[发明专利]一种低烟、高阻燃高抗冲聚苯乙烯树脂

说明书

本发明提供一种低烟、高阻燃高抗冲聚苯乙烯树脂，是首先采用小分子阻燃剂烯丙基磷酸二酯和三卤苯基烯丙基碳酸酯进行共聚合，然后通过丁二烯进行封端反应制备出具有反应活性的大分子磷‑卤复合阻燃剂；其次将这种大分子磷‑卤复合阻燃剂接枝到[‑BR‑PS‑]n高聚物上形成功能化的磷‑卤复合阻燃剂；随后对无机抑烟剂进行醇化处理；最后将功能化的磷‑卤复合阻燃剂、功能化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100、氧指数大于43％、悬臂梁缺口冲击强度大于10kJ/m²的低发烟、高阻燃高抗冲聚苯乙烯树脂。该方法具有添加比例低，消烟效率高，阻燃效果好、改性成本低等特点。

技术领域

本发明涉及一种低烟、高阻燃高抗冲聚苯乙烯树脂，具体涉及一种功能化抑烟剂和功能化大分子磷-卤复合阻燃剂改性高抗冲聚苯乙烯树脂。

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，普遍采用含卤小分子阻燃剂制备阻燃树脂，其优点在于具有阻燃性高，缺点是燃烧时产生大量烟雾和毒性物质，造成人呼吸困难，其危害性往往比燃烧产生的后果更为严重，是火灾中致人伤亡的首要危险因素。近年来，人们对防火安全性及制品的低烟、阻燃性能的要求越来越高，研制新型低烟、高阻燃的燃树脂材料已成为研究热点。

现有技术中，有关高抗冲聚苯乙烯树脂的低烟、高阻燃研究是通过添加无机阻燃剂和有机阻燃剂的方法来制备。如：ZL96116942.7公开了一种以无卤阻燃剂氢氧化铝（镁）、三氧化二锑和磷系阻燃剂相互配合使用，通过混炼共混工艺，制备出低烟、低毒、阻燃性能好的环保型阻燃橡胶地板。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。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。权英等采用有机阻燃剂四溴双酚A和无机阻燃剂水合氧化镁、Sb₂O₃复合制备出简支梁缺口冲击强度可达25.3 kJ/m²，阻燃性能达到UL94 V-0级的低烟阻燃HIPS树脂《低烟阻燃高抗冲聚苯乙烯的研制》（中国塑料，2003,17(8):39～42）。

以上这些专利和文献基本都是采用小分子的卤系有机阻燃剂和无机粉体阻燃剂来改性，虽然在提高HIPS树脂阻燃性方面已取得明显的效果，但是也出现阻燃剂用量大、改性成本高、对材料的冲击强度性能的负面影响大等问题。这主要由于HIPS树脂材料属于典型的非极性材料，而有机和无机阻燃剂具有极性大、刚性高的特点，这两种材料的表面性质相差很远，界面作用能不同，会有不同程度影响HIPS树脂材料阻燃和力学性能的效果。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在不影响HIPS树脂力学性能的前提下大幅地提高材料的阻燃效果。

发明内容