[发明专利]阻燃性聚苯乙烯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种阻燃性聚苯乙烯及其制备方法，属于高分子材料技术领域。它由如下质量份数的各原料经悬浮聚合反应制得：苯乙烯：60～95份，含磷阻燃剂：5～40份，引发剂：0.1～0.5份，聚乙烯醇：0.1～0.5份，去离子水：50～200份；所述含磷阻燃剂为甲基丁基次磷酸锌，其结构式如下式I：本发明提供的含磷阻燃剂的分子结构上带烷基基团，其可与苯乙烯单体互溶，实现分子水平上的共混，在苯乙烯单体参与自由基聚合反应时均匀吸附在聚苯乙烯中，从而实现高效、稳定阻燃的技术目的。

技术领域

本发明涉及一种具备阻燃功能的高分子材料，属于高分子材料技术领 域，具体地涉及阻燃性聚苯乙烯及其制备方法。

背景技术

聚苯乙烯属于五大通用合成型树脂之一，其是由苯乙烯单体经自由基 聚合形成的聚合物。通用聚苯乙烯是苯乙烯的均聚物，其大分子链的侧基 有苯环构成，通用聚苯乙烯是一种硬塑料，其流动性好，易加工，但其脆 性、不耐溶剂和伸长率低则是其缺点。聚苯乙烯材料属于易燃材料，燃烧 时放热大，放烟多，因此，若想提高其使用安全性，则需对其进行阻燃改 性。

然而在现有的技术中，仍然有很多是采用添加无机阻燃剂或是含卤素 的阻燃剂，虽然对其阻燃性能有所提升，但同时会使其机械性能受到影响 或者是对环境产生巨大的危害。也有采用无卤阻燃剂，如烷基次磷酸盐或 次磷酸盐阻燃剂对聚苯乙烯材料进行改性，但多数还是添加型的，是将阻 燃剂加入到聚合物熔体中以达到改性的目的，但是最终都会影响材料的机 械性能。

中国专利(CN110520467)公开了一种阻燃含苯乙烯的聚合物组合物， 其选用的是二烷基次膦酸金属盐和金属次磷酸盐的组合物，通过在聚苯乙 烯加工的时候添加的方式改善了聚苯乙烯材料的阻燃性，但是添加型的阻 燃剂最终都会有分散不均的问题，从而影响聚苯乙烯材料的机械性能。

中国专利(CN103709431)公开了使用次磷酸盐组成的复配阻燃剂， 对聚苯乙烯材料进行改性并使得材料取得一定的阻燃性能，其采用的方法 是在聚苯乙烯反应达到一定转化率后再加入其所述阻燃剂。

所以，从上述研究背景来看，目前对于聚苯乙烯材料的阻燃改性大部 分都是用添加型阻燃剂加入到聚合物熔体中，却会极大的影响材料的机械 性能。因此目前急需开发出一种可以做到安全环保的阻燃高性能聚苯乙烯 材料。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种阻燃性聚苯乙烯及其制备方 法，本发明制备的阻燃性聚苯乙烯具备优异的阻燃性能和机械加工性，不 仅可直接使用，还可作为添加剂加入到其它树脂如ABS树脂、高抗冲聚苯 乙烯树脂等中进行改性，在阻燃性材料领域具备较好应用前景。

为实现上述技术目的，本发明公开了一种阻燃性聚苯乙烯，它由如下 质量份的各原料经悬浮聚合反应制得：

所述含磷阻燃剂为甲基丁基次磷酸锌，其结构式如下式I：

进一步地，所述甲基丁基次磷酸锌的平均粒径为42.362μm。

进一步地，所述引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈中任意一种或 两种。

进一步地，所述材料由如下质量份的各原料经悬浮聚合反应制得：

进一步地，所述苯乙烯与含磷阻燃剂混匀后再在引发剂催化下进行悬 浮聚合反应。

进一步地，所述悬浮聚合反应温度为80～100℃，反应时间为3～8h。

进一步地，所述悬浮聚合反应在保护气氛中搅拌条件下进行，所述保 护气氛优选为氮气或氩气。

本发明还公开了上述阻燃性聚苯乙烯的制备方法，它包括如下步骤：