[发明专利]一种大分子“磷—卤”阻燃剂改性的高抗冲聚苯乙烯树脂组合物及其制备方法

说明书

本发明提供一种氧指数大于36％的高阻燃高抗冲聚苯乙烯树脂的制备方法。该发明首先合成出大分子“磷—卤”阻燃剂；其次通过酸酐和卤化剂对HIPS进行酰卤化反应制备出卤酰化HIPS；最后将大分子“磷—卤”阻燃剂、卤酰化HIPS和高抗冲聚苯乙烯树脂直接共混、造粒制备出高阻燃高抗冲聚苯乙烯树脂。这种方法实现了阻燃剂的大分子化，改善了大分子阻燃剂与高抗冲聚苯乙烯树脂的相容性，解决了阻燃剂在高抗冲聚苯乙烯树脂胶基体中迁移、析出和分散不均的问题，赋予了高抗冲聚苯乙烯树脂阻燃性能的高效性和持久性等特点。

技术领域

本发明涉及高抗冲聚苯乙烯树脂改性领域，具体涉及一种大分子““磷—卤”阻燃剂改性高抗冲聚苯乙烯树脂的的制备方法。

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，由于HIPS的主链上均含有大量的碳、氢等元素在高温时易与氧作用发生燃烧，造成其氧指数低，阻燃性能差，难以达到UL94(美国仪器和部件用塑料材料的燃烧性测试标准)的V-0 级阻燃标准要求，很难适应高端电子电器、汽车制造等行业。目前，随着全球安全环保意识的日益加强，人们对防火安全性及制品的阻燃性能的要求越来越高，开发研制新型高效的阻燃材料已成为研究的热点。

现有技术中，有关高抗冲聚苯乙烯树脂的阻燃研究主要是通过添加小分子无机阻燃剂和小分子有机阻燃剂，就是采用卤系化合物和无机粉体阻燃剂等通过机械共混法分散于高抗冲聚苯乙烯树脂材料中，来提高其制品的阻燃性。如：ZL200410086287.0公开了一种在高抗冲聚苯乙烯树脂中通过添加卤类阻燃剂十卤联苯醚、辅助阻燃剂三氧化二锑及粉末橡胶，经熔融共混制备阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物的方法。CN101353461A公开了一种由十卤二苯乙烷卤系阻燃剂，四卤双酚A卤系阻燃剂和三氧化二锑阻燃增效剂按一定比例与高抗冲聚苯乙烯复配，经双螺杆挤出机经一次挤出加工制成阻燃高抗冲聚苯乙烯复合物。刘建中等采用十卤二苯醚和十卤二苯乙烷卤系阻燃剂与高抗冲聚苯乙烯(HIPS)共混制备出阻燃性能和耐候性能优良的耐候阻燃HIPS树脂《卤系阻燃剂对阻燃HIPS耐候性能的影响》(合成材料老化与应用，2014,43(4):13～15)。

以上这些专利和文献方法，上述方法虽然采用小分子卤系阻燃剂和小分子无机阻燃剂提高了HIPS树脂的阻燃效果，但这些方法仍存在一定的局限性，这些小分子阻燃剂具有链段较短和极性大等特点，不能紧密地与非极性的HIPS树脂的高分子链段缠绕，存在迁移、析出和相容性的问题，导致改性后的HIPS树脂阻燃效果的稳定性和持久性差。

发明内容

本发明目的在于提供一种氧指数大于36％的高阻燃高抗冲聚苯乙烯树脂的制备方法。该发明首先合成出大分子“磷—卤”阻燃剂；其次通过酸酐和卤化剂对HIPS进行酰卤化反应制备出卤酰化HIPS；最后将大分子“磷—卤”阻燃剂、卤酰化HIPS和高抗冲聚苯乙烯树脂直接共混、造粒制备出高阻燃高抗冲聚苯乙烯树脂。这种方法实现了阻燃剂的大分子化，改善了大分子阻燃剂与高抗冲聚苯乙烯树脂的相容性，解决了阻燃剂在高抗冲聚苯乙烯树脂胶基体中迁移、析出和分散不均的问题，赋予了高抗冲聚苯乙烯树脂阻燃性能的高效性和持久性等特点。

本发明所述的“份”均是指质量份。

本发明所述一种高阻燃高抗冲聚苯乙烯树脂的制备在反应釜和螺杆捏合机中进行，具体的制备步骤为：

(1)大分子“磷—卤”阻燃剂的制备：以烯丙基磷酸二酯和烯丙基卤的总质量为100份计，首先在带有夹套的15L不锈钢反应釜中，通惰性气体置换2～4次，向反应釜中依次加入溶剂200～300份，烯丙基磷酸二酯70～80份，烯丙基卤20～30份，分子量调节剂0.1～0.5份，搅拌混合、加热，待反应釜温度达到50～70℃时加入引发剂0.05～0.3份，反应4.0～7.0hr，反应完成后经洗涤、烘干，制得大分子”磷—卤”阻燃剂。