[发明专利]一种阻燃耐候聚苯乙烯复合材料及制备方法

说明书

本发明涉及复合材料技术领域，针对现有的阻燃聚苯乙烯体系中存在的长效耐候性差、不耐LBA腐蚀的问题，本发明公开了一种阻燃、耐候聚苯乙烯复合材料及制备方法，所述材料包括以下重量份数的原料组分：高抗冲聚苯乙烯0～20重量份，聚苯乙烯40～70重量份，阻燃剂12～25重量份，增韧剂10～20重量份，相容剂1～5重量份，增塑剂0～3重量份，抗氧剂0.1～1重量份，光稳定剂0.1～2重量份，加工助剂0.1～1重量份。本发明聚苯乙烯复合材料的阻燃性能好，长效耐候性好，耐LBA腐蚀，可以广泛适用于家电、电子产品的外壳等领域。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体地说，是一种阻燃耐候聚苯乙烯复合材料及制备方法。

背景技术

聚苯乙烯是世界上用量最大的“五大通用塑料”品种之一，因其良好的力学性能和加工性能，而且尺寸稳定性好，价格合理，被广泛应用于家电和电子制品外壳等领域。但是它又极易着火燃烧，给人们的生命财产带来潜在威胁。随着人们对火灾的日渐重视，对聚苯乙烯材料的阻燃要求越来越高。目前聚苯乙烯阻燃改性的方法是添加阻燃剂，而添加含卤阻燃剂是一种常用、高效的方法，但材料在火灾发生时会产生大量烟雾和有毒气体，造成二次危害，在日益重视环保的今天逐渐被淘汰。无卤阻燃剂燃烧时不挥发、不产生腐蚀性气体，被称为无公害阻燃剂，应用越来越广泛。

在材料中添加大量阻燃剂进行改性时，会导致材料的物理性能，例如韧性急剧下降，虽然可以通过添加增韧剂进行补强，但大量增韧剂的加入在提高冲击强度的同时会导致拉伸强度、弯曲强度等性能下降。而且由于聚苯乙烯增韧时所用增韧剂中含有丁二烯，而丁二烯含有不饱和的双键结构(-CH₂＝CH₂-)。在光照、热、氧气等作用下，双键会发生降解、交联等反应，导致塑料外壳在使用一段时间后颜色发黄，性能下降，使用寿命大大降低。而添加光稳定剂来提高材料耐候性的话，改善幅度是有限的，仅能达到168h紫外光老化色差＜1.0，老化时间再长就会明显发黄变色，无法满足户外等耐候性能要求高的使用环境。因此开发一种具有阻燃性能，物理性能均衡，而且具有长效耐候性的高抗冲聚苯乙烯材料是非常有必要的。

另外，材料在家电如冰箱、冰柜等领域使用时会有发泡剂腐蚀断裂的风险。随着环保法规要求的日趋严格，以及家电能效标准的日益提高，现有发泡体系环戊烷体系及第三代发泡剂HCFC难以满足需求，而第四代硬泡发泡剂LBA在家电领域的升级换代中已开始大量应用。目前现有的聚苯乙烯材料已经满足不了新一代的发泡剂的使用要求，因此开发一种耐新型发泡剂LBA腐蚀的聚苯乙烯材料来提高使用过程中的安全性能，这将具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的阻燃聚苯乙烯体系中存在的长效耐候性差、不耐LBA腐蚀的问题，通过合理搭配基体材料选用适宜的增韧剂和相容剂，提供一种阻燃耐候的聚苯乙烯复合材料及制备方法，大大提高材料的长效耐候性能和耐LBA腐蚀性。

上述发明目的是通过以下技术方案实现的：

一种阻燃耐候聚苯乙烯复合材料，包括以下重量份的原料组分：

所述的阻燃剂由有机磷系阻燃剂和抗滴落剂组成，所述有机磷系阻燃剂是磷酸三丁酯、磷酸三苯酯和磷酸二苯甲酯阻燃剂中的一种或多种，所述的抗滴落剂是聚四氟乙烯树脂；

所述的光稳定剂为紫外光吸收剂、受阻胺自由基捕获剂以及光屏蔽剂，所述紫外光吸收剂为二苯甲酮类或苯并三唑类，所述光屏蔽剂为二氧化钛或炭黑；

所述的增韧剂是乙烯-辛烯共聚物(POE)；

所述的相容剂是丁苯透明抗冲树脂(K树脂)。

优选的，所述的高抗冲聚苯乙烯是高流动高抗冲聚苯乙烯，悬臂梁缺口冲击强度是80-120J/m，熔体流动速率是8-14g/10min(200℃/5kg)。