[发明专利]一种EPS/XPS专用高热稳定阻燃剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种EPS/XPS专用高热稳定阻燃剂及其制备方法，其解决了溴化苯乙烯丁二烯芳香共聚物和甲基八溴醚与苯乙烯系树脂基材混合相容性差的技术问题，所述阻燃剂为热稳定剂、溴化苯乙烯丁二烯芳香共聚物和甲基八溴醚的共混物，是通过将苯乙烯丁二烯芳香共聚物(SBS)与四溴双酚A双(甲基烯丙基)醚混合，在热稳定剂的保护下，通过两段溴化方式实现溴化苯乙烯丁二烯芳香共聚物(SBS)及甲基八溴醚共同合成。本发明广泛应用于阻燃剂合成技术领域。

技术领域

本申请属于阻燃剂技术领域，更具体地说，是涉及一种EPS/XPS专用高热稳定阻燃剂及其制备方法。

背景技术

2013年5月，来自世界160多个国家和组织代表在联合国化学会议上决定：在全球禁止使用阻燃剂HBCD。HBCD被加入到《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》禁用化学制品的附录A名单。2016年我国环保部也将HBCD增列至《中国严格限制进出口的有毒化学品目录》中。2013年9月24日，美国环境保护局(EPA)根据环境设计(DFE)项目颁布了阻燃剂六溴环十二烷(HBCD)替代物的报告草案。明确将溴化苯乙烯丁二烯芳香共聚物(SBS)及甲基八溴醚作为六溴环十二烷最佳替代品。目前已列入国家鼓励的有毒有害原料(产品)替代品目录(2016年版)。

溴化苯乙烯丁二烯芳香共聚物(SBS)作为新型功能高分子材料，可以有效避免小分子阻燃剂的逃逸性、生物累积性和增塑性，符合阻燃材料的发展方向，是一种环保产品，溴化苯乙烯丁二烯芳香共聚物(SBS)为白色或类白色粉末，松散密度为0.5-0.7，软化点为120℃，溴含量65％-67％。甲基八溴醚为白色或类白色粉末，松散密度为1.9-2.3，熔点为110-115℃，溴含量65％-67％。在EPS/XPS应用中，与六溴环十二烷(HBCD)相比，0.6％Br时六溴环十二烷(HBCD)极限氧指数为25.8，溴化苯乙烯丁二烯芳香共聚物(SBS)可达31.0，甲基八溴醚为27.6；1.9％Br时六溴环十二烷(HBCD)极限氧指数为25.3，溴化苯乙烯丁二烯芳香共聚物(SBS)极限氧指数可达31.5，甲基八溴醚为29.3，相同阻燃剂添加量条件下，溴化苯乙烯丁二烯芳香共聚物SBS及甲基八溴醚阻燃性能优异。六溴环十二烷(HBCD)5％TGA为238℃，溴化苯乙烯丁二烯芳香共聚物(SBS)5％TGA为262℃，甲基八溴醚5％TGA为265℃，溴化苯乙烯丁二烯芳香共聚物(SBS)及甲基八溴醚热稳定性更好。

鉴于溴化苯乙烯丁二烯芳香共聚物(SBS)及甲基八溴醚的物理化学性质，在EPS/XPS阻燃应用中，溴化苯乙烯丁二烯芳香共聚物(SBS)由于比重较轻，与苯乙烯系树脂基材混合相容性差，添加比例受限；甲基八溴醚熔点较低，虽然与苯乙烯系树脂具有较好地相容性，但是所得EPS珠粒及XPS母粒易软化黏连，对下游阻燃应用增加了障碍。但是常规的物理混合，因不同阻燃成分的物理性质不同，存在混合不均匀，阻燃效果较差。

发明内容

本发明就是为了解决上述背景技术的不足，提供了一种EPS/XPS专用高热稳定阻燃剂及其制备方法，该高热稳定阻燃剂在苯乙烯系树脂中的相容性更好，并提高了制品的极限氧指数(LOI)及热稳定性能(TGA)，降低了燃烧火焰高度。

为此，本发明提供了一种EPS/XPS专用高热稳定阻燃剂，阻燃剂为热稳定剂、溴化苯乙烯丁二烯芳香共聚物和甲基八溴醚的共混物。

同时，本发明提供了一种EPS/XPS专用高热稳定阻燃剂的制备方法，具体步骤如下：

(1)原料选取：苯乙烯丁二烯芳香共聚物(SBS)与四溴双酚A双(甲基烯丙基)醚在有机溶剂中混合溶解为均相；

(2)苯乙烯丁二烯芳香共聚物(SBS)与四溴双酚A双(甲基烯丙基)醚双键同步溴化：将液溴及季铵盐在有机溶剂中配制成溴化季铵盐溶液，并加入热稳定剂，备用，控制反应温度和反应时间，将预先配制好的溴化季铵盐溶液滴加至步骤(1)溶液中进行一段溴化反应；