一种低气味、低VOC阻燃改性HIPS材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种低气味、低VOC阻燃改性HIPS材料及其制备方法，涉及高分子材料技术领域。本发明专利技术低气味、低VOC阻燃改性HIPS材料由以原料制成：HIPS树脂、阻燃剂、增韧剂、加工助剂、抗氧剂、气味吸附剂。本发明专利技术采用阻燃剂、增韧剂、气味吸附剂对HIPS主料进行改性处理，使得材料具有优异的阻燃性能和低的气味等级，苯乙烯单体的含量得到大大降低，因此也降低了聚苯乙烯的气味，本发明专利技术材料可用于家用电器产品外壳及办公用品电器外壳等领域，提高了材料的使用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种低气味、低VOC阻燃改性HIPS材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种低气味、低VOC阻燃改性HIPS材料及其制备方法。
技术介绍
随着我国的空气污染、环境质量下降的程度愈发严重，公众的环保健康意识增强，人们对室内气味和空气质量的提出了更高的要求。耐冲击聚苯乙烯(HIPS)综合性能好，广泛应用在家用电器、办公设备、日用品等外壳部件。随着社会进步以及使用要求、环保意识的提高，塑料产品的阻燃性能，对气味和VOC的要求越来越严格。由于合成方法和生产工艺条件的制约，聚苯乙烯产品中的苯乙烯单体残留量很高，根据美国FDA21CFR177.1640及中国GB969288，HIPS树脂中残留的苯乙烯单体含量≤5000ppm，乙苯含量≤3000ppm均符合标准要求，所以一般市售HIPS树脂中苯乙烯单体含量均在1000ppm以内。但是苯乙烯单体具有刺激性气味，令人产生不愉快感。同时由于阻燃剂的添加，也会对气味造成负面影响。1996年，世界卫生组织(WHO)的国际癌症研究小组对苯乙烯进行深入的研究后得出结论，苯乙烯的确有致癌作用。呼吸苯乙烯气体会使人产生淋巴瘤、造血系统瘤和非瘤疾病，尤其是中枢神经系统的疾病。目前家用电器产品越来越薄壁化、大型化，同时对生产效率的要求在不断提高，注塑温度的升高，在注塑过程中产生的挥发性气体会残留在注塑件表面和车间内部，尤其是阻燃类产品会对气味问题的影响最严重。因此，迫切需要一种具有低气味、低VOC的阻燃聚苯乙烯产品来满足家用电器和办公设备中所用聚苯乙烯材料的环保要求。
技术实现思路
针对现有技术不足，本专利技术提供一种低气味、低VOC阻燃改性HIPS材料及其制备方法，解决了现有技术中HIPS材料气味大，阻燃性能差的技术问题。为实现以上目的，本专利技术的技术方案通过以下技术方案予以实现：一种低气味、低VOC阻燃改性HIPS材料，所述低气味、低VOC阻燃改性HIPS材料由以下重量份的原料制成：HIPS树脂70-85份、阻燃剂10-20份、增韧剂0-5份、加工助剂0.1-4份、抗氧剂0-1.5份、气味吸附剂1-5份。优选的，所述阻燃剂为四溴双酚A与三氧化二锑的混合物，且四溴双酚A与三氧化二锑的重量比为14-16：4。优选的，所述增韧剂为SBS、SEBS弹性体中的至少一种。优选的，所述加工助剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、石蜡、白矿油中的至少一种。优选的，所述抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类、含硫酯类中的至少一种。优选的，所述气味吸附剂具有一维或多维的多孔结构。优选的，所述气味吸附剂为炭黑、沸石粉、分子筛、硅藻土、麦饭石、水滑石、多孔氢氧化铝中的至少一种。一种低气味、低VOC阻燃改性HIPS材料的制备方法，包括以下步骤：S1、按照重量份称取各个原料，将HIPS树脂、增韧剂、加工助剂、抗氧剂投入混合机中混合3-5min，得到混合物料；S2、将步骤S1制得的混合物料从双螺杆挤出机的主加料口喂入，将阻燃剂、气味吸附剂从双螺杆挤出机的侧料口喂入，混合，挤出造粒即可。优选的，所述双螺杆挤出机的长径比为32-40，选用具有增强分散型的螺杆组合，螺筒各区温度为50-200℃，螺杆转速为300-500r/min。本专利技术提供一种低气味、低VOC阻燃改性HIPS材料及其制备方法，与现有技术相比优点在于：本专利技术低气味、低VOC阻燃改性HIPS材料采用阻燃剂、增韧剂、气味吸附剂对HIPS主料进行改性处理，使得本专利技术阻燃改性HIPS材料具有优异的阻燃性能、热性能、低气味等级、低VOC含量，苯乙烯单体的含量得到大大降低，因此也降低了聚苯乙烯的气味，本专利技术阻燃改性HIPS材料可用于家用电器产品外壳及办公用品电器外壳等领域，提高了材料的使用范围；本专利技术低气味、低VOC阻燃改性HIPS材料的制备方法只需按照成分比例将各原料混合、挤出造粒即可，制备工艺简单，条件可控，对设备要求低，在保证阻燃改性HIPS材料的性能稳定的同时，能有效降低气味等级和VOC排放，适用于工业化生产。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本专利技术实施例对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例中性能评价方式及实行标准：气味评估按照德国大众汽车公司评估标准PV3900进行评估，评价方法及标准如下：由3名鉴定员进行气味鉴定，若数据偏差2个点以上，需要5名坚定员；在标准实验室环境下，将试样放入气味评估特定容器瓶，放入80±5℃的烘箱中放置2h，冷却至60℃，由5名坚定员进行坚定评估，然后取算数平均值，四舍五入落实分数，其中容器瓶为大宗公司气味检测标准PV3900指定无味玻璃瓶，以消除外界材料干扰：气味等级N＝∑Ni/5评价标注如下表1表1气味评价标准评分评定1无气味2有气味，但无干扰性气味3有明显气味，但无干扰性气味4有干扰性气味5有强烈干扰性气味6有不能忍受的气味有机化合物排放测定按照TS-INT-002进行测定，测定方法：称取1.200±0.0001g试样放入顶空瓶中，密封该瓶并在120℃加热5h，每种样品平行做3个顶空瓶。将注射器插入瓶中，使挥发性有机物传输到气相色谱仪(GC)中，试验条件如下：顶空条件：温度：烘箱120℃，针管150℃和传输管180℃时间：针管停留时间0.35min，抽样0.5minGC条件：气相色谱炉温：在50℃下加热3min，以12℃/min速率加热至200℃，然后再200℃恒温4min；进样口温度：200℃；分流比：20：1进入色谱柱前的压力：10psi气相色谱记录的数据包括总的峰面积以及单个物质的峰面积。其峰高应在基线噪音值的三倍以上，其峰面积应大于0.5g丙酮在1L正丁醇溶液中的峰面积10％。总碳挥发量由一下公式计算：E_G＝[(A_A-A_O)/K(G)]*2*0.6204公式中：EG＝试样中总碳释放量，Aa＝试样总的峰面积，Ao＝空白峰面积，K(G)＝丙酮校准试样的校准系数，2＝与样品质量相关的系数，0.6204＝丙酮中碳的含量。以丙酮作为测定总碳挥发的基准物质。分别将一定量的丙酮溶于1L正丁醇中，作为校准溶液。然后从这些溶液抽取2.4uL置于12mL顶空瓶中。以丙酮的峰面积对校准溶液的浓度作图，得到一具有线性关系的曲线。其斜率即为校准系数K[K(G)为总碳挥发，而K(I)为耽搁物质挥发]。校准曲线方程如下式：Y＝37.03898X+1.18222公式中：Y＝峰面积；X＝校准样品的浓度(ug/g)各实例物理性能测试均按照ASTM标准，具体检测标准如下：IZOD缺口冲击ASTMD256；熔融指数(200℃/5kg)ASTMD1238；拉伸强度ASTMD63850mm/min；断裂伸长率ASTMD63850mm/min；弯曲强度ASTMD7902mm/min；热变形温度ASTMD648；阻燃级别UL-94。实施例1：本实施例低气味、低VOC阻燃改性HIPS材料由以下重量份的原料制成：HIPS树脂74.7份、四溴双酚A15份、三氧化二锑4份、增韧剂SBS3份、加工助剂2份、抗氧剂0.3份、沸石粉3份；本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低气味、低VOC阻燃改性HIPS材料，其特征在于，所述低气味、低VOC阻燃改性HIPS材料由以下重量份的原料制成：HIPS树脂70‑85份、阻燃剂10‑20份、增韧剂0‑5份、加工助剂0.1‑4份、抗氧剂0‑1.5份、气味吸附剂1‑5份。

【技术特征摘要】
1.一种低气味、低VOC阻燃改性HIPS材料，其特征在于，所述低气味、低VOC阻燃改性HIPS材料由以下重量份的原料制成：HIPS树脂70-85份、阻燃剂10-20份、增韧剂0-5份、加工助剂0.1-4份、抗氧剂0-1.5份、气味吸附剂1-5份。2.根据权利要求1所述的低气味、低VOC阻燃改性HIPS材料，其特征在于：所述阻燃剂为四溴双酚A与三氧化二锑的混合物，且四溴双酚A与三氧化二锑的重量比为14-16：4。3.根据权利要求1所述的低气味、低VOC阻燃改性HIPS材料，其特征在于：所述增韧剂为SBS、SEBS弹性体中的至少一种。4.根据权利要求1所述的低气味、低VOC阻燃改性HIPS材料，其特征在于：所述加工助剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、石蜡、白矿油中的至少一种。5.根据权利要求1所述的低气味、低VOC阻燃改性HIPS材料，其特征在于：所述抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类、含硫酯类中的至少一种。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：李卫，黄骎，魏子芳，任东方，李荣群，
申请(专利权)人：合肥会通新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34