[00032780]原位悬浮聚合一步法合成的彩色聚苯乙烯粒子制备方法

1、可发性聚苯乙烯（EPS）因其优异特性以及质轻价廉等优点，在许多领域得到了广泛使用。功能性EPS在建筑保温、包装、电子电器产品和车辆装饰等领域更备受青睐。特别是国家提倡节能减排、要求建筑节能50%-65%以来，以及各地的"暖房子"工程相继实施，低导热系数EPS的制备成为EPS行业研究的热点。 德国巴斯夫和韩国锦湖相继推出了低导热系数黑色石墨EPS（G-EPS），但其合成工艺对外保密，以此控制低导热系数G-EPS市场。而我国G-EPS的制备还是空白，因此在该技术领域受制于人。 为了打破巴斯夫及锦湖在高端EPS的垄断地位，我们只有自主研发。本研究多年来致力于研究在工业悬浮聚合法合成EPS的工艺基础上，原位一步法悬浮聚合制备功能性EPS，突破了在高端EPS制备中石墨、无机彩色粉体等分散性差，高端EPS生产工艺复杂等技术问题，构筑了具有完整自主知识产权的功能性EPS一步法制备技术。制备过程实现了一步法工艺，简化了生产工艺，降低了生产成本，增加了与国外产品的竞争力。扭转了我国高端EPS产品由巴斯夫、锦湖等外资企业垄断的局面。低导热系数EPS可满足国家节能减排要求。 研究成果已在多家公司中试放大及投产，取得了重大经济和社会效益。 2、成果技术指标、关键技术、创新要点： 该成果中制备得到的代表性的石墨EPS所制的灰色EPS板材经国家建筑材料测试中心检测，该板材的导热系数检测数据为0.034 W/m•K（检测报告编号：A1051331），且该板材具有优异的阻燃性，经国家防火建筑材料质量监督检验中心检测，该板材的阻燃等级为B1级（检测报告编号：201111416），完全满足目前建筑保温材料的防火性能要求。 本项目以EPS的多功能化为出发点，突破了在高端EPS制备中石墨、无机彩色粉体等分散性差，高端EPS生产工艺复杂等技术问题。构筑了具有完整自主知识产权的黑色和彩色EPS制备技术，打破了德国巴斯夫及韩国锦湖在高端EPS的垄断地位，并进行了工业推广应用，取得了良好的社会效益和经济效益。 本项目创新性地提出并实现了工业级一步法合成彩色可发聚苯乙烯粒子的制备。（1）本研究自制了功能性复合处理剂对无毒耐候的无机彩色粉体四氧化三铁、氧化铁红、幻彩深绿、华兰、石墨等多种无机颜料进行了表面处理，使其均匀分散在苯乙烯单体中。（2）通过原位悬浮聚合一步法工艺首次成功合成了颜色可控的彩色聚苯乙烯复合粒子。 3、先进性（与国内外同类成果对比分析）： 目前，彩色聚苯乙烯材料主要是通过聚苯乙烯和无机或者有机颜料熔融共混造粒得到。但是，由于有机染料的易燃性和毒性，因此有机染料填充的聚苯乙烯彩色板的应用受到严格的限制，此外，由于无机颜料与聚苯乙烯的界面相容性较差，会导致无机颜料在聚苯乙烯基体中分散较差，大大降低了聚合物的力学性能和可加工性能。 为了克服这些弊端，设计一种简单的旨在解决这些弊端的方法是非常必要的。本研究自制了功能性复合处理剂对无毒耐候的无机彩色粉体四氧化三铁、氧化铁红、幻彩深绿、华兰、石墨等多种无机颜料进行了表面处理，使其均匀分散在苯乙烯单体中，通过原位悬浮聚合一步法工艺首次成功合成了颜色可控的彩色聚苯乙烯复合粒子。此工艺在新疆蓝山屯河新材料有限公司进行了中试，收到了良好的放大效果。黑色聚苯乙烯复合粒子打破了德国巴斯夫及韩国锦湖在高端EPS的垄断地位，使我国高端EPS进军到了国际市场，达到国内领先水平，并进行了工业推广应用，取得了良好的社会效益和经济效益。