[发明专利]一种阻燃苯乙烯聚合物复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料技术，具体为一种阻燃苯乙烯聚合物复合材料的制备方法。该制备方法完全采用回收的苯乙烯聚合物为原料来制备。

背景技术

苯乙烯作为石油的下游产品是一种重要的合成单体，由其经均聚或共聚反应合成的苯乙烯类聚合物，具有良好的透明性、尺寸稳定性、电绝缘性能、加工性能和低廉的价格而广泛应用于家用电器、办公设备、仪器仪表、汽车零部件、日用器具及包装材料等。发泡聚苯乙烯具有保温、隔热的性能而在建筑行业的保温、隔热材料中得以广泛应用。然而由于石油资源的不可再生性，以及世界石油储备量的日益减少，有意识的进行现有苯乙烯类高分子材料的回收利用不仅符合社会发展方向，而且是一项意义深远的伟大工程。

苯乙烯类聚合物虽然具有众多的优良性能，然而，该类聚合物的致命缺陷是易燃，燃烧过程中熔融滴落现象严重，且释放大量黑烟，因此对其进行阻燃、抑烟处理以提高应用的安全性是十分必要的。

中国专利CN101353461、CN101353462、CN101353463、CN101704982A和CN101747575A等文献描述了阻燃苯乙烯及其复合物或组合物的制备方法，所用的阻燃剂多为含卤阻燃剂，主要是溴系阻燃剂，还用到了阻燃协效剂或阻燃增效剂。上述阻燃苯乙烯类聚合物或组合物虽然获得了较好的阻燃效果，但是由于采用的阻燃剂为卤系阻燃剂，尤其是溴系阻燃剂，该类阻燃剂在燃烧分解过程中会释放出有毒及腐蚀性的卤化氢气体，尤其是多溴二苯醚类阻燃剂会产生致癌的二噁英，使得欧美已限制其应用。即使一些溴系阻燃剂不会产生致癌的二噁英，但是其分解过程中仍会释放出腐蚀性的卤化氢气体，一旦发生火灾将会给人员的疏散和营救工作带来巨大困难。同时上述专利所采用的阻燃剂的添加量普遍较大，严重影响苯乙烯类聚合物的原有性能，并且卤系阻燃剂的使用会导致所制备的苯乙烯类聚合物耐光性能变差，脆性增大。

中国专利CN101062992采用无卤阻燃剂聚磷酸铵季戊四醇酯以及成碳剂聚2，6-二甲基-1，4-苯基醚制备无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物，虽然阻燃效率较高，但是阻燃剂添加量较大，对组合物综合性能同样会产生负面影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题，提供一种阻燃苯乙烯类聚合物复合材料的制备方法，该制备方法完全利用回收的苯乙烯类聚合物为原料来制备阻燃苯乙烯类聚合物复合材料，具有环保、资源重复利用、低碳排放、符合发展循环经济和建设节约型社会的要求，并具有生产工艺简单，成本较低，生产效率高，适于工业化实施等特点。

本发明解决所述制备方法技术问题的技术方案是，设计一种阻燃苯乙烯类聚合物复合材料的制备方法，所述复合材料的原料组成包括100重量份的回收苯乙烯聚合物、10～30重量份的阻燃剂、1～5重量份的抑烟剂和5～30重量份的增强剂，其制备方法工艺过程是：(1)在105～150℃、转速为600～1000r/min的条件下，在高速混合机中搅拌增强剂至含水率为1～2％；(2)将回收聚苯乙烯聚合物制品在高速粉碎机中粉碎后，加入到双螺杆挤出机中挤出造粒；(3)将造好的聚苯乙烯粒料、干燥的木粉、阻燃剂和抑烟剂依次加入到高混机中，预混5～10min，然后卸料至低速冷混机中，再混合5～10min，得到预混料；(4)将预混料通过双螺杆挤出机组或单螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、冷却、切粒和干燥，即得到阻燃苯乙烯聚合物复合材料的粒料；所述螺杆挤出机筒四段的加热温度分别控制在120～140℃、140～160℃、160～170℃和170～180℃，模口温度控制在170℃～200℃。

与现有阻燃聚苯乙烯和/或苯乙烯类聚合物制备技术相比，本发明具有以下优点：1.完全采用回收的苯乙烯类聚合物，实现了资源的循环利用，符合国家循环经济的政策；2.采用无卤阻燃剂对回收苯乙烯类聚合物进行阻燃处理，使得所制备的阻燃苯乙烯类聚合物复合材料在燃烧释放过程中无卤化氢气体释放，具有环保的特点；同时充分利用阻燃剂、阻燃协效剂以及抑烟剂间的协同作用，使阻燃剂添加量少，阻燃效果好；3.采用可完全降解的、原料来源极其丰富的纤维素材料作为增强剂，在大大提高所制备的阻燃苯乙烯类聚合物复合材料的抗冲击性能的同时，又具有可降解的特性，可实现资源的再次重复利用，大大降低了生产成本，有利于阻燃复合材料的推广使用；4.生产工艺简单，生产效率高，没有污染，适于工业化实施。

具体实施方式

下面结合实施例进一步叙述本发明。