[发明专利]一种无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高抗冲聚苯乙烯，特别是涉及一种无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯及其制备方法。

背景技术

高抗冲聚苯乙烯(HIPS)克服了聚苯乙烯(PS)强度小、耐热性能低等缺点，是一种性能优良，用途极广的热塑性塑料。HIPS为乳白色不透明珠粒，可任意着色，刚性好，易加工成型，抗拉强度高，来源广。广泛用于家用电器、办公设备、仪器仪表、汽车零部件、日用器具及包装材料等。其用量日趋上升，近几年发展更为迅速，已占聚苯乙烯树脂产量的72％，在不少国家其产量已超过PS和ABS。

然而，HIPS树脂及其制品非常易燃，且燃烧时释放大量黑烟，具有潜在的火灾隐患，必须进行阻燃处理。随着人们对火灾安全的日渐重视和法规的不断健全，对这些材料阻燃性能的要求越来越高，所以高抗冲聚苯乙烯塑料的阻燃也得到了广泛的重视。HIPS的阻燃性能的提高，对其应用领域的扩大具有深远意义。阻燃的途径有多种，HIPS阻燃最常用的阻燃剂主要有十溴联苯醚(DBDPO)、八溴联苯醚(OBDPO)、四溴双酚A(TBBPA)及与之相配合的三氧化二锑(Sb₂O₃)等。随着近年来人们对环保意识的进一步加强，对由含卤阻燃剂制成的塑料制品，在火灾中带来的负面作用愈加重视，为满足家电电器行业的环境保护要求，要求全面禁止或替代DBDPO的呼声日益强烈。无机阻燃剂(如氢氧化铝、氢氧化镁等)尽管在燃烧过程中不会释放出有毒气体，但往往需要很高的填充量才能满足阻燃要求，对材料的加工性能、物理机械性能产生较大的负面影响。在微胶囊化红磷的应用中，通常采用多种阻燃增效剂复合来增强阻燃效果，无形之中增加了阻燃剂用量，一般来说，阻燃剂添加量达到15％才能有较好阻燃效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述已有技术的不足，提供一种无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯及其制备方法，以减少阻燃高抗冲聚苯乙烯中阻燃剂的用量，降低阻燃剂对材料力学性能的影响。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

按照重量份计算，本发明无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯是由高抗冲聚苯乙烯50～85份、微胶囊化红磷3～20份、复合成炭剂6～40份、相容剂2～20份、偶联剂0.2～1.0份、抗氧剂0.1～0.3份和润滑剂0.3～0.7份制备而成。

优选地，无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯是由高抗冲聚苯乙烯54～80份、微胶囊化红磷3～14份、复合成炭剂6～34份、相容剂2～20份、偶联剂0.2～1.0份、抗氧剂0.1～0.3份和润滑剂0.3～0.7份制备而成。

按照重量份计算，上述无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯中所述的复合成炭剂为4～20份聚苯醚和2～14份酚醛树脂混合而成。复合成炭剂中的聚苯醚具有无毒、透明、相对密度小、优良的机械强度、耐应力松驰、抗蠕变性、耐热性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸稳定性等优点，同时提供多羟基炭源体酚醛树脂，因而能充分发挥微胶囊化红磷的阻燃效率，降低阻燃剂用量。

优选地，复合成炭剂是由4～10份聚苯醚和3～8份酚醛树脂混合而成。

上述无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯中所述的微胶囊化红磷中红磷的质量百分含量为40％～70％。

上述无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯中所述的相容剂为马来酸或丙烯酸接枝的苯乙烯—丁二烯嵌段共聚热塑性弹性体(SEBS)弹性体或苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物(SBS)中的一种或两种。

上述无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯中所述的偶联剂为饱和型硅烷化合物、含至少一个烯型不饱和基团的硅烷化合物、含有一个烯型不饱和基团的环氧化合物、含至少一个烯型不饱和基团的一元羧酸或二元羧酸及其衍生物。

上述无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯中所述的抗氧剂为有机受阻酚类、胺类、亚磷酸酯类或硫酸酯类抗氧剂中一种或多种。受阻酚类可分为四[β-(3，5—二叔丁基—4—羟基—苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称抗氧剂1010)；β-(4—羟基—3，5—二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯(简称抗氧剂1076)；N，N′—，6-已二基二(3，5—二(1，1二甲基乙基)—4—羟基苯丙酰(简称抗氧剂MD1024)等，胺类应为非污染的对苯二胺体系，如N—苯基苯胺与2，2，4—三甲基戊烯的反应产物，亚磷酸酯类可为亚磷酸三苯酯(TPP)；三(2，4—二叔丁基苯基)亚磷酸酯(简称抗氧剂168)，硫酯类可为硫代二丙酸二月桂酯DLTP等。