[发明专利]用于大型薄壁制件的阻燃苯乙烯系树脂组合物及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种树脂组合物及其制备方法，尤其是涉及一种用于大型薄壁 制件的阻燃苯乙烯系树脂组合物及制备方法。

背景技术

由于具有优良的刚性、加工性和表面光泽，苯乙烯系树脂在多种工业领域 被广泛应用，如家电、办公设备和打印机复印机面板等，一般地这些场合对材 料的阻燃性提出了较高的要求，通常需要达到UL94V0级。

苯乙烯系树脂如HIPS和ABS氧指数只有18.0，属于易燃材料，通常需要 添加卤素化合物、含磷化合物和无机阻燃剂赋予苯乙烯系树脂阻燃性能，其中 卤素阻燃剂特别是溴系阻燃剂广泛用于阻燃苯乙烯系树脂，主要包括四溴双酚 A，十溴二苯乙烷、2，4，6-三溴三苯氧基-1，3，5-三嗪、亚乙基-(双四溴邻苯 二甲酰亚胺)、溴化环氧低聚物、四溴邻苯二甲酸-(2-乙基己基)酯，其中十溴二 苯乙烷以其较高的阻燃效率和较低的成本成为HIPS中使用量最大的阻燃剂。

近年来，家电和办公设备需求不断增加，同时使用者对外观提出了更高的 要求，为了控制成本，生产商越来越趋向使用价格较低的HIPS代替ABS。与 ABS相比，HIPS中橡胶粒径通常较大，其模塑物表现出较低的韧性和较差的 表面光泽。另外，对于多浇口充模注塑件和大尺寸的薄壁制件通常会形成更明 显的熔接线，影响产品外观和机械强度。

为了改善模塑物的熔接线，需要从模具设计、加工条件和材料性质来综合 考虑。减少浇口数量或者将熔接线移到对材料外观和机械性能影响较小的位 置，可以改善产品外观，但不能从根本上防止熔接线的产生和适用于所有的制 件，并且模具设计通常带来更高的成本；至于加工因素，如熔体温度、注射压 力、模具温度等也被证明对熔接线强度有影响，但是，某一特定加工因素的重 要性对材料有依赖性，例如提高熔接线处的熔体温度可以改善熔接线强度，但 由于阻燃剂降解和小分子析出造成的气痕、银丝等负面影响也不容忽视；改善 熔接线最有效的途径是提高材料流动性，例如公开号为CN1160408C专利描述 了在ABS中添加分子量为1000～5000的特殊聚酯，在改善熔接线外观和表面光 泽的同时不降低挠曲模量，但材料韧性和维卡软化点随着聚酯含量的增加而显 著下降；对于填充聚合物，填充材料的类型和性质是对熔合线强度和制品外观 影响很大，例如CN14896148A专利描述了特定长径比的硅灰石代替滑石增强 PC/ABS组合物，对熔接线强度有明显改善，但该发明属于填充材料范畴，不 适合本发明；另外，日本专利公开号JP-153443/97使用具有特定范围储能模量 的橡胶接枝苯乙烯聚合物，利用橡胶粒子较高的弹性回复能力将熔接线控制在 可以接受的范围内。

综上所述，通过提高材料流动性是改善熔接线的简单有效的途径，但如 选用高流动基体树脂或提高润滑剂添加量存在两个问题：(1)材料流动性提高 有限，并不能完全避免熔接线的产生；(2)提高加工助剂含量往往造成材料热 稳定性和模量下降，造成负面影响。经过长期实验发现，在阻燃苯乙烯系树脂 中，添加少量低分子量的芳族磷酸酯不仅能够极大改善材料流动性，更重要的 是能够对ABS中基体树脂和阻燃剂起到很好的增塑作用，增加材料注塑加工时 的融合能力，从而有效防止熔接线的产生，特别适用于对外观要求较高的大型 薄壁制件。

另外，在树脂组合物中添加前述的磷酸酯还具有如下优点：(1)协效阻燃， 可以降低溴系阻燃剂含量，提高材料热稳定性和韧性；(2)对材料耐热和韧性 影响很小。在无卤阻燃PC/ABS中多次证明，芳族磷酸酯的加入对材料的耐热 影响很大，本发明的结果可以解释为芳族磷酸酯为增塑型阻燃剂，提高材料流 动性的同时对阻燃剂起到了助分散的作用，抵消了芳族磷酸酯的加入带来的负 面影响。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种防止熔接 线的产生、保证制品外观和机械强度、成本较低的用于大型薄壁制件的阻燃苯 乙烯系树脂组合物及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于大型薄壁制件的阻燃苯乙烯系树脂组合物，其特征在于，该组合 物包括以下组分及重量份含量：

橡胶改性的苯乙烯树脂    60～82；

冲击改性剂              1～5；

含磷化合物              1～5；

阻燃剂                  8～17；