[发明专利]一种阻燃型聚苯乙烯复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种阻燃型聚苯乙烯复合材料的制备方法，属于工程塑料技术领域。本发明通过添加氢氧化镁和羟基锡酸锌，制备一种阻燃型聚苯乙烯复合材料，氢氧化镁属于添加型无机阻燃剂，具备阻燃、消烟和填充三种功效，氢氧化镁在高温下与聚合物会发生反应，分解出不燃性气体，通过隔绝空气以达到灭火的效果，同时氢氧化镁能够在可燃物表面生成耐火性较好的均匀分布的金属氧化物，可与其他炭化物共同形成一道致密的阻燃屏障，减小烧蚀速率，防止火焰的进一步蔓延，可以有效提高聚合物的阻燃效果；羟基锡酸锌作为一种复合金属羟基化合物，其热分解产物为锡酸锌，羟基锡酸锌和锡酸锌的阻燃性能相同，都具有无毒、安全易使用等优点。

技术领域

本发明涉及一种阻燃型聚苯乙烯复合材料的制备方法，属于工程塑料技术领域。

背景技术

当今城市人口密度大，高层建筑和地下建筑的发展，已使防火阻燃问题不仅具有经济意义，更为重要的还表现在具有保护人民生命财产安全的重要意义。高分子材料在给人们的生活带来便利的同时，其易燃性也给人类生命与财产安全方面带来新的火灾威胁。

聚苯乙烯因其具有较好的机械强度，透明性优异，抗水防潮，轻质高硬性使其广泛应用于电器、装饰、建筑、交通、军工等各行业之中，然而聚苯乙烯的分子组成仅有碳氢两种元素组成，因此一旦与火焰接触就会发生燃烧，使其脱离火焰后仍能燃烧，在燃烧过程会放出大量的黑烟，放出大量的热，同时会有有毒气体放出，并且容易产生溶滴现象，引燃下方易燃物。使得其发生火灾后极易对人身安全及财产安全造成极大威胁。因此，研究高性能的阻燃阻燃材料有很大的必要和市场需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对聚苯乙烯与火焰接触就会发生燃烧，在燃烧过程会放出大量的黑烟和热量的问题，提供了一种阻燃型聚苯乙烯复合材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）按重量份数计，分别称量100~200份聚苯乙烯粉末、10~20份氢氧化镁粉末、8~16份羟基锡酸锌粉末、4~8份碳酸钙粉末、2~4份甲基三甲氧基硅烷、1~2份硬脂酸、0.2~0.4份抗氧剂1010；

（2）将聚苯乙烯粉末、氢氧化镁粉末、羟基锡酸锌粉末、碳酸钙粉末、甲基三甲氧基硅烷、硬脂酸、抗氧剂1010置于搅拌机内，常温下以300~400r/min转速搅拌混合30~40min，得混合料；

（3）将混合料置于开炼机内，在120~140℃的条件下开炼20~30min，得开炼料，将开炼料粉碎后置于双螺杆挤出机内，在180~240℃的条件下挤出造粒，得混合粒料；

（4）将混合粒料置于注塑机内，在温度160~180℃、压力4~8MPa的条件下注塑4~8min，常温冷却，得阻燃型聚苯乙烯复合材料。

步骤（1）所述的聚苯乙烯粉末的平均粒径为2~4mm，碳酸钙粉末的平均粒径为30~60μm。

步骤（1）所述的羟基锡酸锌粉末的具体制备步骤为：

（1）按重量份数计，分别称量10~20份乙酸锌、20~40份四氯化锡、15~30份氢氧化钠、300~600份去离子水；

（2）将乙酸锌加入1/3质量的去离子水中，常温下以100~140r/min转速搅拌10~12min，得乙酸锌溶液；

（3）将四氯化锡加入1/3质量的去离子水中常温下以120~160r/min转速搅拌12~14min，得四氯化锡溶液；

（4）将氢氧化钠加入剩余1/3质量的去离子水中，常温下以160~200r/min转速搅拌20~30min，得氢氧化钠溶液；

（5）将乙酸锌溶液缓慢加入四氯化锡溶液中，再加入氢氧化钠溶液，常温下以300~400r/min转速搅拌30~40min，得混合溶液；