高抗冲聚苯乙烯共混物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种合成材料，尤其涉及无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯共混物及其制备方法。高抗冲聚苯乙烯共混物，包括高抗冲聚苯乙烯树脂，其质量百分比为３５～７５％；无机阻燃剂，其质量百分比为７～４５％；膨胀型阻燃剂，其质量百分比为５～２０％；阻燃增效剂，其质量百分比为１～５％；增韧剂，其质量百分比为１０～２０％；偶联剂，其质量百分比为０．５～２．０％；润滑剂，其质量百分比为０．５～３．０％；抗氧剂，其质量百分比为０．２～３．０％。上述无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯共混物采用高速预混合和挤出造粒工艺制备，具有环保、阻燃、低烟、耐候、热稳定、力学性能好、易加工成型等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种合成材料，尤其涉及无囟阻燃高抗沖聚苯乙烯共混物及其 制备方法。
技术介绍
高抗冲聚苯乙烯(HIPS) —般是苯乙烯与少量丁二烯单体接枝改性的聚苯 乙烯，具有优良的加工性能、机械性能、电气特性，并且尺寸稳定、成型制品 外观良好、价格低廉，因而广泛用于家用电器、办公设备、仪器仪表、汽车零 部件、日用器具及包装材料等。近年来，国际石油价格节节攀升，石化行业下 游产品如树脂原材料价格普涨，给家电、化工、建筑等行业造成了巨大的生产 压力。原来采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)生产的制品，目前多数 改用价格较低的HIPS代替生产，HIPS比ABS每吨成本可降低2000 ~ 3000 元。但HIPS非常易燃，燃烧时释放出大量黑烟和有毒气体，使其应用受到限 制，为了拓宽其应用范围，必须进行阻燃改性。传统阻燃HIPS最常用的阻燃 剂是含溴化合物，虽然此类阻燃剂阻燃效率较高，价格比较合理，但燃烧时会 释放出有毒气体，污染环境，特别是多溴二苯醚类化合物在热降解或燃烧时会 释放有毒致癌的PBDD (多溴代苯并噁英)和PBDF (多溴代二苯并呋喃)，欧 盟的ROHS指令已经提出禁止使用多溴联苯、多溴联苯醚等溴系阻燃剂。据统 计，火灾中的死亡事故有80%左右是由于火灾前期材料热裂解时产生的有毒气 体和烟所窒息造成的，因此在提高材料阻燃性的同时必须减少材料在燃烧和热 裂解时生成的有毒气体量和发烟量。可见，发展新型无面阻燃剂是研究的热点 之一。本项目研制的无卣阻燃高抗沖聚苯乙烯材料，具有环保、阻燃性好、低 发烟、燃烧后无二次污染、耐候、热稳定、力学性能好、易加工成型等优点， 在家用电器、家具、汽车、办公设备、建筑等行业中也有着广泛的市场应用前 景，对提升我国家电等行业塑料制品的研发水平，开发新型环保型阻燃材料具 有积极的指导意义。
技术实现思路
本专利技术的第一 目的是提供一种无卤阻燃高抗沖聚苯乙烯共混物。 本专利技术的另一目的是提供一种制备上述高抗冲聚苯乙烯共混物的方法。 为实现上述第一目的，本专利技术提供如下技术方案 高抗冲聚苯乙烯共混物， 其特征在于包括高抗沖聚苯乙烯初t脂，其质量百分比为35~75%; 无机阻燃剂，其质量百分比为7~45%;膨胀型阻燃剂，其质量百分比为5 ~ 20%;阻燃增效剂，其质量百分比为1~5%;增韧剂，其质量百分比为10-20%;偶联剂，其质量百分比为0.5 ~ 2.0%;润滑剂，其质量百分比为0.5 ~ 3.0%;抗氧剂，其质量百分比为0.2~3.0%。为实现上述另 一 目的，本专利技术提供如下技术方案无卣高抗冲聚苯乙烯共混物的制备方法采用高速混合预分散，二次挤出方 法。首先，将高抗沖聚苯乙烯树脂于70 90'C下干燥2~8小时，然后将增韧 剂、部分高抗冲聚苯乙烯树脂和部分无机阻燃剂按重量比例1: (1~2): (1 ~3 )混合后经双螺杆挤出机挤出加工为增韧剂改性粒料，之后将其余高抗 冲聚苯乙烯树脂、其余无机阻燃剂、膨胀型阻燃剂、阻燃增效剂、增韧剂改性 粒料、偶联剂、润滑剂、抗氧剂按配比一起加入高速混合机中混合搅拌，搅拌 速度600 ~ 1000转/分钟，混合时间20 ~ 40分钟，温度60 ~ 90°C ，最后，将混 合分散好的混合物经双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、冷却、切粒、包装得到 成品，其中，挤出工艺参数是螺杆长径比为30~45，螺杆转速250 ~ 450转/ 分钟，才几筒各分区温度I区85~100°C; II区160~180°C; III区180~ 200°C; IV区200~230°C,挤出过程设有真空排气。上述无面阻燃高抗冲聚苯乙烯共混物，具有环保、阻燃、低烟、耐候、热 稳定、力学性能好、易加工成型等优点，可广泛用于制造家电行业的外壳，如 显示器、录像机、复印机、传真机、打印机、空调器、电冰箱等浅色家电，同 时在家具、汽车、建筑等行业中也有着广泛应用。由于目前HIPS比工程塑料 ABS具有比较明显的性价比优势，原材料每吨可节约成本2000 ~ 3000元，因 而HIPS的用量迅速增长，具有广阔的市场开发前景。具体实施例方式本专利技术所述的无卣阻燃高抗冲聚苯乙烯共混物包括如下组分及质量比高抗沖聚苯乙烯树脂，其质量百分比为35~75%;无机阻燃剂，其质量百分比为7~45%;膨胀型阻燃剂，其质量百分比为5 ~ 20%;阻燃增效剂，其质量百分比为1~5%;增韧剂，其质量百分比为10~20%;偶联剂，其质量百分比为0.5 ~ 2.0%;润滑剂，其质量百分比为0.5~3.0%;抗氧剂，其质量百分比为0.2~3.0%。所述的无机阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、硬脂酸改性氢氧化镁、硬脂酸 改性氢氧化铝、有机硅改性氢氧化镁、有机硅改性氢氧化铝中的一种或上述物 质中的多种组成的混合物。所述的膨胀型阻燃剂，酸源为聚磷酸铵、磷酸盐、磷酸酯、五氧化二磷中 的一种或上述物质中的多种组成的混合物。炭源为季戊四醇、环氧树脂、山梨 醇、甘露醇、酚醛树脂、热塑性聚氨酯、淀粉中的一种或上述物质中的多种组 成的混合物。气源为三聚氰胺、三聚氰胺多聚磷酸盐、双氰胺中的一种或上述 物质中的多种组成的混合物。所述的阻燃增效剂为硼酸锌、三氧化二锑、氧化钼中的一种或上述物质中 的多种组成的混合物。所述的增韧剂为二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、乙丙橡胶接枝乙烯基三乙 氧基硅烷、硅橡胶、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯 -苯乙烯嵌段共聚物中的一种或上述物质中的多种组成的混合物。所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或上 述物质中的多种组成的混合物。包括A1100、 A1120、 A1160、 KH151、 KH171、单烷氧基脂肪酸钬酸酯、异丙基三油酸酰氧基钬酸酯、二硬脂酰氧异 丙氧基铝酸酯。所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钩、硬脂酸锌、脂肪酸酰胺中的一种或上 述物质中的多种组成的混合物。所述的抗氧剂为亚磷酸酯类、酚类、含硫酯类中的一种或上述物质中的多 种组成的混合物。适合本体系的酚类抗氧剂包括1010、 1076和3114，亚磷酸 酯类包括168、 618和626，含硫酯类包括DLTDP和DSTDP，复合抗氧剂 215、 225、 561和900。上述无卣阻燃高抗沖聚苯乙烯共混物解决了如下现有技术中所存在的几个 关键问题(1)阻燃剂的表面改性技术。未经表面改性的氢氧化镁往往会降低HIPS 的冲击强度和电性能，且影响HIPS的加工流动性。因此选用合适的表面改性 剂如低分子量的有机硅氧烷对纳米氢氧化镁进行表面包覆处理，可以制备出与 树脂基体相容性好的改性阻燃剂，在尽量减少阻燃剂用量的情况下，保证 HIPS具有优良的阻燃性能、力学性能和电性能。(2)阻燃剂的复配技术。单一采用氢氧化镁或氢氧化铝作为阻燃剂，需 要较大用量才能达到一定的阻燃效果，但同时损害了 HIPS树脂的冲击强度和 加工性能。因而采用膨胀型阻燃剂和纳米氢氧化镁或氢氧化铝配合，可发挥两 类阻燃剂的阻燃作用，尽量减少氢氧化镁或氢氧化铝的用量，同时提高阻燃性 能。(3 ) HIPS的增韧改性技术。添加无机阻燃剂在改善HIPS阻燃性的同时，提高了树脂的刚性，但降低了韧性，采用橡胶或热塑性弹性体与HIPS共混增韧，有效提高了 fflPS的冲击强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
高抗冲聚苯乙烯共混物，　其特征在于：包括　高抗冲聚苯乙烯树脂，其质量百分比为３５～７５％；　无机阻燃剂，其质量百分比为７～４５％；　膨胀型阻燃剂，其质量百分比为５～２０％；　阻燃增效剂，其质量百分比为１～５％；　增韧剂，其质量百分比为１０～２０％；　偶联剂，其质量百分比为０．５～２．０％；　润滑剂，其质量百分比为０．５～３．０％；　抗氧剂，其质量百分比为０．２～３．０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢振平，谢振章，罗权焜，郭建华，
申请(专利权)人：珠海市远康企业有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]