[发明专利]一种含阻燃剂的可发聚苯乙烯颗粒的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于利用化学合成方法制备阻燃颗粒的技术领域，具体涉及一种含阻燃剂的可发聚苯乙烯颗粒的制备方法。

背景技术

可发性聚苯乙烯(EPS)由于具有优异持久的保温隔热性、独特的缓冲抗震性、抗老化性和防水性，在许多领域得到了广泛的应用；由于EPS泡沫制品具有巨大的比表面积和蜂窝状内部结构,泡孔之间以PS薄膜、微纤、泡壁(两珠粒间的熔结面)相连,泡孔内外均为空气,着火后火焰在扩散层中增长极为迅速,因此泡沫EPS制品必须经过阻燃处理才可以使用。

随着材料防火性能要求的提高，阻燃EPS的研究发展也十分迅速。实际可用于EPS阻燃处理的阻燃剂品种并不多,主要是有机卤化物和磷化合物,有机溴代脂肪烃类仍占绝对优势；其中又以六溴环十二烷最为常用，六溴环十二烷常以有机过氧化物作协同剂,过氧化二异丙苯(DCP)是最常用的协同剂。

现阶段阻燃EPS的生产普遍采用添加型生产工艺，目前较成熟的已工业化的添加方式主要有：浸渍阶段添加，聚合阶段添加，EPS珠粒涂覆工艺等。

浸渍工艺技术方面，Arco公司开发了以反式-1,1,2,3,4,4-六溴-2-丁烯为阻燃剂,以1,3-双(α-叔丁基)过氧化二异丙苯(TDB)为协同剂的阻燃体系,大幅改善了材料的阻燃性能和综合使用性能；

同时还开发了以2,4,6-三溴苯基烯丙基醚或五溴苯基烯丙基醚与2,4,6-三溴苯基烯丙基醚的混合物作阻燃剂的浸渍工艺。使用该类溴代苯基烯丙基醚时不必使用有机过氧化物作协同剂就能达到良好的阻燃效果,并且低温浸渍比高温浸渍效果更佳。

但是，依然存在的问题是阻燃剂的分散性较差，产品的阻燃性能和发泡率均欠佳，无法满足对越来越高的材料性能的市场需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用新型环保材料溴化苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(Br-SBS)或四溴双酚A双(2,3-二溴-2-甲基丙基)醚(Rk-972)作为阻燃剂，可以在常压或2个大气压以内的条件下，实现含阻燃剂的可发聚苯乙烯颗粒的制备，而且制得的含阻燃剂的可发聚苯乙烯颗粒对环境无污染，其中的阻燃剂分散性良好，珠粒粒径均一、颗粒发泡倍率高。

本发明的目的是这样实现的，一种含阻燃剂的可发聚苯乙烯颗粒的制备方法，由以下方法制成：

由以下方法制成：

(1)将苯乙烯、低沸点烷烃和Br-SBS，或苯乙烯、低沸点烷烃和Rk-972为原料，混合；

(2)持续搅拌，并加入自由基引发剂，引发苯乙烯在悬浮条件下产生聚合反应，低沸点烷烃和Br-SBS，或低沸点烷烃和Rk-972被包覆在聚苯乙烯珠粒中，得到含阻燃剂的可发聚苯乙烯颗粒。

和现有工艺相比，本发明采用新型环保材料溴化苯乙烯丁二烯嵌段共聚物或Rk-972作为阻燃剂，建立新的乳化体系，使制得的可发聚苯乙烯颗粒为健康环保型材料，对大气无污染。同时，通过本发明提供的一种含阻燃剂的可发聚苯乙烯颗粒的制备方法，可以在常压或2个大气压以内的条件下实现制备，而且制成的产物中的阻燃剂分散性良好，珠粒的粒径均一、平均直径在1.0-1.1mm之间，适宜发泡；而且颗粒发泡倍率高于380倍。

将经本发明提供的方法制成的含阻燃剂的可发聚苯乙烯颗粒经EPS模压发泡制成样条，当Br-SBS或Rk-972的添加量为10wt.％时，极限氧指数LOI值可达到32.6％。

进一步地，步骤(1)具体包括：将所述Br-SBS或Rk-972完全溶解于所述苯乙烯中，再加入含分散剂的水溶液，并加入所述低沸点烷烃，混合后持续搅拌。

进一步地，所述分散剂为：聚乙烯醇、PEG100、或甘油硬脂酸酯中的任一种；

所述低沸点烷烃为：戊烷、正己烷、异己烷、环己烷中的任一种或多种的组合。

进一步地，所述Br-SBS或Rk-972的加入量均为所述苯乙烯质量的1％-15％；

所述含分散剂的水溶液中，溶质分散剂的含量为0.2％-2％；

所述低沸点烷烃的加入量为所述苯乙烯质量的0.1-5％；

将所述原料全部混合后，所述苯乙烯与水的质量比为1:(4-8)。

进一步地，所述混合后持续搅拌具体为：在搅拌并回流的条件下，控制体系温度为40℃-100℃，所述持续搅拌的时间为10min-1小时。

进一步地，步骤(2)中，

所述自由基引发剂为：偶氮二异丁腈、偶氮二异丁脒盐酸盐、过氧化苯甲酰、过氧化二碳酸二异丙酯中的任一种；

所述自由基引发剂的加入量为所述苯乙烯量的0.05％-2％。