一种阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物及其制备方法，涉及改性高抗冲聚苯乙烯领域。本发明专利技术通过将高抗冲聚苯乙烯树脂、溴类阻燃剂、氧化锑类辅助阻燃剂及平均粒径５０～２００ｎｍ、凝胶含量６０％重量或更高的粉末橡胶经熔融共混得到阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物。以高抗冲聚苯乙烯树脂为１００重量份数计，溴类阻燃剂为６～３０份，辅助阻燃剂为２～１２份，粉末橡胶为０．５～１０份。本发明专利技术的阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物具有高阻燃性和好的冲击性，特别适用于制造需要阻燃的电子元器件、构件及电子设备的壳体材料等产品，将有巨大的市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种改性聚苯乙烯组合物，进一步地说，是涉及。
技术介绍
高抗冲聚苯乙烯(HIPS)通常是通过在苯乙烯聚合过程中加入橡胶相来改进聚苯乙烯的抗冲击性能而得到的。其具有加工性能好，综合性能优异且价格低廉等特点。作为通用塑料聚苯乙烯的一个重要分支，高抗冲聚苯乙烯多用于制造电子元器件、构件及电子设备的壳体材料，如电视机壳、录音机壳等。在大多数情形下，这些使用场合需要其具有高的阻燃性，除一些小型构件外，通常要求其能够达到UL94-96(美国仪器和部件用塑料材料的燃烧性测试标准)的V-0级阻燃标准。由于高抗冲聚苯乙烯自身性质所决定，其为易燃性塑料。阻燃高抗冲聚苯乙烯的制造方法包括向聚苯乙烯体系中引入阻燃剂，最常见的阻燃剂体系有卤系化合物，如溴系阻燃剂和氯系阻燃剂。卤系化合物常通过与辅助阻燃剂共用来提高阻燃效果。辅助阻燃剂是那些可以使阻燃剂的阻燃效果更加显著的无机类辅助阻燃剂，主要是锑氧化物，最常用的锑氧化物为三氧化二锑。如中国专利申请CN 1163630A“阻燃性聚苯乙烯系树脂组合物及聚苯乙烯系树脂的模塑制件”、中国专利申请CN 1298898A“耐光老化高韧性阻燃热塑性苯乙烯类聚合物的复合物”、科技文献“阻燃高冲击度强度聚苯乙烯(HIPS)”(《塑料科技》1994年第5期1～3页)及“高抗冲聚苯乙烯树脂阻燃色母粒的研制”(《石化技术与应用》1999年第3期134～138页)中所描述的阻燃体系，均是由溴系或氯系阻燃剂和辅助阻燃剂体系构成。HIPS阻燃领域所共知，加入溴化合物和辅助阻燃剂，产品的阻燃性能能够得到显著的提高(见化学工业出版社2003年出版的《阻燃材料及应用技术》的第39页中所描述的锑卤协同效应)。当溴化合物和辅助阻燃剂的添加量达到某一值时，产品将达到V-0级阻燃。但在HIPS中加入溴化合物和辅助阻燃剂后，由于阻燃剂与基体HIPS树脂的相容性较差，在其加工温度内不熔融，所以必然造成其性能下降，特别是冲击强度下降，这是目前此技术最大的不足。为此需要在阻燃高抗冲聚苯乙烯体系中加入增韧剂来提高阻燃高抗冲聚苯乙烯的冲击性能。现有技术中常用的增韧材料为SBS等苯乙烯类弹性体，但增韧剂的加入虽然使韧性得到一定程度的恢复，但又会使阻燃性能降低。为了保障阻燃性能又需要加大阻燃剂的用量，如此阻燃性和冲击性不能得到很好的协调。
技术实现思路
本专利技术针对现有阻燃高抗冲聚苯乙烯改性技术中存在的问题，旨在使改性的高抗冲聚苯乙烯在较低用量阻燃剂的情况下阻燃性能能够达到V-0级，同时使阻燃高抗冲聚苯乙烯具有好的韧性。因此，本专利技术的目的是提供一种具有高阻燃性能和良好抗冲击性能的阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物。本专利技术的另一个目的是提供所述阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物的制备方法。专利技术人在研究阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物的过程中发现，在制备该种组合物的过程中，加入在聚苯乙烯中分散良好的弹性粉末橡胶可与阻燃剂产生协同效应，在保障阻燃性能V-0的情况下，降低阻燃剂的用量，从而有效降低组合物的密度，并且在一定幅度内降低组合物的成本，同时使阻燃高抗冲聚苯乙烯具有好的韧性。本专利技术所提供的一种阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物，包含有共混的以下组分高抗冲聚苯乙烯、溴类阻燃剂、辅助阻燃剂和粉末橡胶。其中以高抗冲聚苯乙烯树脂为100重量份数计，溴类阻燃剂含量为6～30份，优选9～20份；所述辅助阻燃剂含量为2～12份，优选3～8份；所述粉末橡胶含量为0.5～10份，优选3～7份。以上所述本专利技术的高抗冲聚苯乙烯组合物中，高抗冲聚苯乙烯树脂包括现有技术所公开的各种类型的高抗冲聚苯乙烯树脂，通常选用用于家电等行业的通用注塑级产品。以上所述本专利技术的高抗冲聚苯乙烯组合物中，溴类阻燃剂选自脂肪族和芳香族的溴类阻燃剂中的一种或一种以上。优选自十溴联苯醚、八溴联苯醚、六溴环十二烷、五溴甲苯、四溴双酚A、三溴苯酚、溴化聚苯乙烯中的一种或几种。以上所述本专利技术的高抗冲聚苯乙烯组合物中，辅助阻燃剂为无机类辅助阻燃剂，主要是锑氧化物，最常用的锑氧化物为三氧化二锑(Sb2O3)。以上所述本专利技术的高抗冲聚苯乙烯组合物中，粉末橡胶为平均粒径50～200nm，优选为80～150nm；凝胶含量为60％重量或更高，优选为80％重量或更高的粉末橡胶。该种粉末橡胶优选为均相结构的橡胶粒子。该种粉末橡胶选自丁苯粉末橡胶、聚丁二烯粉末橡胶和羧基丁苯粉末橡胶中的一种或其混合。以上所述粉末橡胶可采用按照本专利技术人于2000年9月18日申请的中国专利ZL00816450.9(以中国专利申请99125530.5为优先权，优先权日1999年12月3日)所制备的全硫化粉末橡胶。优选为全硫化粉末丁苯橡胶、全硫化粉末聚丁二烯橡胶和全硫化粉末羧基丁苯橡胶中的一种或其混合。该种全硫化粉末橡胶凝胶含量达60％重量或更高，干燥后无需加隔离剂即可自由流动。该全硫化粉末橡胶中的每一个微粒都是均相的，即单个微粒在组成上都是均质的，在现有显微技术的观察下微粒内没有发现分层、分相等不均相的现象。该全硫化粉末橡胶是通过对橡胶胶乳辐照交联使橡胶粒子粒径固定而得的。所以其平均粒径与橡胶胶乳中胶乳粒子的粒径基本保持一致，所述橡胶胶乳在合成时得到的胶乳粒子的粒径大小范围即为所得全硫化粉末橡胶粒子的粒径范围，一般为20～2000nm，优选30～1500nm，更优选为50～500nm。以上所述粉末橡胶还可以采用按照本申请人于2000年11月3日申请的中国专利ZL00130386.4所制备的交联型粉末橡胶。优选为交联型丁苯粉末橡胶、交联型粉末聚丁二烯橡胶和交联型粉末羧基丁苯橡胶中的一种或其混合。该种交联型粉末橡胶是一种以交联型合成橡胶胶乳(有一些橡胶胶乳在合成的过程中橡胶分子之间会发生一定的交联反应，从而使所得到的橡胶胶乳具有一定的交联程度，称之为交联型橡胶胶乳)为原料，经干燥得到的粉末橡胶。其平均粒径与交联型橡胶胶乳中胶乳粒子的粒径基本保持一致，交联型橡胶胶乳在合成时得到的胶乳粒子的粒径大小范围即为所得交联型粉末橡胶粒子的粒径范围，一般为50～300nm。这种交联型粉末橡胶不需加入隔离剂即可自由流动。其凝胶含量与作为原料的交联型合成橡胶乳液的凝胶含量保持一致，为80％重量或更高，优选为85％重量或更高。该交联型粉末橡胶中的每一个微粒都是均相的，即单个微粒在组成上都是均质的，在现有显微技术的观察下微粒内没有发现分层、分相等不均相的现象。本专利技术的高抗冲聚苯乙烯组合物中的粉末橡胶也可以是以上所述全硫化粉末橡胶和交联型粉末橡胶的混合。本专利技术的阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物的组成中还可以包含有高抗冲聚苯乙烯加工过程中常用的一些助剂如增强剂、填充剂、润滑剂、色母等，其用量均为常规用量，或根据实际情况的要求进行调整。本专利技术的阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物的制备方法，包括将包含有所述高抗冲聚苯乙烯树脂、溴类阻燃剂、辅助阻燃剂、粉末橡胶在内的组分进行熔融共混，从而制得所述高抗冲聚苯乙烯组合物。通常是将各个组分混合均匀，然后进行熔融共混。以上所述本专利技术的制备方法中，高抗冲聚苯乙烯树脂包括现有技术所公开的各种类型的高抗冲聚苯乙烯树脂，通常选用用于家电等行业的通用注塑级产品。以上所述本专利技术的制备方法中，溴类阻燃剂选自脂肪族和芳香族的溴类阻燃剂中的一种或一种以上。优选自十溴联苯醚、八溴联苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物，包含有共混的以下组分：ａ．高抗冲聚苯乙烯树脂１００重量份数ｂ．溴类阻燃剂６～３０重量份数ｃ．辅助阻燃剂２～１２重量份数ｄ．粉末橡胶０．５～１０重量份数其中 所述组分ｃ辅助阻燃剂为锑氧化物；其中所述组分ｄ为平均粒径５０～２００ｎｍ，凝胶含量为６０％重量或更高的粉末橡胶，包括丁苯粉末橡胶、聚丁二烯粉末橡胶和羧基丁苯粉末橡胶中的一种或其混合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭邦会，张晓红，乔金樑，刘轶群，高建明，黄帆，宋志海，陈志达，魏根栓，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]