改性介孔母粒、高抗冲聚苯乙烯组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种改性介孔母粒、高抗冲聚苯乙烯组合物及其制备方法。所述改性介孔母粒，以重量份计，由包括如下组分的原料制备而成：10‑25份改性介孔材料、50‑82份苯乙烯单体、5‑28份弹性体、0.0001‑0.1份引发剂、0.001‑0.08份链转移剂；其中，以重量份计，所述改性介孔材料由包括如下组分的原料制备而成：1‑30份介孔材料、2‑60份硅烷偶联剂。所述高抗冲聚苯乙烯组合物由包括如下组分的原料制备而成：高抗冲聚苯乙烯树脂(HIPS)、改性介孔母粒、阻燃剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂。该高抗冲聚苯乙烯组合物兼具有良好的阻燃性能和热力学性能。

Modified mesoporous masterbatch, high impact polystyrene composition and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
改性介孔母粒、高抗冲聚苯乙烯组合物及其制备方法
本专利技术涉及材料领域，特别是涉及一种改性介孔母粒、高抗冲聚苯乙烯组合物及其制备方法。
技术介绍
高抗冲聚苯乙烯是工业生产中最常使用的五大通用塑料之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，广泛应用于电子、电器、汽车、家电、玩具等工业领域。高抗冲聚苯乙烯是一种本身阻燃性能不佳的高分子材料，其水平燃烧速度快，离火后还会继续燃烧，实际使用中存在很大的安全隐患，对群众的生命和财产安全都是潜在的威胁。尤其现在电子产品倾向于薄壁化，对材料的安全要求，尤其是阻燃性能方面的要求更加严格。目前，现有技术中对高抗冲聚苯乙烯做了一些研究，例如：中国专利申请CN108250650A公开了一种抗菌性高抗冲聚苯乙烯塑料，及其制备方法；该专利申请中所述的抗菌性高抗冲聚苯乙烯塑料由以下按重量份计的原料制成：高抗冲聚苯乙烯树脂(HIPS)45～65份，硅烷偶联剂0.1～2份，抗氧剂0.4～1.0份，抗菌剂0.3～1.2份，阻燃剂12～18份，填料1～5份；该专利申请中介孔材料改性只是物理混合，没有纳米尺度的效应，不能发挥介孔材料独有的特性，并且没有研究材料的阻燃性能，不利于应用于有阻燃要求的行业领域中。中国专利申请CN108676291A公开了一种碳化硅晶须增强塑料复合材料，由聚氯乙烯树脂35-45份、高抗冲聚苯乙烯树脂(HIPS)20-30份、有机膨胀石墨烯乳液10-15份、碳化硅晶须2-4份、4-三氟代甲基碳酸乙烯酯3-5份、纳米介孔硅4-8份、硅烷偶联剂2-6份、植物纤维3-8份、海泡石5-10份、改性硅藻土3-6份、导电硅胶5-9份、复合稳定剂6-9份、抗静电剂1-4份、降解促进剂1-3份、抗氧化剂1-4份组成；该专利技术同样没有研究材料的阻燃性能，不利于应用于有阻燃要求的行业领域中。中国专利申请CN109705506A公开了一种阻燃高抗冲聚苯乙烯材料及其制备方法，包括组分：高抗冲聚苯乙烯树脂(HIPS)79-91份，溴系阻燃剂2-8份，辅助阻燃剂3-7份，其中，所述辅助阻燃剂为1,3,5-三嗪类化合物；该材料可达到稳定的UL94(1.5mm)V-2阻燃等级，但V-2阻燃等级材料适用范围窄，不能适用于高阻燃要求的产品。可见，有必要寻找一种可用于家电、电工、办公产品等领域的具有优异阻燃性能和力学性能的高抗冲聚苯乙烯组合物。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的是提供一种具有优异阻燃性能、热力学性能的高抗冲聚苯乙烯组合物，以满足可用于家电、电工、办公产品等领域的需求。为实现上述目的，本专利技术提供了一种改性介孔母粒，添加该改性介孔母粒制备的高抗冲聚苯乙烯组合物具有优异阻燃性能和热力学性能。具体技术方案如下：一种改性介孔母粒，以重量份计，由包括如下组分的原料制备而成：10-25份改性介孔材料、50-82份苯乙烯单体、5-28份弹性体、0.0001-0.1份引发剂、0.001-0.08份链转移剂；其中，以重量份计，所述改性介孔材料由包括如下组分的原料制备而成：1-30份介孔材料、2-60份硅烷偶联剂。在其中一些实施例中，以重量份计，所述改性介孔母粒由包括如下组分的原料制备而成：17-23份改性介孔材料、55-65份苯乙烯单体、17-23份弹性体、0.0005-0.0015份引发剂、0.005-0.015份链转移剂；其中，以重量份计，所述改性介孔材料由包括如下组分的原料制备而成：17-23份介孔材料、35-45份硅烷偶联剂。在其中一些实施例中，以重量份计，所述改性介孔母粒由包括如下组分的原料制备而成：19-21份改性介孔材料、58-62份苯乙烯单体、19-21份弹性体、0.0005-0.0015份引发剂、0.005-0.015份链转移剂；其中，以重量份计，所述改性介孔材料由包括如下组分的原料制备而成：19-21份介孔材料、38-42份硅烷偶联剂。在其中一些实施例中，所述介孔材料为硅系介孔材料和/或杂原子介孔材料；所述硅系介孔材料为SBA-1、SBA-2、SBA-3、SBA-15、SBA-16、MCM-41、MCM-48和MCM-50中的至少一种，所述杂原子介孔材料为MSU-1、MSU-2、MSU-3、FSM-16、CMK-3和介孔g-C3N4中的至少一种。在其中一些实施例中，所述介孔材料的孔径为2-50nm。在其中一些实施例中，所述介孔材料的孔径为15-25nm。在其中一些实施例中，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-(β一氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷和N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种。在其中一些实施例中，所述弹性体为丁二烯橡胶、异戊二烯均聚物、天然橡胶或丁二烯与异戊二烯的共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物和苯乙烯-丁二烯-异戊二烯的三元共聚物中的至少一种。在其中一些实施例中，所述引发剂为过氧化氢异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化二月桂酰、过氧化新癸酸异丙苯酯、过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化特戊酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己酸特戊酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、叔丁基过氧化异丁酸酯、叔丁基过氧化-3，5，5-三甲基己酸酯、过氧化乙酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、1，1-二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二十四酯、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化氢、叔丁基过氧化异丙苯和叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯中的至少一种。在其中一些实施例中，所述链转移剂为正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、叔丁硫醇、正十四硫醇和正十六硫醇中的至少一种。本专利技术还提供了上述改性介孔母粒的制备方法。具体技术方案如下：一种上述的改性介孔母粒的制备方法，包括如下步骤：(1)按上述重量份，将所述介孔材料和硅烷偶联剂加入到溶剂中，搅拌反应，得到所述改性介孔材料；(2)按上述重量份，在反应釜中加入所述弹性体、苯乙烯单体、改性介孔材料，以及溶剂，搅拌溶解至均一的单相溶液，并超声分散，然后加入所述引发剂和链转移剂进行聚合反应，将所得聚合产物脱挥、造粒，得到所述改性介孔母粒。在其中一些实施例中，步骤(1)所述反应的温度为50-90℃，反应的时间为3-8小时。在其中一些实施例中，步骤(1)所述反应的温度为65-75℃，反应的时间为6-8小时。在其中一些实施例中，步骤(2)所述聚合反应的温度为70-130℃，压力为0.15-3.0MPa，搅拌速率为100-400r/min，反应时间为1-10小时。在其中一些实施例中，步骤(2)所述聚合反应的温度为95-105℃，压力为1.0-2.0MPa，搅拌速率为200-400r/min，反应时间为5-7小时。在其中一些实施例中，步骤(1)所述溶剂为无水乙醇，其用量为10-100份。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性介孔母粒，其特征在于，以重量份计，由包括如下组分的原料制备而成：/n10-25份改性介孔材料、50-82份苯乙烯单体、5-28份弹性体、0.0001-0.1份引发剂、0.001-0.08份链转移剂；/n其中，以重量份计，所述改性介孔材料由包括如下组分的原料制备而成：/n1-30份介孔材料、2-60份硅烷偶联剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种改性介孔母粒，其特征在于，以重量份计，由包括如下组分的原料制备而成：
10-25份改性介孔材料、50-82份苯乙烯单体、5-28份弹性体、0.0001-0.1份引发剂、0.001-0.08份链转移剂；
其中，以重量份计，所述改性介孔材料由包括如下组分的原料制备而成：
1-30份介孔材料、2-60份硅烷偶联剂。


2.根据权利要求1所述的改性介孔母粒，其特征在于，以重量份计，由包括如下组分的原料制备而成：
17-23份改性介孔材料、55-65份苯乙烯单体、17-23份弹性体、0.0005-0.0015份引发剂、0.005-0.015份链转移剂；
其中，以重量份计，所述改性介孔材料由包括如下组分的原料制备而成：
17-23份介孔材料、35-45份硅烷偶联剂。


3.根据权利要求1或2所述的改性介孔母粒，其特征在于，所述介孔材料为硅系介孔材料和/或杂原子介孔材料；所述硅系介孔材料为SBA-1、SBA-2、SBA-3、SBA-15、SBA-16、MCM-41、MCM-48和MCM-50中的至少一种，所述杂原子介孔材料为MSU-1、MSU-2、MSU-3、FSM-16、CMK-3和介孔g-C3N4中的至少一种。


4.根据权利要求1或2所述的改性介孔母粒，其特征在于，所述介孔材料的孔径为2-50nm；及/或，
所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-(β一氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷和N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种；及/或，
所述弹性体为丁二烯橡胶、异戊二烯均聚物、天然橡胶或丁二烯与异戊二烯的共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物和苯乙烯-丁二烯-异戊二烯的三元共聚物中的至少一种；及/或，
所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化异丙苯、过氧化二月桂酰、过氧化新癸酸异丙苯酯、过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化特戊酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己酸特戊酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、叔丁基过氧化异丁酸酯、叔丁基过氧化-3，5，5-三甲基己酸酯、过氧化乙酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、1，1-二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二十四酯、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化氢、叔丁基过氧化异丙苯和叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯中的至少一种；及/或，
所述链转移剂为正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、叔丁硫醇、正十四硫醇和正十六硫醇中的至少一种。


5.一种权利要求1-4任一项所述的改性介孔母粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按权利要求1或2所述的重量份，将所述介孔材料和硅烷偶联剂加入到溶剂中，搅拌反应，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯刚，李白羽，丁佳，
申请(专利权)人：广东圆融新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44