[发明专利]阻燃苯乙烯系聚合物泡沫和泡沫前体

说明书

背景技术

苯乙烯系聚合物泡沫如挤出的聚苯乙烯泡沫(XPS)和可膨胀的聚苯乙烯泡沫(EPS)被广泛使用。在许多情况中，期望通过向其中引入阻燃剂来降低这些产品的可燃性。因此，期望提供能够用于生产这两类产品的阻燃剂。

阻燃的挤出苯乙烯系聚合物如XPS通常是通过以下方式来制备的，即通过将苯乙烯系聚合物、阻燃剂和发泡剂在挤出机中混合，并将所得到的混合物通过模头挤出，所述模头提供给产品以期望的维度，例如具有各种厚度和几种不同宽度之一的板。为了在该工艺中使用，重要的是所述阻燃剂具有良好的热稳定性，以及对在该工艺中与热混合物进行接触的金属的低腐蚀性。同样，期望所述阻燃混合物在所述挤出机中与其他组分充分混合。

阻燃的可膨胀苯乙烯系聚合物如EPS通常是通过以下方式来制备的，即通过将苯乙烯单体(或多种苯乙烯单体)与阻燃剂的混合物在水中进行悬浮聚合以形成苯乙烯系聚合物珠。接着用蒸汽对所形成的小珠(例如平均直径为大约1mm)进行预膨胀，接着用蒸汽再次模塑以生成大泡沫块，该泡沫块可以为数米高，2～3米宽，并且可以被切成所期望的尺寸。为了在该工艺中的应用，期望所述阻燃剂在所述苯乙烯系单体(或多种苯乙烯系单体)，特别是苯乙烯中至少具有少许的溶解性。

尽管在挤出的苯乙烯系聚合物如XPS中和/或在可膨胀的苯乙烯系聚合物如EPS中已经提议或使用某些溴化阻燃剂，通常要求高剂量水平的阻燃剂，以达到所期望的效果。在需要高剂量水平达到良好效力时，这些阻燃剂中某些阻燃剂的高成本构成了需要有效解决方案的问题。

本发明提供了新型阻燃的膨胀和挤出苯乙烯系聚合物以及能够制备它们的工艺。

发明内容

本发明提供了阻燃的苯乙烯系聚合物泡沫和苯乙烯系聚合物泡沫前体，其通过使用在下文中详述的一种或者多种含溴的阻燃剂添加剂使其为阻燃性的。

本发明的其他实施方式是用于生产所述阻燃的苯乙烯系聚合物泡沫组合物以及所述阻燃的苯乙烯系聚合物泡沫前体组合物的方法。

在生产本发明的组合物中所使用的所述一种或多种含溴阻燃剂添加剂如下：

i)至少一种四溴双酚S的二醚，其中醚基不含有溴，其中至少一个醚基是烯丙基；或

ii)至少一种四溴双酚S的二醚，其中至少一个醚基含有溴；或

iii)至少一种被取代的苯，其在环上具有总共6个取代基，其中至少3个取代基是溴原子，至少2个取代基是C_1-4烷基；或

iv)三溴新戊醇；或

v)至少一种三(二溴烷基)苯三甲酸酯，其中每个二溴烷基独立地含有3～8个碳原子；或

vi)至少一种溴化的聚丁二烯，其被部分氢化、被芳基封端、或既被部分氢化又被芳基封端；或

vii)至少一种酚醛的溴化烯丙基醚；或

viii)至少一种溴化的聚(1，3-环二烯)；或

ix)至少一种溴化的聚(4-乙烯基苯酚烯丙醚)；或

x)至少一种溴化的N，N’-亚苯基双马来酰亚胺；或

xi)至少一种溴化的N，N’-(4，4’-亚甲基联苯)双马来酰亚胺；或

xii)至少一种溴化的N，N’-亚乙基双马来酰亚胺；或

xiii)亚乙基双(二溴降冰片烷-二羧酰亚胺)；或

xiv)四溴双酚A；或

xv)i)～xiv)中任意两种或更多种的组合。

上述阻燃剂中，vii)、viii)、x)、xi)和xii)项的那些被认为是这方面的新型组分。vi)项的至少某些阻燃剂也被认为是这方面的新型组分。

上述溴基阻燃剂的特征是适当的高溴含量。另外，它们能够在EPS、XPS或EPS与XPS两类的组合物中被有效地用作阻燃剂，因为目前的经验预示它们具有在苯乙烯系单体如苯乙烯中的良好溶解度，以促使其在形成EPS型珠或颗粒中的应用，它们应当具有充分的热稳定性以用于苯乙烯系聚合物泡沫中，它们应当具有所期望的溶解温度，并且它们应当在低剂量水平下是有效的。而且，如果不是全部的话，这些阻燃剂中的某些应当适当地成本有效地用作为阻燃剂，因为它们能够有效使用的低装填水平。特别是，i)～vi)项的阻燃剂添加剂适合用于EPS和XPS型组合物。i)项的阻燃剂添加剂更适合用于EPS型组合物，而xii)～xiii)项的阻燃剂添加剂更适合用于XPS型组合物。

根据本发明的一个实施方式，提供一种阻燃的苯乙烯系聚合物泡沫组合物，其含有苯乙烯系聚合物和阻燃量的阻燃剂，所述组合物是在泡沫形成之前或过程中泡沫配方中包含下列而得到的：