[发明专利]一种苯乙烯基树脂改性专用阻燃增效功能母粒及其制备方法

说明书

本发明涉及塑料改性加工技术领域，尤其是一种苯乙烯基树脂改性专用阻燃增效功能母粒及其制备方法；所述功能母粒以多重复合包覆的溴代三嗪或四溴双酚A为主体阻燃剂，所述功能母粒的质量百分比组成如下：多重复合包覆溴代三嗪或四溴双酚A55.0～70.0 wt.%、三氧化二锑15.0～30.0 wt.%、乙烯–丙烯酸甲酯共聚物10.0～14.0 wt.%、分散剂0.5～1.0 wt.%、润滑剂0.3～0.5 wt.%；本发明所制备的功能母粒与传统阻燃功能母粒相比，显著提高了溴代三嗪和四溴双酚A溴系阻燃剂的热稳定性，有效减少了热机械加工过程中出现的材料黄变现象，增强了国产溴系阻燃剂对苯乙烯基树脂的阻燃效果。

技术领域

本发明涉及塑料改性加工技术领域，尤其是一种苯乙烯基树脂改性专用阻燃增效功能母粒及其制备方法。

背景技术

塑料在用家电器、工业电子电器、汽车等交通工具领域应用时，往往需要实施阻燃改性来提高其使用安全性。塑料阻燃改性可通过加入阻燃剂并经过双螺杆挤出机的熔融共混来实现。阻燃剂能够阻止塑料被引燃并抑制火焰传播，可有效提高塑料的抗燃烧性能。按阻燃元素类别分类，阻燃剂通常可分为卤系(卤系又分为氯系和溴系)、磷系、锑系、镁系、硼系、钼系等等。虽然阻燃剂种类繁多，但是能够对大多数塑料真正实现高阻燃效率的无疑是溴系阻燃剂。溴系阻燃剂具有适用性广、使用方便、阻燃效果优异、正常使用和回收过程中无毒无公害等优势，至今仍广泛应用工业及国民经济各领域，在安全防火材料及制品中发挥关键作用，是目前世界上产量最大的有机阻燃剂。

但是，目前高效高品质溴系阻燃剂的生产制造技术目前仍然被发达国家所掌控，国内外高端溴系阻燃剂产品仍被欧美等发达国家的跨国公司所垄断，而国内溴系阻燃剂的生产厂商由于其生产技术与发达国家存在明显差距。例如苯乙烯基树脂[如：聚苯乙烯、ABS树脂(苯乙烯–丁二烯–丙烯腈共聚物)、HIPS树脂(高抗冲击聚苯乙烯)、AS树脂(苯乙烯–丙烯腈共聚物)、ASA树脂(苯乙烯–丙烯酸丁酯–丙烯腈共聚物)等]是当前电子电器领域用量最大的一类合成树脂。由于苯乙烯基树脂的极限氧指数范围在18–20vol.％，属于极易燃烧类的高分子材料，在其应用于电子电器领域中时，通常需要阻燃改性，以实现其应用过程中的安全性目标。目前，溴代三嗪或四溴双酚A被阻燃技术领域公认的苯乙烯基树脂最有效的的溴系阻燃剂，其中溴代三嗪对聚苯乙烯和HIPS树脂的阻燃改性效果最好，而四溴双酚A对ABS树脂、AS树脂和ASA树脂的阻燃改性效果最佳。目前这两种溴系阻燃剂在苯乙烯基树脂阻燃改性产品中的需求量极大。作为两种新型、广谱、高效、环保的添加型溴系阻燃剂，当前国产溴代三嗪和四溴双酚A普遍存在热稳定性差、分子中溴原子不稳定等品质问题，在对聚苯乙烯和ABS树脂阻燃改性过程中，普遍存在热机械加工易分解、易黄变、流动性差、阻燃效果不及进口产品等缺陷明显，无法与国外产品竞争。针对应用于高端电子电器领域、要求达到UL94 V0级以上的高阻燃级别阻燃苯乙烯基树脂产品的制造，高品质溴代三嗪和四溴双酚A是必不可少的阻燃剂，而国产产品目前仍难实现替代。而从发达国家进口包覆溴代三嗪或四溴双酚A等溴系阻燃剂的经济性越来越差，且增加了使用企业的生产成本，导致所制造产品的竞争力下降。因此，开发高品质的国产溴系阻燃剂迫在眉睫。然而，溴系阻燃剂的合成过程较复杂，以目前国内企业的技术水平，很难在短时间内研发出先进的生产技术，从而在产品质量上赶上发达国家的溴系阻燃剂制造水平。

除上述问题以外，在苯乙烯基树脂阻燃改性及加工技术实施过程中，阻燃剂及阻燃协效剂往往是粉体，且添加量较大，直接采用双螺杆挤出机进行熔融挤出共混时，由于物料在挤出机的机筒内的停留时间有限，很难将聚合物熔融与阻燃剂充分混合。此外，由于共混挤出过程中大量阻燃剂粉体相互间机械摩擦产生内热，会引发溴系阻燃剂分解和溴素脱落，不仅导致阻燃效果受损、材料发生黄变，还会造成改性苯乙烯基树脂的物理机械性能下降。