阻燃苯乙烯树脂组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种阻燃苯乙烯树脂，根据本发明专利技术的阻燃苯乙烯树脂组合物包括（Ａ）约７０至９９．５重量份的橡胶改性聚苯乙烯树脂和（Ｂ）约０．５至２０重量份的由下述化学式表示的环形烷基膦酸化合物：其中Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］彼此独立地是Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基以及ｘ是０或１。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有极好阻燃性、耐热性、以及机械强度的阻燃苯乙烯树脂组合物。更具体地说，本专利技术涉及一种阻燃的橡胶改性聚苯乙烯树脂组合物，其采用环形烷基膦酸酯化合物作为基本树脂的阻燃剂，其中基本树脂包括橡胶改性聚苯乙烯树脂。
技术介绍
苯乙烯树脂具有极好的模塑加工性能和机械性能，因而，该树脂已广泛应用于电器。然而苯乙烯树脂极易燃烧，可以容易地产生着火事故。在这方面，出于安全考虑，在美国、日本以及欧洲，该树脂的可燃性受到各种强制性控制，并且要求该树脂具有较高的阻燃性以满足用于电器箱体的美国保险商实验室标准(Underwriter’sLaboratories Standard)。用于获得阻燃性的公知方法是，将含卤素化合物和含锑化合物加入含橡胶改性的苯乙烯树脂以得到良好的阻燃性能。在上述方法中使用的含卤素化合物的实例是，例如，聚溴二苯醚、四溴双酚-A、用溴取代的环氧化合物、氯化聚乙烯等等。三氧化二锑或五氧化二锑通常被用作含锑化合物。通过应用含卤素和含锑化合物来改善阻燃性能的方法具有一些优点，如容易获得阻燃性能而不会降低物理性能。然而，可以注意到下述缺点通过在模塑过程中释放的卤化氢气体，含卤素化合物导致腐蚀模具本身，并且在着火的情况下释放的毒性气体是能造成致命损害的。尤其是，由于主要用作含卤素阻燃剂的聚溴二苯醚在燃烧期间可产生毒性气体如二噁英(二氧芑)或呋喃，因此在该领域主要关注的是开发一种不用含卤素化合物制备的阻燃剂。美国专利第4,526,917号披露，将具有基的TPP和一磷酸酯化合物用于包括聚苯醚树脂和苯乙烯树脂的基本树脂以改善树脂组合物的阻燃性。然而，在该专利中，聚苯醚的量大于20％，这使得难以在保持其流动性的同时获得滴落(dripping)阻燃性。此外，由于加入TPP，树脂组合物的耐热性被降低。日本专利公开第7-043,769号披露，使用衍生自TPP的具有含有12至25个碳原子的取代基的磷酸酯化合物可以获得V2的阻燃性以及在250℃下改善的挥发性。美国专利第3,789,091和第3,849,368号披露，环状膦酸酯化合物可以用作聚乙二醇对酚酸酯、PAN、聚氨酯、聚苯乙烯、或尼龙的阻燃剂。鉴于上述专利，已有许多尝试，这些尝试通过利用膦酸酯化合物作为无卤素阻燃剂来提供阻燃性，但通过仅使用磷基化合物和橡胶改性聚苯乙烯这些出版物没有披露一种树脂组合物，该树脂组合物具有良好的机械强度、耐热性以及滴落阻燃性而没有聚苯醚。因此，本专利技术者开发了一种阻燃苯乙烯树脂组合物，通过采用环形烷基膦酸酯化合物作为包括橡胶改性聚苯乙烯树脂的基本树脂的阻燃剂，该组合物具有良好的阻燃性、机械强度以及耐热性。本专利技术的树脂组合物可进一步可选地含有聚苯醚。专利技术目的本专利技术的一个目的是提供一种在着火的情况下并不产生毒性气体的环境友好的阻燃苯乙烯树脂组合物。本专利技术的另一个目的是提供一种具有对火稳定性的阻燃苯乙烯树脂组合物。本专利技术的另外的目的是提供一种具有良好耐热性的阻燃苯乙烯树脂组合物。本专利技术的另外的目的是提供一种具有良好机械强度并可用于电器箱体的阻燃苯乙烯树脂组合物。根据以后披露的内容和所附权利要求，本专利技术的其他目的和优点将是显而易见的。专利技术简述根据本专利技术的阻燃苯乙烯树脂组合物包括(A)70至99.5重量份的橡胶改性聚苯乙烯树脂、(B)0.5至20重量份的环形烷基膦酸酯化合物、以及，可选地，(C)0至10重量份的聚苯醚。专利技术详述(A)橡胶改性聚苯乙烯树脂在本专利技术中用作基本树脂的橡胶改性聚苯乙烯树脂可以通过混合橡胶、芳族单链烯基单体、和/或烷基酯单体并通过加热或聚合引发剂进行聚合来制备。可在本专利技术中使用的橡胶包括聚丁二烯、聚异戊二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、以及烷基丙烯酸橡胶。橡胶的量为3至30重量份，优选5至15重量份。另外，在橡胶改性聚苯乙烯中使用的单体是一种或多种单体，其选自由芳族单链烯基单体、丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯单体组成的组，并且使用量为70至97重量份，优选85至95重量份。本专利技术的树脂组合物可以通过加热或聚合引发剂进行聚合。在本专利技术中使用的聚合引发剂可以是一种或多种，其选自由有机过氧化物如过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、过氧化乙酰、以及氢过氧化枯烯，或偶氮化合物如偶氮二异丁腈(AIBN)组成的组。本专利技术的橡胶改性聚苯乙烯树脂可以通过已知的聚合方法加以制备，如本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、或其组合。在它们之中，本体聚合是优选的。考虑到橡胶改性聚苯乙烯树脂和聚苯醚的混合，为了获得最佳物理性能，橡胶颗粒的平均尺寸优选在0.5至2.0μm的范围内。(B)环形烷基膦酸酯化合物本专利技术的环形烷基膦酸酯化合物由下述化学式(I)表示 其中，R1和R2彼此独立地是C1-C4烷基而x是0或1。具有结构式(I)的环形烷基膦酸酯化合物的实例包括甲基-二(5-乙基-2-甲基-1，3，2-二氧杂膦酰环己-5基)甲基甲基膦酸酯P-氧化物(methyl-bis(5-ethyl-2-methyl-1，3，2-dioxaphorinan-5yl)methylmethyl phosphonic acid ester P-oxide)、甲基-二(5-乙基-2-甲基-1，3，2-二氧杂膦酰环己-5基)膦酸酯P，P’-二氧化物(methyl-bis(5-ethyl-2-methyl-1，3，2-dioxaphorinan-5yl)phosphonicacid ester P，P’-dioxide)。本专利技术的环形烷基膦酸酯化合物(B)是每70至99.5重量份的橡胶改性苯乙烯树脂(A)，使用0.5至20重量份、优选0.5至6重量份、更优选0.5至2重量份。如果加入少于0.5重量份的环形烷基膦酸酯化合物，则树脂组合物具有较差的阻燃性。另一方面，如果环形烷基膦酸酯化合物的量大于20重量份，则树脂组合物的耐热性降低。(C)聚苯醚(PPE)将聚苯醚加入橡胶改性苯乙烯树脂以改善阻燃性和耐热性。聚苯醚树脂的实例包括聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚、聚(2，6-二乙基-1，4-亚苯基)醚、聚(2，6-二丙基-1，4-亚苯基)醚、聚(2-甲基-6-乙基-1，4-亚苯基)醚、聚(2-甲基-6-丙基-1，4-亚苯基)醚、聚(2-乙基-6-丙基-1，4-亚苯基)醚、聚(2，6-二苯基-1，4-亚苯基)醚、聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚和聚(2，3，6-三甲基-1，4-亚苯基)醚的共聚物、及聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚和聚(2，3，5-三乙基-1，4-亚苯基)醚的共聚物。优选地使用聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚和聚(2，3，6-三甲基-1，4-亚苯基)醚的共聚物、以及聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚，更优选地使用聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚。并不特别限制聚苯醚的聚合度，但要考虑树脂组合物的热稳定性或加工性能，聚苯醚的粘度优选在约0.2至0.8(在25℃的氯仿溶剂中测得)的范围内。本专利技术的阻燃树脂组合物可进一步含有传统的塑料添加剂，例如，增塑剂、热稳定剂、抗氧化剂、光稳定剂、相容剂、颜料、染料和/或无机填料。无机填料可以是石棉、玻璃纤维、滑石、陶瓷、以及磺酸盐等等。以100重量份的基本树脂为基准，这些添加剂的使用量为0至50重量份。通过参照本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃苯乙烯树脂组合物，包括：　　　　（Ａ）７０至９９．５重量份的橡胶改性聚苯乙烯树脂；以及　　　　（Ｂ）０．５至２０重量份的由下述化学式（Ⅰ）表示的环形烷基膦酸酯化合物：　　　　＊＊＊　　（Ⅰ）　　　　其中，Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］彼此独立地是Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基以及ｘ是０或１。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：洪尚铉，梁在浩，柳聆湜，
申请(专利权)人：第一毛织株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]