[发明专利]一种阻燃聚苯乙烯/聚酰胺共混合金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种阻燃聚苯乙烯/聚酰胺（sPS/PA6）共混合金材料及其制备方法。

背景技术

间规聚苯乙烯（sPS）是一种新的热塑性工程塑料。不仅具有无规聚苯乙烯（aPS）的一些优点，因为其结晶性能，还具有很多别的优异性能，例如高模量、耐热（熔点高达270℃）、优异的耐溶剂性、具有很好的电气性能，可作为绝缘材料使用（低介电常数和低损耗因子）；相对密度较低，为1.05g/cm³。聚合物共混是个非常经济扩展材料应用的方法。因此，含sPS的共混物具有很大的商业化价值。

间规聚苯乙烯（sPS）与尼龙6（PA6）共混，可得到性能优异的合金。两者均为结晶聚合物，因而合金具有很好的耐溶剂性，同时保留了sPS的耐热性，可以广泛应用于电子工业等领域。但是两者为不相容体系，所以需要添加相容剂才可得到性能优异的产品。

基于大家的环保意识越来越高，目前高分子的阻燃都青睐于无卤阻燃，本发明利用阻燃剂复配对材料进行了阻燃改性，使用的阻燃剂均为无卤环保阻燃剂。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种阻燃聚苯乙烯/聚酰胺共混合金材料，具有良好的机械性能以及阻燃性，可以广泛用于汽车、化工、电子电器等领域。

本发明的另一个目的是提供一种上述阻燃聚苯乙烯/聚酰胺共混合金材料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种阻燃聚苯乙烯/聚酰胺共混合金材料，由包含以下重量份的组分制成：

所述聚苯乙烯为间规聚苯乙烯，分子量M_W范围为400000～700000。

所述聚酰胺为尼龙6。

所述相容剂为间规聚苯乙烯接枝马来酸酐（sPS-g-MAH），马来酸酐的重量百分比为1.5wt%。

所述玻璃纤维为长玻璃纤维（巨石988A）。

所述阻燃剂包括三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）、磷酸酯类化合物和酚醛环氧树脂复配；其中磷酸酯类化合物选自间苯二酚双苯基磷酸酯（RDP）、三苯基磷酸酯(TPP)、二苯基磷酸酯(BDP)、三甲基磷酸酯（TMP）或磷酸三乙酯（TEP）。

所述润滑剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌、硅酮、石蜡或乙烯-丙烯酸（AC540A）共聚物中的一种或一种以上。

所述抗氧剂选自四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯（抗氧剂1076）、三［2.4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯（抗氧剂168）或N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺（抗氧剂1098）中的一种或一种以上。

本发明还提供了一种上述阻燃聚苯乙烯/聚酰胺共混合金材料的制备方法，包括以下步骤：

称取15～40份聚苯乙烯、12～32份聚酰胺、3～15份相容剂、10～30份玻璃纤维、13～30份阻燃剂、0.2～1.0份润滑剂和0.2～1.0份抗氧剂，经高混机高速混匀，然后将混合料倒入螺杆挤出机中，经螺杆挤出机拉条切粒得到阻燃聚苯乙烯/聚酰胺共混合金材料。

所述高混机的转速为500～1000rpm，混合温度为40～80℃，混合时间为3～10min。

所述螺杆挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，各区的温度为250～290℃。

本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

1、首先，本发明中添加了阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）为无毒环保阻燃剂，升华吸热降低高聚物表面温度并杜绝空气，可以加速溶滴，从而带走热量和可燃物，改变热氧降解历程使之快速炭化形成不燃碳质，这些碳质因膨胀发泡而覆盖在基材表面，形成一层隔绝层，隔断了与空气的接触以及可燃物的逸出，从而可有效地阻止材料持续燃烧，同时，分解产生的不燃气体使材料膨胀形成膨胀层，可大大降低热传导性，有利于材料的离火自熄。其次，将磷酸酯类化合物和环氧树脂复配使用，两者具有协效作用，磷酸酯化合物在燃烧过程中可以促使酚醛结构的物质形成缩聚物，这些缩聚物进而充当成炭剂的作用；这几种阻燃剂的复配使用取得了很好的阻燃效果。

2、本发明提供的材料具有良好的机械性能以及阻燃性，有利于环保，广泛应用于汽车、化工、电子电器等各个领域。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。