚苯板从热塑性改进为热固性，有效改进了聚苯板的防火性能，可到达A级，同时通过改性使得聚苯板的导热系数、压缩强度、吸水率、尺寸稳定性等指标性能得到大幅度的提升。 它的优势在于： 1.A级防火、杜绝火灾：改性聚苯板不燃Ⅰ型产品可达A级，完全避免火灾发生； 2.施工简便、系统成熟：施工工艺和聚苯板体系相同，国内十几年的成熟应用， 国外也已应用7-8年； 3.造价低廉、性价比高：成本造价低廉，基本和挤塑板持平; 4.技术领先、国内独创：该技术以大学能源系统研究中心为依托，采用韩国进口 原料。

可发性聚苯乙烯合成工艺及性能

可发性聚苯乙烯合成工艺及性能 随着我国节能减排策略的深入,作为保温材料的可发性聚苯乙烯(EPS)板材备受人们的关注。保温材料EPS具有低导热系数、有的强度和韧性、可规模化成型、工艺成熟以及施工便利等优点。 主要采用苯乙烯单体溶胀法,实现了线性低密聚乙烯(LLDPE)与苯乙烯单体的悬浮共聚合的工艺。阐述了LLDPE对PS的增韧改性机理,对不同配比的LLDPE与苯乙烯单体进行比较实验,确定了LLDPE与苯乙烯不同配比的佳工艺条件,获得了分散性好、粒度分布均匀的增韧聚苯乙烯粒子(PS)。通过IR、SEM、DSC表征,考察了LLDPE加入量对聚合过程的接枝效率、成球率、粒子的形貌、平均粒径、粒度分布和共聚物玻璃化转变温度等性质的影响。 主要是寻找一种便利的石墨改性工艺,使得改性石墨在苯乙烯单体中有良好分散性。本章通过石墨在苯乙烯单体中的沉降实验,详细讨论了石墨的种类和粒径的影响;对石墨改性工艺中溶剂的选择进行了讨论,并对改性前后石墨在水中、单体、水和单体混合液中的分散稳定性进行表征,结果表明改性后的石墨和苯乙烯有良好的相容性。通过改变改性石墨不同加入顺序,用扫描电镜(SEM)分析了合成工艺中加入顺序对石墨在苯乙烯中分散性的影响。此外对石墨改性工艺中的设备进行了设计并投入了工业化生产,实现了年产800吨改性石墨的大生产工艺,从而为合成G-EPS提供基础和保证。 在改性石墨的基础上,研究了一步法制备石墨/可发性聚苯乙烯(Graphite/Expandable Polystyrene,G-EPS)复合粒子的中试工艺,制备了黑色度均匀的G-EPS。本章详细讨论了水油比对G-EPS聚合反应体系粘度的影响;石墨添加量对G-EPS的粒径分布、分子量的变化进行了讨论;并研究了引发剂浓度对G-EPS的分子量和反应周期的影响;利用扫描电镜(SEM)对G-EPS 原粒、泡粒进行了形貌分析;对G-EPS泡沫的导热系数和阻燃性能进行了测定,并对G-EPS具有低导热系数和高阻燃性从机理上进行了初步探讨。

科技成果——建筑绝热石墨聚苯板(SEPS)

科技成果——建筑绝热石墨聚苯板（SEPS） 适用范围 民用建筑、公共建筑、工业建筑墙体和屋面、内外墙保温节能工程。 技术原理 通过对石墨进行表面活性剂修饰改性，使石墨在苯乙烯单体中具有良好的分散性，在“一步法”TCP悬浮聚合工艺的基础上，将改性后的石墨加入反应体系，解决了因无机粉料的加入而对反应体系稳定性造成的影响；利用片状石墨的镜面效应，有效反射红外线，改变了热传导的方向，生产的低导热可发性聚苯乙烯树脂相比传统可发性聚苯乙烯而言，具有更低的导热系数，降低了能量损失，提高了材料的保温性能，在相同保温效果条件下，原料使用量减少25%以上，从而降低了原材料特别是石油资源的消耗。 石墨聚苯板保温性能的核心指标导热系数≤0.033W/（m·K），保温效果比普通白色聚苯板提升约20%，可进一步提高建筑物节能水平；同样的保温效果，石墨聚苯板占用建筑面积更小。 技术参数 建筑绝热用模塑石墨聚苯乙烯（SEPS）塑料泡沫保温板导热系数为≤0.033W/（m·K），较其他节能产品导热系数标准≤0.041W/（m·K）低20%；建筑节能的要求，对外墙保温材料的导热系数有着明确的规定，对照J10997-2017《新疆维吾尔自治区工程建设标准》、XJJ034-2017《公共建筑节能设计标准》，满足模塑聚苯板，表观密度在18-22，导

热系数0.033级技术指标要求。 适用条件 石墨聚苯板宽度不宜大于1200mm，高度不宜大于600mm，施工完后24小时内，基层及环境空气温度不应低于5℃，夏季应避免暴晒，在5级以上大风天气和雨天不得施工。 技术效果 石墨聚苯板节能效果明显。相同容重的石墨聚苯板比普通聚苯板的导热系数低0.08W/（m·K），同样厚度的两种板材，石墨聚苯板的保温性能更优，保温时间更长，保存温度更高，可满足建筑节能75%的指标要求。 导热系数的测试方法：依据GB/T10294-2008国家标准进行检测。 同类产品比较：普通聚苯板的导热系数为≤0.041W/（m·K），石墨聚苯板（SEPS）的导热系数为≤0.033W/（m·K），在相同的容重、厚度、面积的情况下，材料的使用上要比同类产品节约20%以上的用量，比同类产品节约30%以上的能源。产品价格与普通聚苯板价格略高10%，使用寿命在30-40年左右。 典型应用 乌鲁木齐市百鸟湖奥特莱斯项目 项目规模：6000立方石墨聚苯板 项目投资：7000万元 节能量：按照集中供热每平方米耗标准煤20kg/m2，因导热系数降低每平方米节约标准煤20%（最低值）计算，按照6000立方石墨

石墨聚苯板与普通聚苯板的特性分析

石墨聚苯板特性分析 石墨聚苯乙烯(SEPS)板，全称为绝热用石墨模塑聚苯乙烯泡沫塑料板，是一种新型的聚苯乙烯类保温板，是高阻燃聚苯乙烯保温材料。 其生产工艺是在可发性聚苯乙烯(EPS)中添加5%-50%质量的膨胀石墨和2%-20%的磷酸化合物作为阻燃剂，通过悬浮聚合的方法制备膨胀PS颗粒。在可发性聚苯乙烯(EPS)中导入石墨，使其在保持优良的保温性能基础上，具有更加良好的阻燃性能。目前国家正在推动SEPS板国标的出台，这将极有利于高阻燃的SEPS保温板的市场推广。 石墨聚苯板解决了关键的阻燃问题，并且保温性能大幅提升：普通聚苯板一直被诟病的问题是防火性能不佳，并且保温性能较差。但因为价格便宜，一直为市场所青睐。而石墨聚苯板则解决了普通聚苯板的防火缺点与保温性能差的问题，但价格上与普通聚苯板基本保持一致。因此未来市场前景光明。 石墨聚苯板最主要的原料也是苯乙烯，石墨聚苯板有望在中高端市场与聚氨酯保温板材进行竞争、替代，可以认为有望带来苯乙烯的增量需求。 石墨聚苯板解决了关键的阻燃问题：高熔点石墨的引入，提高了苯乙烯的熔化温度以及延长了苯乙烯的熔化时间;同条件下，SEPS板局部熔化，熔化时间为50s;而EPS板几乎全部熔化，熔化时间为14s;近火源烘烤时，SEPS板无明火，而普通的EPS板有瞬时明火，火焰容易蔓延。另外，SEPS板具有更好的导电性能，也利于生产中的防静电起火。 石墨聚苯板与普通聚苯板相比，具备两大优点：低导热系数与低密度。SEPS 板的导热系数为0.032w/m.k，普通EPS板的导热系数为0.041w/m.k;石墨聚苯

板的密度也显著低于普通聚苯板，在同样的保温效果下，意味着原材料的使用量可以大幅降低。 与普通聚苯板对比，石墨聚苯板比普通聚苯板导热率λ降低了20%，意味着保温层的厚度可以降低20%。石墨聚苯板的密度也显著低于普通聚苯板，在同样的保温效果下，原材料使用量(重量)可以降低接近30%。 石墨聚苯板保温性能提升的主要原理在于：其组分中含有特殊的石墨颗粒，可以像镜子一般反射热辐射，并且其中含有能够大幅度提升保温隔热性能的红外线吸收物，从而减少房屋的热损失。 普通聚苯板红外线可以穿透过去，而石墨聚苯板可以将一部分反射回来，并且可以吸收一部分红外线。 生态效率分析主要从经济和生态两个角度对产品和工艺进行考查，石墨聚苯板的的主要优势在于，原材料消耗量减少了50%，有助于降低成本、节约资源，进而减小对环境的影响。与其它产品相比，石墨聚苯板具有明显的经济优势，对环境的影响更小，因此能够为当前隔热应用提供生态效率较高的解决方案。 石墨聚苯板虽然保温、阻燃性能、性价比具备明显优势。国内生产厂家也比较少。目前石墨聚苯板的国家标准的制定已得到住建部等相关部门的重视，正在制定过程中。 从企业生产角度看，国内量产石墨聚苯板的企业也还不多，目前了解到仅有节能已经具备规模化生产的能力，今年产销在5000吨以上。 未来随着国家标准的推出，以及国内的产能的提升，石墨聚苯板的推广速度有望加快，前景广阔。

石墨聚苯板生产工艺

石墨聚苯板生产工艺 石墨聚苯板是一种具有优良绝热性能和耐久性的高端建筑材料，广泛应用于建筑、工业设备、交通运输等领域。下面将介绍石墨聚苯板的生产工艺。 1. 原材料准备：石墨聚苯板的主要原材料为聚苯乙烯（PS） 和石墨粉。其中，聚苯乙烯为发泡剂，石墨粉作为增强剂。此外，还需准备其他辅助原材料，如防火剂、稳定剂和颜料等。 2. 材料混合：将粉状聚苯乙烯和石墨粉按一定比例混合，保证均匀性并避免结块现象。然后将混合后的粉状物料送入搅拌机中进行搅拌，使原材料充分混合。 3. 发泡：将混合后的原材料送入发泡机中进行发泡，通过加热和压缩使材料膨胀。发泡机中加热的同时，向材料中注入惰性气体（通常是氮气）来实现膨胀。膨胀后的材料形成孔状结构，提供良好的绝热性能。 4. 压制：发泡后的材料进入压模机中进行压制。在一定的压力和温度下，材料在模具中形成所需的板状结构。同时，通过压制过程将材料中多余的气体排除，提高材料的致密性和强度。 5. 切割和修整：经过压制后的石墨聚苯板需要进行切割和修整工序。根据尺寸需求，将板材切割成所需的尺寸。然后，对切割后的板材进行表面修整，使其平整光滑。 6. 表面处理：石墨聚苯板的表面处理是为了增强其耐候性和防

火性能。常用的表面处理方法有涂覆涂料或石墨胶黏剂，使其具有防水、防腐等功能。 7. 检测和包装：通过对石墨聚苯板进行质量检测，确保其符合相关标准和要求。合格的板材经过包装，可以通过包装袋、纸箱等方式进行包装，方便运输和存储。 以上就是石墨聚苯板生产的主要工艺流程。需要注意的是，在整个生产过程中，需要严格控制加热温度、发泡时间和压制压力等参数，以确保生产出具有优良性能的石墨聚苯板。另外，为了保证产品的质量稳定，还需定期对生产设备进行维护和保养。

石墨烯聚苯乙烯复合材料的制备及性能研究

石墨烯/聚苯乙烯复合材料的制备及性能研究 作者：陈继兵贺战文李菊英吴艳罗强 来源：《科学导报·学术》2020年第60期 【摘要】聚苯乙烯（PS）的可加工性较好、成型收缩率小、价格低廉、应用广泛，但其硬而脆，耐热性、力学性能和导电性较差，石墨烯在光学、电学、热学等各方面具备优越的功能，将石墨烯与聚苯乙烯复合能够有效改善其综合功能。本文列举了石墨烯/聚苯乙烯复合材料的制备方法;讲述了复合材料热性能、电性能和力学性能方面的研究及发展。 【关键词】石墨烯;聚苯乙烯;复合材料 1 石墨烯和聚苯乙烯 1.1石墨烯 石墨烯是一种由碳原子形成的单层片状构造的新型材料。石墨烯的制备有很多方法，目前常见的方法有：①机械剥离法②化学氧化法③晶体外延生长法④化学气相沉积法⑤有机合成法⑥碳纳米管剥离法。其中化学气相沉积法是目前最有效的方法，这种方法制得的石墨烯质量高，表面积较大，但成本较高，技术不完善，在实验室，人们常用氧化还原法制得石墨烯[1]。石墨烯内碳原子的陈列方式与石墨单原子层一样，每个碳原子都贡献一个未成键电子，相邻原子形成π键，新形成的π键呈半填满状态。石墨烯中的碳原子的配位数为3，键与键之间的夹角为120°。石墨烯可想像为由碳原子和其共价键所形成的原子尺寸网。如果外力施加于石墨烯时，碳原子面就会弯曲形变，这使得碳原子不需要从新排列来缓冲外力，从而保持结构的稳定。这种稳定的晶格结构使石墨烯具有良好的导热性。 1.2聚苯乙烯 聚苯乙烯（PS）于1839年被德国人首次从天然树脂中提炼出来，无色透明，属于热塑性塑料。PS是由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物。聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合等多种方式，其中本体聚合获得的聚苯乙烯纯净度最高。聚苯乙烯主要应用于建筑、包装、汽车、日用品等多个方面。 2 石墨烯/聚苯乙烯复合材料的制备方法 现有制备石墨烯/聚苯乙烯的方法有熔融共混法、溶液共混法、原位乳液聚合法、静电自组装法等。

浅谈改性聚苯板

浅谈改性聚苯板 在现代外墙保温装饰工程上经常会出现“模塑聚苯板、改 性聚苯板、石墨改性聚苯板、热固改性聚苯板”等术语，导致 非专业人士不理解这之间的区别，今天我们就来讲解下什么是 改性聚苯板？为什么要研究改性聚苯板？ 改性聚苯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，在E PS板基础上进行改良而生产出的保温板。常见的改性聚苯板有石墨改性聚苯板、热固改性聚苯板、复合聚苯板、硅质聚苯板、聚合聚苯板。 近年来的建筑外墙火灾频发，让保温材料的燃烧性能得到重视。传统EP S板造价低，在外墙保温中应用广泛，但是燃烧性能基本为B级，吸水后失去保温效果，很多公共建筑要求外墙材料必须为A级，这几乎限制了E PS的使用。为了满足建筑防火要求，相继推出了改性聚苯板的系列产物。 常见改性聚苯板 （1）石墨聚苯板 石墨聚苯板是在普通的E PS板中掺入了纳米级片状石墨粒子，该粒子具有对红外线反射效果，可有效降低长波热辐射和导热系数，造就了石墨聚苯板的保温性能和燃烧性能都比普通的E PS板提高了很多，成为目前常用的外墙外保温材料。 （2）热固改性聚苯板 热固改性聚苯板与传统E PS板技术思路和方向不同，采用了高分子颗粒防火隔离分仓的发泡工艺，遇明火时颗粒表面迅速形成闭孔的、连续的蜂窝状阻隔结构，以隔绝氧气、阻止热量的进一步传导，达到防止火焰穿透的目的，且表面结碳、无滴落、无卷曲，燃

烧等级可达到A级。由于产品是分仓热固改性泡沫塑料，市场上称之为“热固改性聚苯板”或“热固分仓改性聚苯板”。 （3）复合聚苯板 复合聚苯板是在成型后的EP S板的侧面、顶面和底面分别涂覆1-2m m厚度的无机类浆体材料，无机类浆体材料多为水泥砂浆或界面剂，其表面的无机材料起到隔离作用，提高耐老化、燃烧性能，可有效降低火灾的发生。 （4）硅质聚苯板 硅质聚苯板在成型后的E PS板的正面渗透无机防火物质，使聚苯颗粒周围包裹着有防火性能的特殊无机材料结晶体固化，最后形成的聚苯板。 （5）聚合聚苯板 聚合聚苯板是聚苯乙烯原料经预热发泡颗粒后，再与无机防火材料混合搅拌覆膜，加入泡沫板设备即加热二次发泡成型，产品可达到A2级不燃效果。

聚苯乙烯生产技术及其进展

聚苯乙烯生产技术及其进展 聚苯乙烯(PS)是产量仅次于聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯的通用树脂，分为通用聚苯乙烯(GPPS)、抗冲聚苯乙烯(HIPS)和发泡聚苯乙烯(EPS)3种。聚苯乙烯树脂在丄业上主要采用本体法和悬浮法制得，其中稀释剂本体法最为常用。聚苯乙烯树脂是一种热塑性树脂，易加工、价格低，被广泛应用于一次性用品、包装、玩具、建筑、电子和家具器械等方面。 1主要工艺技术 工业上聚苯乙烯主要采用本体法及悬浮法两种生产工艺，本体法是最主要的生产方法，目前世界上85%以上的GPPS和HIPS是采用连续本体法工艺生产的。连续本体法生产装置一般有一条或儿条生产线，生产能力为2万-16万吨/年。通过改进反应器设计、分子量和橡胶粒径控制以及脱挥发分技术，可以使本体法工艺生产线的规模更大、效率更高。H前已有单线能力9万-13.8万吨/年的大型本体法生产装置投入工业运转，但一般来说单反应器能力3万-5万吨/年。 悬浮法是第二种聚苯乙烯基本生产工艺，悬浮法工艺的装置规模一般小于本体法，间歇操作,牌号切换时清洗时间很短。对于某些高耐热和高分子量的牌号只能用间歇悬浮聚合工艺生产，但在相同的生产能力下采用连续本体法的工厂固定资产投资及生产成本比悬浮法低，因此对大多数PS牌号来说用本体法生产更为经济。LI前悬浮法一般已被本体法代替，主要还用于生产EPSo (1)本体聚合工艺技术。目前全世界工业化的本体法PS生产装置采用的专利技术在12种以上，这些工艺基本步骤相同，仅在反应器及工艺配置方面有所不同，如反应器的撤热方式、轴向混合程度、径向混合程度、串联的反应器数(包括预聚合) 以及反应器的构型(如立式或卧式)等。

EPS泡沫成型原理

郑州中天建筑节能有限公司 EPS泡沫板成型理论 泡沫塑料以塑料为基本组分，含有大量气泡，因此泡沫塑料也可以说是以气体为填料的复合塑料。 根据塑料的物理性质，泡体质地的软硬程度可把泡沫塑料分为三大类。聚苯乙烯泡沫塑料、酚醛泡沫塑料、环氧树脂泡沫塑料、部分聚氨酯泡沫塑料都属硬质泡沫塑料；而橡胶、弹性聚氨酯和部分聚烯烃的泡沫塑料则属于软质泡沫塑料。 可发性聚苯乙烯树脂（ExpandablepolyStyrene）是在聚苯乙烯珠粒中加入低沸点的液体发泡剂，在加温加压的条件下，渗透到聚苯乙烯珠粒中，使其溶胀，制成可发性聚苯乙烯树脂（珠粒）。 在受热的情况下，聚苯乙烯软化而低沸点烷烃挥发导致聚苯乙烯粒子膨胀，利用这一原理，将其经过预发、熟化、成型、烘干及切割等加工工艺制得可发性聚苯乙烯制品。 它既可用于制成不同密度、不同形状的泡沫塑料制品，又可以生产出各种厚度的泡沫塑料板材，广泛用于建筑、包装、日用品、工业品等领域。 一、成型过程 1、泡沫的气泡核形成阶段：合成树脂加入化学发泡剂或气体，当加温或降压时，就会生出气体而形成泡沫，当气体在熔体或溶液中超过其饱和限度而形成过饱和溶液时，气体就会从熔体中逸出而形成气泡。在一定的温度和压力下，溶解度系数的减小将引起溶解的气体浓度降低，放出的过量气体形成气泡。 2、泡沫的气泡核增长：在发泡过程中，泡孔增长速率是由泡孔内部压力的增长速率和泡孔率的变形能力决定的。在气泡形成之后，由于气泡内气体的压力与半径成反比，气泡越，内部的压力越高，并通过成核作用增加了气泡的数量，加上气泡的膨胀扩大了泡沫得增长。促进泡沫增长的因素主要是溶解气体的增加、温度的升高、气体的膨胀和气泡的和并。 3、泡沫的稳定固化：当然，如果泡孔增长过程在某一阶段未被中断的话，一些泡孔可以增长到非常大，使形成泡孔壁的材料达到材料达到破裂极限，最后所有泡孔会相互串通，使整泡沫结构瘪塌，或会出现所有的气体从泡孔中缓慢地扩散到大气中的现象，泡沫中气体的压力逐渐地衰减，那么泡孔会渐渐地变小并消失。 因此，在泡沫形成中控制泡孔的增长率和稳事实上是重要的。这可以通过使聚合物母体

可发性聚苯乙烯的发泡成分和成型原理

可发性聚苯乙烯的发泡成分和成型原理

郑州中天节能有限公司 可发性聚苯乙烯中加入的发泡成分都有什么？ 可发性聚苯乙烯EPS知识介绍 郑州中天建筑节能有限公司 公司简介 本文章关键词：公司发展历程，泡沫板设备，干混砂浆设备，钢丝网架泡沫板设备，装配式建筑设备，保温与结构一体化设备，轻质隔墙设备，废泡沫造粒 设备，废秸秆再利用做建材设备，防火聚苯板渗透设备，水切割设备。 郑州中天建筑节能有限公司是一家集生产销售、技术推广、工程施工、产品研发为一体的综合性节能减排服务企业, 致力于新型墙体材料和新型水刀的研发与推广。自2007年成立以来把保温节能泡沫板及砂浆系列设备和水切割设备作为主营业务，主产A级防火保温板设备，A级防火改性聚苯板渗透设备，泡沫聚苯板设备，挤塑板设备，装配式建筑设备，钢结构装配式房屋设备，碳质木质素气凝胶保温板设备，石墨聚苯板设备，钢丝网片织网机，钢丝网架织网焊接插丝机，保温板双面抹灰机，EPS保温空腔模块设备，免拆外膜板保温结构一体化生产线，砌筑砂浆生产线，灌浆料生产线；自流平砂浆设备，建筑保温与结构一体化设备，阻燃B1B2级泡沫板生产线、防火A级干混砂浆生产线、防火A级复合砂浆保温板生产线，泡沫保温装饰一体化系列配套设备，建筑垃圾处理设备，工地高压喷水防尘设备，家庭防雾霾治理系统，中小学幼儿园学校教室防雾霾治理系统，市政防雾霾雾炮，防火A级钢丝网架聚苯板免外模板结构一体化设备， EPS线条切割机，便携式水刀，灭火器，小型轻巧式水切割机，高压水清洗机，干混砂浆电脑包装机、废泡沫聚苯颗粒造粒机、防火B1B2级钢丝网架聚苯板点焊机、折弯机、钢丝网织网机、水洗砂机、三回程烘干砂机、泡沫切缝机、砂浆装车机、断丝机、电动吊篮等建筑节能材料生产专用设备和水射流设备。可再分散乳胶粉(粘结砂浆、抹面砂浆、腻子粉），羟丙基甲基纤维素（10万单位、15万单位、20万单位）木质纤维，聚丙烯抗裂纤维（PP 纤维），聚乙烯醇粉末， Zt-c聚合物粘结砂浆、Zt-d聚合物抗裂抹面砂浆、Zt-e填缝剂、Zt-f瓷砖粘结剂(均为单组份干粉状兑水既用)、Zt-h柔性耐水腻