[发明专利]一种高阻燃发泡改性苯乙烯类热塑性弹性体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高阻燃发泡改性苯乙烯类热塑性弹性体及其制备方法，属于材料领域，制备原料包括热塑性弹性体、聚烯烃、溶剂油、大分子型阻燃剂、发泡剂、发泡促进剂和交联剂；所述大分子型阻燃剂为聚膦硅氮烷；所述溶剂油包括环烷油和环氧大豆油；环氧大豆油对发泡剂进行改性得到环氧大豆油改性发泡剂；环氧大豆油改性发泡剂再在与热塑性弹性体、聚烯烃、环烷油、聚膦硅氮烷、发泡促进剂和交联剂制得所述高阻燃发泡改性苯乙烯类热塑性弹性体。本发明中大分子型阻燃剂无卤无毒且能与基体材料分子链形成互穿网络结构，改善与基体的相容性，显著提高其阻燃性能的同时还可以提高其冲击强度和回弹性。

技术领域

本发明属于材料领域，涉及一种文体装饰用材料，尤其涉及一种高阻燃发泡改性苯乙烯类热塑性弹性体及其制备方法。

背景技术

传统的苯乙烯类热塑性弹性体(SBS，SIS)中含有一定量的不饱和双键，使其耐热性、耐候性、抗老化性能较差。为改善上述性能，通常对其进行加氢处理以降低双键含量。例如，SEBS是由聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)氢化所得，氢化程度可达到80-90％，其分子结构中既含有硬链段(PS)又含有软链段(PEB)，硬段起到“物理交联点”的作用，提高了分子链的刚性，而软段使分子链的构象调整更容易，并赋予聚合物良好的柔韧性。同时，硬链段PS分布在柔性PEB嵌段中，形成了网状交联结构，提高了聚合物的热稳定性。该聚合物在高温下可以像热塑性树脂一样塑化成型，在常温下又具有交联橡胶的弹性，因而成为一种新型热塑性弹性体(TPE)，呈现出高弹性、良好的韧性、低密度、无毒、抗老化、电绝缘以及热塑成型等一系列良好的性能。该弹性体因同时具备热塑性塑料的可塑性和橡胶的高弹性等优异性能，在文体、室内装修、汽车内饰、密封防震以及医疗等领域得到了广泛应用。然而，现有的SEBS材料为线型高分子，在外载荷作用下容易产生塑性变形，存在冲击吸收性能低、压缩永久变形量大、回弹性差的问题，且有机材料普遍存在易燃的问题。

为了进一步赋予SEBS更多的性能，需要添加相关助剂对其进行改性。例如，针对SEBS力学性能低、回弹性不足的问题，专利申请CN102585427A公布了一种SEBS交联弹性体复合材料的制备方法，通过在加工过程中加入适量引发剂过氧化二异丙苯(DCP)，引发SEBS和PP自由基聚合，对其进行微交联改性，使分子链形成交联网状结构，降低分子链的滑移能力。经化学交联后的SEBS，可承受张力、压力和剪切力的能力得到提高，增强了材料的拉伸强度，降低了材料的永久变形，拓宽了SEBS的应用范围。专利申请CN107880472A公开了一种高强度改性SEBS纳米复合材料的制备方法，利用偶联剂对纳米二氧化硅进行表面修饰，可有效改善纳米二氧化硅在SEBS基体中的分散性，减少其团聚现象。结合聚丙烯对SEBS进行改性，可以实现SEBS材料高透明、高强度且低收缩率的目的。改性后的SEBS纳米复合材料样件质地柔软，具有较好的触感，可以用于汽车内饰表皮材料。

针对抗冲击性能差的问题，有专利申请公开了采用发泡技术对其进行改性处理，使其在受到外载荷冲击时能够吸收一部分能量。例如，专利申请CN109251464B公开了一种SEBS复合发泡材料，即将SEBS、软化油、EPDM与过氧化二异丙苯、偶氮二甲酰胺发泡剂，氧化锌、硬脂酸锌以及EVA、POE投入密炼机进行混炼，之后进行散热、造粒处理，造粒料投入射出机中进行发泡，所述SEBS复合发泡材料的硬度可达到50，回弹性能达到66％，抗压缩性能达到26％，该种方法有效改善了其冲击吸收和回弹性能。然而AC发泡剂本身为固体颗粒且分子极性较大，而基体材料SEBS、PE、PP均为非极性分子，因此AC发泡剂不易直接均匀分散在SEBS中，和基体之间的相容性也不够理想。