[发明专利]一种无卤阻燃工程塑料聚砜

说明书

本发明公开了一种无卤阻燃工程塑料聚砜，包括以下重量百分比的组分：聚砜45‑60％，玻璃纤维15‑30％，支化聚膦酸酯阻燃剂10‑30％，三聚氰胺基阻燃剂0‑28％，抗氧化剂0.2‑0.6％，抗滴落剂0.2‑0.5％，润滑剂0.5‑0.8％和硅烷偶联剂0.2‑0.4％。本发明通过在工程塑料聚砜(PSU)配方中，引入软化点为90‑110℃的支化聚膦酸酯无卤阻燃剂，由于支化聚膦酸酯无卤阻燃剂的分子结构与聚砜相似，分子量大，不易迁移，配合三聚氰胺类阻燃剂可获得良好阻燃效果，阻燃性可达UL94 V‑0级。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种无卤阻燃工程塑料聚砜(PSU)。

背景技术

聚砜(PSU)是一种热塑性工程塑料，力学性能优异，刚性大、耐磨、耐辐射、耐水解、高强度，热稳定性高并具有自熄性，并且加工产品尺寸稳定性好，成型收缩率小，在宽广的温度范围内有优良的电性能、化学稳定性好。所以长期以来在电子电器、机械加工、汽车、医疗器具、食品加工及不沾涂料等领域得到广泛的应用。但与其它聚砜类树脂相比较，PSU阻燃性能不够理想，按照UL94标准，通用品级的聚砜(PSU)仅达HB级，为了提高聚砜(PSU)的阻燃性，通常在加工工序中加入溴类阻燃剂和三氧化二锑。例如在聚砜中加入0.5％分子量为5000的溴化聚苯醚及少量稳定剂，可得到阻燃性为V-0级的材料；又例如，在100份聚砜树脂中加入4～14份六溴二苯醚与1.5～4份三氧化二锑，经熔融造粒制得的树脂，氧指数可达38～40，阻燃性为UL94V-0级。

随着环保要求的日益提高，欧盟RoHS及REACH认证要求，传统的三氧化二锑及溴类阻燃剂由于不抗迁移、不环保等因素已无法满足市场的需求，因此研制无卤阻燃聚砜(PSU)十分迫切。

发明内容

本发明提供了一种无卤阻燃工程塑料聚砜，引入了支化聚膦酸酯阻燃剂，该阻燃剂分子结构与聚砜相似，分子量大，不易迁移，阻燃效果好。

本发明采用的技术方案是：一种无卤阻燃工程塑料聚砜，包括以下重量百分比的组分：

本发明的无卤阻燃工程塑料聚砜(PSU)，主要包括以下组分：

聚砜(PSU)：选用的聚砜(PSU)由双酚A与4,4ˊ-二氯二苯基砜缩聚合成而得，市面上出售的牌号有德国巴斯夫的S2010、S3010、S6010，美国苏威的P-1700，在配方中占比45-60％左右；

玻璃纤维：采用长玻纤，在配方中用量为15-30％；

支化聚膦酸酯无卤阻燃剂：在配方中用量为10-30％，

优选的，所述支化聚膦酸酯阻燃剂选自式(Ⅰ)(阻燃剂C-1)和式(Ⅱ)(阻燃剂C-2)的化合物中的的一种或二种，

其中，n＝20-60，m＝1-5，k＝1-20。

阻燃剂C-1与C-2主要区别在于合成过程中所用的支化剂不同，前者使用1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷，后者使用磷酸三苯酯(TPP)，通过双酚A与甲基膦酸二苯基酯在苯酚钠的催化下发生酯交换缩聚反应原理合成，反应式如下：

优选的，所述支化聚膦酸酯阻燃剂的制备方法为：在惰性气体保护下，将双酚A、甲基膦酸二苯酯、催化剂苯酚钠和支化剂在250-300℃下，保温反应8-9小时，得聚合物粗品，再用水冷却、粉碎、过滤、真空干燥，即可制得支化聚膦酸酯阻燃剂。

优选的，所述双酚A、甲基膦酸二苯酯和支化剂的摩尔比为0.1-0.3:0.1-0.2:0.001-0.005。

优选的，所述支化剂为1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷或磷酸三苯酯；所述惰性气体为氮气和二氧化碳中的一种或两种。