[发明专利]耐低温的环保阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种耐低温的环保阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物及制备方法

技术背景：

目前适宜于聚合物的环保阻燃剂有无机的氢氧化镁、氢氧化铝、红磷、磷 氮阻燃剂，有机的六溴环十二烷、四溴双酚A、十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯、 溴化环氧树脂等。

无机阻燃剂如氢氧化镁、氢氧化铝符合ROHS标准，要求但添加量大、与 材料的相容性不好，性能损失严重。磷系阻燃剂的阻燃效率高同时符合ROHS 标准要求，但颜色的局限性和相容性也不是阻燃高抗冲聚苯乙烯的选择。有机 阻燃剂六溴环十二烷的使用与无机阻燃剂相比添加量少阻燃效果好，但热稳定 性差易分解变色。四溴双酚A阻燃的高抗冲聚苯乙烯力学性能好、阻燃效率高， 但耐候性差，制品在使用过程中易变色、变脆。十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯、 溴化环氧树脂单独使用会有制品色泽陈旧、相容性不良、添加量较多、局部性 能发脆等弱点，但经适当匹配混合使用可很好避免。

HIPS是一种常温下综合性能比较好的通用塑料，但存在低温脆性断裂问题， 改善HIPS的低温脆性是HIPS改性的主要问题，也是该发明研究的首要问题。 与橡胶共混是改善HIPS低温脆性的有效途径，根据溶解度参数相近的原理我们 选择了含有橡胶成分的苯乙烯-丁烯-苯乙烯三元共聚物马来酸酐的接枝物 (SEBS-gMAH)、三元乙丙橡胶与苯乙烯接枝物(EPDM-g-St)、辛烯-乙烯共聚物 与马来酸酐的接枝物(POE-g-MAH)中取至少一种做为低温改性剂，同时也弥补了 因阻燃剂的添加给高抗冲聚苯乙烯物性带来的损失。

发明内容：

本发明的目的是提供耐低温的环保阻燃高抗冲聚苯乙烯，它是一种综合性 良好的高抗冲聚苯乙烯组合物，阻燃达到UL94V-0级，且与环境友好，符合ROHS 标准，流动性高、稳定性好，能满足在多种恶劣环境下特别是低温下的应用。

本发明耐低温的环保阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物包含以下组分：(1)高抗 冲聚苯乙烯树脂40-80重量份数，优选为45-75重量份数(2)阻燃剂8-25重量 份数，优选为10-20重量份数；(3)阻燃协效剂2-6重量份数，优选为3-5重量 份数；(4)抗低温改性剂8-40重量份数，优选为10-38重量份数；(5)抗氧剂1∶ 1-2∶1重量份数，优选为1∶1-1.5∶1重量份数(6)热稳定剂1-3，优选为1-2.5 重量份数；(7)偶联剂0.8-2，优选为0.8-1.5重量份数；(8)其他加工助剂0.2-6， 优选为0.2-5重量份数；

本发明所述的耐低温的环保阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物中的聚苯乙烯树脂 包括通用聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯。

本发明耐低温的环保阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物中的环保阻燃剂是多种阻 燃剂的复合物，以高抗冲聚苯乙烯树脂为45-75重量份数计，阻燃剂为8-25重 量份数，优选为10-20重量份数；主阻燃剂为新型有卤阻燃剂的复合物如：四溴 双酚A双(2，3-二溴丙基)醚、十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯、溴化环氧树脂 这些化合物的混合物。本发明选用的阻燃剂光稳定好，分解温度高，所选阻燃 剂的分子量较高，能与基体树脂保持较好的相容性，充分发挥阻燃剂的性能， 从而使聚合物在得到好的阻燃性的同时还具有理想的力学性能。

本发明的环保阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物中的阻燃增效剂有硼酸盐、三氧化二 锑、锑酸盐、聚四氟乙烯、亚磷酸脂类和这些化合物的混和物，以高抗冲聚苯乙烯 树脂为45-75重量份数计，阻燃协效剂为2-6重量份数，优选为3-5重量份数；硼 酸盐、三氧化二锑、锑酸盐、聚四氟乙烯可以协助提高阻燃剂的阻燃效率，复合阻 燃增效剂的使用能提高组合物的阻燃效果。

本发明所述的耐低温的环保阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物，为了改善组合物因阻 燃剂的加入力学性能的下降，提高组合物在低温时还保持良好的冲击性能，还包含 有增韧改性剂。以高抗冲聚苯乙烯树脂为45-75重量份数计，增韧改性剂为8-40 重量份数，优选为10-35重量份数。所述增韧剂为苯乙烯-丁烯-苯乙烯三元共聚物 马来酸酐的接枝物(SEBS-gMAH)、三元乙丙橡胶与苯乙烯的接枝物(EPDM-g-St)、 辛烯-乙烯共聚物与马来酸酐的接枝物(POE-g-MAH)中的至少一种。增韧剂含量的增 加，材料的缺口冲击强度也增加，两种增韧剂时增韧效果更优，这主要是作为分散 相的橡胶微粒吸收和分散了大量的冲击能，从而提高改善了组合物的冲击韧性。