一种高极性阻燃苯乙烯类组合物、制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种适用于胶封铅酸蓄电池壳体的高极性阻燃苯乙烯类组合物、制备方法及其应用。所述高极性阻燃苯乙烯类组合物，包括以下重量份的组分：苯乙烯类树脂35‑75份，溴系阻燃体系15‑25份，共混弹性体10‑40份，模量改性剂5‑10份，极性改性剂0.1‑5份，抗氧剂0.1‑1份，光稳定剂0.1‑1份和加工助剂0.1‑2份。本发明专利技术还提供上述高极性阻燃苯乙烯类组合物的制备方法。本发明专利技术所述的高极性阻燃苯乙烯类组合物除了具有高韧性和高阻燃性，同时具有较高的极性。经过测试，其缺口冲击强度超过25kJ/m

A high polarity flame retardant styrene composition, preparation method and Application

The invention provides a high polarity flame retardant styrene composition suitable for the shell of sealed lead-acid battery, a preparation method and application thereof. The high polarity flame retardant styrene compositions include 35 75 parts of styrene resin, 15 25 parts of bromine flame retardant system, 10 40 parts of blend elastomer, 5 10 parts of modulus modifier, 0.1 5 parts of polarity modifier, 0.1 1 part of antioxidant, 0.1 1 part of light stabilizer and 0.1 2 parts of processing aids. The invention also provides a preparation method of the high polarity flame retardant styrene composition. The high polarity flame retardant styrene compositions of the invention not only have high toughness and flame retardancy, but also have high polarity. After testing, the notched impact strength exceeds 25 kJ/m.

【技术实现步骤摘要】
一种高极性阻燃苯乙烯类组合物、制备方法及其应用
本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种适用于胶封铅酸蓄电池壳体的高极性阻燃苯乙烯类组合物、制备方法及其应用。
技术介绍
苯乙烯树脂是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈组成的三元共聚物，集中了苯乙烯的高流动性、丁二烯的橡胶韧性和丙烯腈的耐化学品特性，具有优良的加工性能、耐低温性能、电绝缘性能、耐化学腐蚀性能及高光泽和优异的电镀性能，同时具有耐蠕变性好、尺寸稳定性高、成型收缩率小等优异特点,在军工、汽车、电子电器等领域应用非常广泛。但一方面苯乙烯树脂的氧指数只有18，属于易燃材料。因此，对苯乙烯树脂进行阻燃改性是目前常用的一种苯乙烯树脂改性方法。另一方面苯乙烯树脂是苯乙烯-丙烯腈共聚物做为连续相，丁二烯橡胶作为分散相的海-岛结构，15-25％左右的阻燃体系的加入部分破坏了苯乙烯共混物的海-岛结构，进而导致苯乙烯基体树脂韧性大幅降低。虽然通过丁二烯橡胶的含量、粒径大小及分布可有效调控苯乙烯树脂的韧性，但在调控苯乙烯树脂韧性的同时，导致胶水粘接力大幅下降。由于铅酸蓄电池的特殊性，壳体除了要求达到UL94V-0@1.5mm，同时要求电池槽和电池盖能进行有效的加热或胶水焊接，因此有必要开发出高效阻燃的同时，可有效提高其和胶水粘接力的阻燃苯乙烯组合物是一项必然选择。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种高极性阻燃苯乙烯类组合物，阻燃性优异，抗冲击性能好，同时和环氧树脂胶水的粘结力高，特别适用于制备胶封铅酸蓄电池壳体材料。在本专利技术的一个技术方案中，提供了一种适用于高极性阻燃苯乙烯类组合物，包括以下重量份的组分：所述的苯乙烯类树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物(ASA)或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)。所述的溴系阻燃体系为溴化亚胺、溴化聚碳酸酯、聚溴化苯乙烯、溴化聚苯乙烯、三(三溴苯氧基)三聚氰酸酯、八溴醚、十溴二苯乙烷、溴化环氧、四溴双酚A、四溴双酚A醚等中的一种或几种与三氧化二锑、胶体五氧化二锑、锑酸钠、三氯化锑、五氯化锑等中的一种或几种复配体系。所述的共混弹性体为丙烯酸酯橡胶、硅橡胶、SBS、SEBS、接枝POE、丁腈橡胶、氟橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶等中的一种或几种。所述的模量改性剂为其线膨胀系数a<1×10-6的粉体材料，如高岭土、方解石、焦磷酸盐、焦钨酸盐等中的一种或几种。所述的极性改性剂为苯乙烯马来酰亚胺共聚物、马来酸酐接枝的SEBS、马来酸酐接枝的苯乙烯共聚物、马来酸酐接枝的AS共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物等中的一种或几种；优选地，所述极性改性剂为苯乙烯马来酰亚胺共聚物、马来酸酐接枝的SEBS、马来酸酐接枝的苯乙烯共聚物、马来酸酐接枝的AS共聚物中的一种或多种；特别优选的是苯乙烯马来酰亚胺共聚物、马来酸酐接枝的SEBS中的一种或两种；最优选的是马来酸酐接枝的SEBS。所述的抗氧剂包括受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅抗氧剂组成。所述的光稳定剂包括二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类、取代丙烯腈类、草酰胺类、受阻胺类中的一种或几种。所述的加工助剂为硬脂酰胺类润滑剂如EBS、硅油和白矿油中的一种或几种的混合物。在本专利技术的另一个技术方案中，还提供了一种适用于胶封铅酸蓄电池壳体的高极性阻燃苯乙烯类组合物的制备方法，包括如下步骤：a、按比例将苯乙烯类树脂、溴系阻燃体系、共混弹性体、模量改性剂、极性改性剂、抗氧剂、光稳定剂、加工助剂加入高速混合机混合10-60分钟；b、将上述混合物经过精密计量的送料装置输送到双螺杆挤出机中，挤出机的各段螺杆温度控制在170～230℃之间，双螺杆挤出机的长径比为20～40，螺杆转速为200-800转/分钟，在螺杆的剪切、混炼及输送下，物料得以充分熔化、复合，再经过挤出造粒、干燥得到高极性阻燃苯乙烯类组合物粒子；c、将上述高极性阻燃苯乙烯类组合物粒子加入到注塑机中加工成所需样条，所述注塑条件为：料筒温度180-220℃，模具温度50～70℃，注塑压力6-10MPa。在本专利技术的另一个技术方案中，还提供了一种所述的高极性阻燃苯乙烯类组合物的应用，具体是将其用于环氧树脂胶水焊接的铅酸蓄电池壳体材料。本专利技术具有有益效果：1)本专利技术所述的高极性阻燃苯乙烯类组合物的缺口冲击强度达到25kJ/m2以上时，阻燃达到UL94V-0@1.5mm，同时其和环氧树脂胶水的粘接力达到80kgf以上。2)本专利技术所述的高极性阻燃苯乙烯类组合物制备方法简单易行，加工容易，成本低廉，非常适用于胶水粘接的铅酸蓄电池壳体材料。具体实施方式下面结合一些具体实施方式对本专利技术高极性阻燃苯乙烯类组合物及其制备方法做进一步描述，具体实施例为进一步详细说明本专利技术，非限定本专利技术的保护范围。本专利技术所述的高极性阻燃苯乙烯组合物按照标准制备样条，并进行下表1中所列出的性能测试。表1性能测试及其标准测试项目单位测试标准拉伸强度(TS)MpaISO527断裂伸长率(EL)％ISO527粘接力(BF)kgfISO527悬臂梁缺口冲击强度(NIS)kJ/m2ISO180，缺口类型为A型缺口弯曲强度(FS)MpaISO178弯曲模量(FM)MpaISO178熔融指数(MI)g/10minISO1133热变形温度(HDT)℃ISO75燃烧(UL94)classUL94本专利技术所用到的仪器设备有：制备高极性阻燃苯乙烯类组合物所用的双螺杆挤出机是由南京瑞亚高聚物装备有限公司生产的SHJ-30。制备高极性阻燃苯乙烯类组合物测试样条采用的注塑机是由浙江海天注塑机有限公司生产的B-920型。测试熔体流动速率用的仪器是美斯特工业系统(中国)有限公司生产的ZR21452熔体流动速率仪。测试冲击强度用的冲击实验机是美国TiniusOlsenis公司生产的T92型。测试拉伸强度及粘接力用的万能试验机是Hounsfield公司生产的H10K-S。测试热变形温度用的维卡热变形测试仪是德国COESFELD生产的40-197型。测试燃烧性能使用的UL-94垂直燃烧仪是美国ATLAS生产的HVUL-2型所有本专利技术提供的实施例中，提供的原材料均可从市面采购获得。其中，苯乙烯树脂选用中国台湾台化的苯乙烯AG15A1，ASA树脂选用日本UMG的ASAA600N；溴系阻燃剂选用以色列死海溴公司的FR-245，美国雅宝公司的8010；锑系助阻燃剂选用云南木利锑业有限公司的S-05N；丙烯酸酯橡胶选用美国杜邦的EA101，硅橡胶选用日本钟渊的MR-01，SBS选用韩国LG的LG503N，丁二烯橡胶选用韩国锦湖的HR181；焦磷酸钙选用中国南京松冠生产的产品，高岭土选用美国的HG90；极性改性剂采用中国台湾台橡的马来酸酐接枝SEBS-7131，日本电化的苯乙烯-马来酰亚胺共聚物MS-NB，沈阳科通的马来酸酐接枝的苯乙烯共聚物KT-2，日本UMG的马来酸酐接枝的AS共聚物S601N；抗氧剂选用气巴精化的Irganox1010和Irganox168；光稳定剂选用气巴精化的770和UV-P；其它未提及的加工助剂为市售的通用商品。实施例1-6、对比例1-2按照表2中所列的重量份将各组分加入高速混合机中进行均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高极性阻燃苯乙烯类组合物，其特征在于，按重量份数计，包括如下组分：

【技术特征摘要】
1.一种高极性阻燃苯乙烯类组合物，其特征在于，按重量份数计，包括如下组分：2.根据权利要求1所述的高极性阻燃苯乙烯类组合物，其特征在于：所述苯乙烯类树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(苯乙烯)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物(ASA)或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)。3.根据权利要求1-2任一项所述的高极性阻燃苯乙烯类组合物，其特征在于：所述溴系阻燃体系为溴化亚胺、溴化聚碳酸酯、聚溴化苯乙烯、溴化聚苯乙烯、三(三溴苯氧基)三聚氰酸酯、八溴醚、十溴二苯乙烷、溴化环氧、四溴双酚A、四溴双酚A醚中的一种或几种与三氧化二锑、胶体五氧化二锑、锑酸钠、三氯化锑、五氯化锑中的一种或几种复配体系。4.根据权利要求1-3任一项所述的高极性阻燃苯乙烯类组合物，其特征在于：所述共混弹性体为丙烯酸酯橡胶、硅橡胶、SBS、SEBS、接枝POE、丁腈橡胶、氟橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶中的一种或几种。5.根据权利要求1-4任一项所述的高极性阻燃苯乙烯类组合物，其特征在于：所述模量改性剂为其线膨胀系数a<1×10-6的粉体材料，包含高岭土、方解石、焦磷酸盐、焦钨酸盐中的一种或几种。6.根据权利要求1-5任一项所述的高极性阻燃苯乙烯类组合物，其特征在于：所述极性改性剂为苯乙烯马来酰亚胺共聚物、马来酸酐接枝的SEBS、马来酸酐接枝的苯乙烯共聚物、马来酸酐接枝的AS共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪炉林，姜向新，肖华明，刘凯，黄池光，王林，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44