[发明专利]一种纳米级超分散环保阻燃低烟高抗冲聚苯乙烯的制备方法

说明书

本发明提供一种环保型阻燃、低烟高抗冲聚苯乙烯树脂的制备方法。该发明首先通过加入共轭二烯烃和芳基乙烯类化合物经原位聚合法制得超分散高分子功能化复合纳米抑烟剂；其次通过小分子阻燃剂烯丙基磷酸二酯、乙烯基类酰胺、1,3‑丁二烯和苯乙烯合成出高分子化“磷‑氮”阻燃剂；最后将高分子化“磷‑氮”阻燃剂、超分散高分子功能化复合纳米抑烟剂和高抗冲聚苯乙烯树脂直接共混、造粒制备出最大烟密度小于70、氧指数大于47％、悬臂梁缺口冲击强度大于14kJ/m2的环保型阻燃、低烟高抗冲聚苯乙烯树脂。该方法赋予了HIPS树脂的环保化、无污染、低发烟、高阻燃等特点。

技术领域

本发明涉及一种环保型阻燃、低烟高抗冲聚苯乙烯树脂的制备方法，具体涉及一种高分子化“磷-氮”阻燃剂和超分散高分子功能化纳米纳米抑烟剂改性高抗冲聚苯乙烯树脂的制备方法。

背景技术

高抗冲聚苯乙烯(HIPS)具有成型性优良、韧性好、尺寸稳定性高、电绝缘性能好、易染色、低吸湿性和价格低廉等优点，在包装、电子、建筑、汽车、家电、仪表、日用品和玩具等行业已得到广泛应用，成为当前通用合成树脂中发展最快的品种之一。但是，作为一般高分子材料的共同缺点，HIPS同样也具有易燃烧，燃烧时火焰传播快等问题，在温度要求较高的环境中，其应用受到了很大的限制。目前我国工业上所用阻燃剂近80％为含卤阻燃剂，但近年来卤系阻燃剂燃烧时会生成大量的烟尘、二噁英及腐蚀性气体等问题的困扰，无法满足欧盟于2003年发布了《关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令》(简称ROHS)要求，那么来自中国的家电产品将被欧盟市场拒之门外。因此，我国必须大力发展绿色、环保无卤阻燃材料才能适应国际市场的发展趋势。

现有技术中，有关高抗冲聚苯乙烯树脂无卤阻燃的研究主要是通过添加无机和有机的无卤阻燃剂的方法来制备。如：ZL201110098731.0公开了一种经磺化高抗冲聚苯乙烯表面处理的氢氧化镁阻燃剂，该阻燃剂与高抗冲聚苯乙烯树脂混合制备出冲击强度为5.4kJ/m²、氧指数为29％的阻燃高抗冲聚苯乙烯材料。CN201910089719.X公开了一种有机磷系阻燃剂和无机次磷酸盐与聚苯醚和高抗冲聚苯乙烯通过混炼共混工艺，制备出阻燃微发泡聚苯醚复合材料。CN111518355 A公开了一种经硅烷偶联剂改性的磷系阻燃剂聚磷酸铵和纳米阻燃剂碳纳米管制备出阻燃性高抗冲聚苯乙烯复合材料的制备方法。单薇用负离子原位聚合法制备聚丁二烯/二氧化硅纳米复合材料，首先采用Y一(甲基丙烯酞氧基)丙基三甲氧基硅烷(MPS)处理纳米白炭黑粒子表面，然后将改性后的二氧化硅分散于丁二烯和戊烷溶剂中，高声分散后加入正丁基锂作为引发剂，聚合反应在氮气保护下进行，然后将产品加入到乙醇中得到白色沉淀物，过滤干燥就得到了改性的二氧化硅纳米复合材料(《合成橡胶工业》，2006,29(6):474)。

以上这些专利都是采用小分子有机和无机粉体无卤阻燃剂来改性，虽然在提高HIPS树脂阻燃性方面已取得明显的效果，但是无卤阻燃剂和纳米无机材料与HIPS树脂的表面性质相差很远，仅通过传统的改性方法如机械搅拌或偶联剂表面处理很难解决纳米级无机粉体的易团聚和分散问题，为了保证了阻燃性能的前提下导致阻燃剂用量大，造成HIPS树脂力学性能大幅下降，无法实现HIPS树脂的阻燃性和力学性能的平衡。

发明内容