一种无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯的制备方法，该无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯是由下述重量份的组分制成：高抗冲聚苯乙烯树脂100份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物1～15份，无卤复合阻燃剂10～30份，润滑剂0.2～2.5份，稳定剂0.3～1.6份；所述的无卤复合阻燃剂由磷酸酯、硼酸锌以及酚醛树脂按照（10～20）∶1∶（5～10）的重量比组成，所述的磷酸酯为磷酸三苯酯或者磷酸二甲苯酯。本发明专利技术的无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯在具有较好的阻燃性能的同时，综合力学强度高、熔体流动性好、生产成本低、环保无毒的。

Method for preparing halogen-free flame-retardant high impact polystyrene

The invention discloses a method for preparing a halogen-free flame retardant high impact polystyrene, the halogen-free flame retardant high impact polystyrene is prepared from the following components by weight: high impact polystyrene resin 100, styrene butadiene styrene block copolymer is 1 ~ 15, 10 ~ halogen-free flame retardant composite in 30, lubricants 0.2 ~ 2.5, 0.3 ~ 1.6 stabilizer; non halogen composite flame retardant by phosphate, zinc borate and phenolic resin according to the (10 ~ 20): 1: (5 ~ 10) the weight ratio of the phosphate phosphate or phosphate ester three benzene toluene two ester. The halogen-free flame-retardant high impact polystyrene has the advantages of good flame retardant performance, high mechanical strength, good melt fluidity, low production cost and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为201310324864.4，申请日为2013年7月30日，专利技术创造名称为“无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯及其制备方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种高分子材料的制备方法，具体涉及一种无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯及其制备方法。
技术介绍
高抗冲聚苯乙烯（HIPS）树脂是一种通用工程塑料，因其具有较好的综合力学性能，因此被广泛应用于电子、电器配件上。高抗冲聚苯乙烯树脂本身属于易燃、可燃材料，氧指数为17%，在燃烧时热释放速率高，热值大，火焰传播速度快，不易熄灭，有时还产生浓烟和有毒气体，这不仅会造成严重的财产损失，还会给人类的生命安全和生存环境带来极大威胁。随着人们对健康、安全、环境及生态保护的日益重视，塑料的阻燃标准及环保标准也日益严格，材料燃烧烟气毒性和发烟性能问题越来越受到重视，要求塑料材料或制品既具有良好的阻燃性能，又要低毒化和低发烟化。目前无卤阻燃HIPS的文献大致分为三类：（1）由于阻燃剂的加入会降低材料的力学性能，因此，采用聚苯醚可以提高其拉伸强度等力学性能，如中国专利文献CN1521206、CN101062992A、CN101768318A、CN102477189A、CN102408659、CN102391636。但是采用聚苯醚存在两个缺点：聚苯醚的熔融流动性较差，从而影响材料的成型加工性能；聚苯醚价格较高，导致生产成本较高。（2）中国专利文献CN101914258A公开了一种无卤阻燃HIPS树脂生产配方及其制作方法，该配方由HIPS树脂、聚氨酯树脂、热塑性弹性体树脂（SBS）、微胶囊化红磷、磷酸三甲苯酯、硼酸锌、乙撑双硬脂酸酰胺（EBS）、硬脂酸钙、硅烷偶联剂、钛白粉、抗氧剂1010、抗氧剂168、UV-770、UV-327组成。该文献采用的无卤阻燃体系中含有微胶囊化红磷，一方面，磷分解产生的气味对人体有害，另一方面，红磷的存在使得产品变红变深，不能用于其它色彩或者淡色产品的生产，如白色家电等，从而限制了其应用。（3）中国专利文献CN101372548A公开了一种高抗冲聚苯乙烯共混物，包括高抗冲聚苯乙烯树脂、无机阻燃剂、膨胀型阻燃剂、阻燃增效剂、增韧剂、偶联剂、润滑剂、抗氧剂。其中无机阻燃剂为氢氧化镁等，膨胀型阻燃剂包括酸源、炭源和气源，其中酸源为磷酸酯等，炭源为酚醛树脂等，气源为三聚氰胺等。阻燃增效剂为硼酸锌等。该文献需要采用多种阻燃剂，其中采用的无机阻燃剂对材料的力学性能影响很大，而同时选择酸源、炭源和气源三大类的膨胀型阻燃剂不但大大增加了生产成本，而且增大了生产复杂程度。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于解决上述技术问题，提供一种在具有较好的阻燃性能的同时，综合力学强度高、熔体流动性好、生产成本低、环保无毒的无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯。本专利技术的另一目的则是提供上述无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯的制备方法。实现本专利技术目的之一的技术方案是：一种无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯，它是由下述重量份的组分制成：高抗冲聚苯乙烯树脂100份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物1～15份，无卤复合阻燃剂10～30份，润滑剂0.2～2.5份，稳定剂0.3～1.6份。所述的无卤复合阻燃剂由磷酸酯、硼酸锌以及酚醛树脂按照（10～20）∶1∶（5～10）的重量比组成，所述的磷酸酯为磷酸三苯酯或者磷酸二甲苯酯。所述的润滑剂为苏州兴泰国光化学助剂有限公司生产的商品代号为TAS-2A的光亮润滑剂。所述的稳定剂由光稳定剂与抗氧剂按照（0.1～0.8）∶（0.2～0.8）的重量比组成。其中光稳定剂为UV-9【2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮】、UV-P【2-（2’-羟基-5’-甲基苯基）苯并三唑】、UV-328【2-（2’-羟基-3’,5’-二叔戊基苯基）苯并三唑】中的一种或者两种。抗氧剂为抗氧剂1076【四（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八碳醇酯】、抗氧剂2246【2,2-亚甲基双-（4-甲基-6-叔丁基苯酚）】、抗氧剂DSTP【硫代二丙酸十八碳醇酯】中的一种或者两种。实现本专利技术另一目的的技术方案是：上述无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯的制备方法，具有以下步骤：①按照配方分别称取高抗冲聚苯乙烯树脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、磷酸酯、硼酸锌、酚醛树脂、润滑剂以及稳定剂（包括光稳定剂和抗氧剂，下同）待用；②先将步骤①称取的高抗冲聚苯乙烯树脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、硼酸锌、酚醛树脂、润滑剂以及稳定剂倒入高速混合机中混合，直至混合所产生的摩擦热使得物料温度升高至60℃～70℃，然后将磷酸酯倒入高速混合机中继续混合1min～2min，随即出料冷却；高速混合机的工作转速为800转/分钟～1000转/分钟；③将冷却后的混合物料送入到双螺杆挤出机中熔融挤出，所挤出的条料经水槽冷却、牵引进入切粒机造粒，即得到无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯。上述步骤③中，双螺杆挤出机各区的温度为：T1=120℃～130℃，T2=130℃～140℃，T3=140℃～150℃，T4=150℃～160℃，T5=160℃～170℃，T6=170℃～180℃，T7=180℃～190℃，T8=170℃～180℃，T模=180℃。本专利技术具有的积极效果：（1）本专利技术的无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯采用磷酸酯-硼酸锌-酚醛树脂组成新型阻燃复合体系，一方面该新型阻燃复合体系不含卤素，对环境无害；另一方面还具有良好的阻燃协同作用，在保证较好的阻燃效果的同时还具有用量少、生产成本较低、综合力学性能高的特点。（2）本专利技术采用的TAS-2A光亮润滑剂能有效的降低无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯的熔体流动阻力，有利于无卤复合阻燃剂均匀分散于高抗冲聚苯乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中，从而提高加工流动性和脱模性，降低扭矩，减小设备磨损，充模容易，降低制品不良率。（3）本专利技术生产配方体系简单实用，生产实施简便，生产的无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯综合性能良好。（4）本专利技术的无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯在制备过程中，将阻燃剂之一的磷酸酯待高速混合机中混合物料温度升高到60℃～70℃后再加入，且只混合1min～2min，这样可以使磷酸酯在该高温下融化，从而使得其它阻燃剂和助剂粘附于高抗冲聚苯乙烯树脂和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物表面，进一步提高材料的阻燃性和力学性能。具体实施方式（实施例1）本实施例的无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯由下述重量份的组分制成：100kg的高抗冲聚苯乙烯树脂，来源于镇江奇美化工有限公司；8kg的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，来源于韩国LG公司；22kg的无卤复合阻燃剂，其中磷酸三苯酯15kg、硼酸锌1kg、酚醛树脂6kg。磷酸三苯酯来源于浙江万盛化学有限公司，硼酸锌来源于济南泰星精细化工有限公司，酚醛树脂来源于太仓市康盛化工原料有限公司。1kg的TAS-2A光亮润滑剂，来源于苏州兴泰国光化学助剂有限公司。0.6kg的光稳定剂UV-9；0.3kg的抗氧剂1076。上述无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯的制备方法具有以下步骤：①称取100kg本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯的制备方法，其特征在于具有以下步骤：①按照下述配方分别称取高抗冲聚苯乙烯树脂、苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物、磷酸酯、硼酸锌、酚醛树脂、润滑剂以及稳定剂待用；高抗冲聚苯乙烯树脂100份，苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物1～15份，无卤复合阻燃剂10～30份，润滑剂0.2～2.5份，稳定剂0.3～1.6份；所述的无卤复合阻燃剂由磷酸酯、硼酸锌以及酚醛树脂按照（10～20）∶1∶（5～10）的重量比组成；所述的磷酸酯为磷酸三苯酯或者磷酸二甲苯酯；所述的润滑剂为苏州兴泰国光化学助剂有限公司生产的商品代号为TAS‑2A的光亮润滑剂；②先将步骤①称取的高抗冲聚苯乙烯树脂、苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物、硼酸锌、酚醛树脂、润滑剂以及稳定剂倒入高速混合机中混合，直至混合所产生的摩擦热使得物料温度升高至50℃～60℃，然后将磷酸酯倒入高速混合机中继续混合1min～2min，随即出料冷却；高速混合机的工作转速为800转/分钟～1000转/分钟；③将冷却后的混合物料送入到双螺杆挤出机中熔融挤出，所挤出的条料经水槽冷却、牵引进入切粒机造粒，即得到无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯；双螺杆挤出机各区的温度为：T1=120℃～130℃，T2=130℃～140℃，T3=140℃～150℃，T4=150℃～160℃，T5=160℃～170℃，T6=170℃～180℃，T7=180℃～190℃，T8=170℃～180℃，T模=180℃。...

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯的制备方法，其特征在于具有以下步骤：
①按照下述配方分别称取高抗冲聚苯乙烯树脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、磷酸酯、硼酸锌、酚醛树脂、润滑剂以及稳定剂待用；
高抗冲聚苯乙烯树脂100份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物1～15份，无卤复合阻燃剂10～30份，润滑剂0.2～2.5份，稳定剂0.3～1.6份；
所述的无卤复合阻燃剂由磷酸酯、硼酸锌以及酚醛树脂按照（10～20）∶1∶（5～10）的重量比组成；所述的磷酸酯为磷酸三苯酯或者磷酸二甲苯酯；所述的润滑剂为苏州兴泰国光化学助剂有限公司生产的商品代号为TAS-2A的光亮润滑剂；
②先将步骤①称取的高抗冲聚苯乙烯树脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：周健，王国军，杨菁菁，徐亚平，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32