[发明专利]一种甲基八溴醚阻燃聚苯乙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种甲基八溴醚阻燃聚苯乙烯复合材料及其制备方法，所述甲基八溴醚阻燃聚苯乙烯复合材料，按重量份计，包含：聚苯乙烯70‑90份，甲基八溴醚1‑10份，溴系阻燃协效剂0.2‑5份，磷氮系阻燃剂1‑10份，润滑分散剂1‑10份，填料1‑20份。本发明还公开了其制备方法，将各组分搅拌均匀后，经挤出机挤出，挤出机的温度为170‑210℃。本发明采用甲基八溴醚替代常用的聚苯乙烯阻燃剂六溴环十二烷，同时添加磷氮系阻燃剂等作为协效，使得制备的聚苯乙烯复合材料在具有优异的阻燃性能的同时，机械性能优异，拉伸强度为31.2‑34.6MPa，弯曲强度42.3‑47.0MPa，极限氧指数为30‑39%。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种甲基八溴醚阻燃聚苯乙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚苯乙烯PS是一种通用型热塑性树脂，因其价格低廉而且易于加工成型，在建筑保温等领域得到广泛的应用。目前应用最为广泛的聚苯乙烯树脂是可发性聚苯乙烯EPS和挤塑聚苯乙烯泡沫塑料XPS，由于其具有优异的保温性能、价格低廉、成型设备简单易于实施，发泡聚苯乙烯材料被广泛应用于建筑外墙保温等领域。但是由于聚苯乙烯全部由碳、氢元素组成，本质上极易燃烧，其极限氧指数仅为18%，属于易燃材料。而且燃烧时发烟量大、容易产生熔滴而引燃其它材料，因此该材料在堆放及施工中极易发生火灾。

目前PS发泡材料常用的阻燃剂是六溴环十二烷HBCD，尽管HBCD具有优异的阻燃效果，但是其对人类和环境却构成了潜在的长期危害，联合国环保署专家组织建议在全球逐步淘汰HBCD，以保护人类健康和环境。近年来，由于环保意识的提高，要求将使用完的聚苯乙烯发泡材料再次进行使用，这就对体系的热稳定性提出了更高的要求。

日本第一工业制药株式会社制备了四溴双酚A双(2，3-二溴-2-甲基丙基)醚，其具有更加优异的热稳定性能。但是其阻燃性能与HBCD相比，阻燃效果低，需要增加用量才能保证阻燃效果。使得苯乙烯复合材料的机械性能下降，而且引起成本的大幅度在增加。因此研制环保、高热稳定性、机械性能优异的阻燃聚苯乙烯复合材料有着十分重要的现实意义。

公开号为CN109180881A的中国专利公开了一种高效阻燃聚苯乙烯的制备方法，该方法通过在聚苯乙烯结构中引入阻燃元素，阻燃元素分散均匀，阻燃性能好，克服了物理添加阻燃剂导致的机械性能下降、阻燃剂易析出等缺陷；采用甲基八溴醚、溴化SBS和溴化聚苯醚多种阻燃剂，阻燃剂之间相互作用能提高与基体的稳定性和共溶性，起到更好的阻燃效果；通过控制一定比例的苯乙烯和甲基八溴醚、溴化SBS、溴化聚苯醚，加入适量乳化剂、复合引发剂、相转移催化剂、抗氧化剂、pH缓冲剂、水和有机溶剂，在混合溶剂中聚合反应，在一定温度下聚合反应一段时间，经蒸馏除去有机溶剂、冷却、过滤出产品粒子，用水洗涤，抽干，干燥，得到具有高效阻燃性的聚苯乙烯。

CN109180881A是通过自由基聚合物法制备聚苯乙烯阻燃材料，该方法工艺复杂，不能在挤出机上完成阻燃聚苯乙烯复合材料的加工成型，工艺复杂、不易于推广，不适用于下游生产厂家加工应用。

申请号为CN201410579388.5的中国专利公开了一种阻燃聚苯乙烯树脂，包括以下组分及重量百分含量：聚苯乙烯为70-75％，聚乙烯为3-5％，冲击改性剂为1-5％，助剂为0.1-0.6％，阻燃剂为13-25％，阻燃协助剂3-5％及偶联剂为0.7-1％。CN201410579388.5中选用的阻燃剂为钛白粉多层包覆红磷、亚磷酸脂类或磷酸酯类，阻燃剂之间不能复配，制备的复合材料不环保性和机械性能差，特别是热稳定性不高，应用受到限制。