一种环保阻燃型可发性聚苯乙烯树脂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种环保阻燃型可发性聚苯乙烯树脂及其制备方法，由苯乙烯、脱盐水、磺酸钠、磷酸钙、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、溴化苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物、戊烷、结构调节剂，经过投料、聚合、灌气、高温浸渍、降温、脱水等步骤制备而成。新工艺采用的分段式聚合技术可有效解决溴化苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物与苯乙烯相容性的问题，并有效提高了阻燃效率。本发明专利技术制备的环保阻燃型可发性聚苯乙烯树脂具有生态环保和生物安全性，可满足欧美等地出口要求，阻燃性也能达到建筑外墙保温领域的要求，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种环保阻燃型可发性聚苯乙烯树脂及其制备方法
本专利技术涉及聚苯乙烯树脂领域，特别涉及一种环保阻燃型可发性聚苯乙烯树脂及其制备方法。
技术介绍
目前，市面上采用的阻燃剂虽然具有性价比高的优点，但是因为不能满足《斯德哥尔摩公约》无法用于出口。替代阻燃剂主要有甲基八溴醚和溴化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，甲基八溴醚虽未被列为违禁物质，但从长远角度看，溴化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物更具生态环保及生物安全性，因此优选溴化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为新型阻燃剂。但是在反应器悬浮聚合时作为一种大分子共聚物却存在与苯乙烯相容性的问题，使得为达到与六溴环十二烷相同的阻燃效果，只能加大阻燃剂投加量，而阻燃剂投加量过大又会在一定程度上影响阻燃效果，增加成本的同时又降低了生产效率。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本专利技术旨在提供一种采用溴化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为新型阻燃剂，且在反应器悬浮聚合时能与苯乙烯相容的环保阻燃型可发性聚苯乙烯树脂，以达到生态环保和生物安全性的要求，上述技术目的是通过以下技术方案实现的：一种环保阻燃型可发性聚苯乙烯树脂，由以下重量份数的原料制备而成：苯乙烯90～110份；脱盐水100～130份；磺酸钠0.0002～0.0005份；磷酸钙1.2～4.0份；过氧化苯甲酰0.3～0.5份；过氧化二异丙苯0.3～0.6份；溴化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物0.75～0.9份；戊烷4.0～5.0份；结构调节剂0.1～0.3份。优选地：所述结构调节剂是线性的聚乙烯或支链化的聚乙烯。本专利技术还提供了上述环保阻燃型可发性聚苯乙烯树脂的制备方法，包括以下步骤：S1：先将脱盐水导入反应器内，均匀搅拌并依次加入磷酸钙及磺酸钠，继续搅拌5～10分钟，之后，依次加入一半重量份数的苯乙烯和一半重量份数的过氧化苯甲酰；S2：对反应器进行升温，然后进入恒温一阶段，并保温；S3：加入剩余的苯乙烯和过氧化苯甲酰，以及过氧化二异丙苯、溴化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和结构调节剂，再继续升温，进入恒温二阶段，并保温，使物料形成具有颗粒；S4：加入戊烷，继续升温，设定反应的温度和压强，并保持至反应结束；S5：将反应器中的物料温度降至50℃以下，脱水得到环保阻燃型可发性聚苯乙烯树脂。具体的工艺参数如下：步骤S2中升温速度为0.6～1.2℃/分钟，恒温一阶段的温度为85～93℃，保温保持时间为100～150分钟。步骤S3中恒温二阶段的温度为85～90℃，保温时间为300～360分钟。步骤S4中反应的温度为110～130℃，压强为0.8～1.0Mpa，反应时间为240～300分钟。本专利技术的有益效果为：本专利技术采用的分段式聚合技术，有效解决溴化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与苯乙烯相容性的问题，并提高了阻燃效率。采用阻燃剂为非六溴阻燃EPS，具有生态环保和生物安全性，可满足欧美等地出口要求，阻燃性也能达到建筑外墙保温领域的要求，具有广阔的应用前景。附图说明图1为本专利技术的制备流程图。具体实施方式结合实施例说明本专利技术的具体技术方案，本专利技术的流程如图1所示。实施例1将115份脱盐水倒入反应器内，均匀搅拌下依次加入2.6份磷酸钙和0.0003磺酸钠，继续搅拌8分钟。依次加入50份苯乙烯和0.2份过氧化苯甲酰，并按照0.9℃/分钟的升温速度对反应器进行加温，当温度升到89℃时，恒温保持125分钟。加入余下50份苯乙烯、余下0.2份过氧化苯甲酰、0.5份过氧化二异丙苯、0.8份溴化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和0.2份结构调节剂，其中的调节剂是线性的聚乙烯或支链化的聚乙烯，并继续对反应器进行加温。当温度升到88℃时，恒温保持330分钟，使物料形成颗粒。加入4.5份戊烷，继续对反应器进行加温，使其温度达到120℃，使反应器内压强达到0.9Mpa，并在此压强下保持270分钟。对反应器进行降温，使其内的物料温度降至50℃以下。最后，对物料进行脱水得到可发性聚苯乙烯颗粒。实施例2将130份脱盐水倒入反应器内，均匀搅拌下依次加入4.0份磷酸钙和0.0005份磺酸钠，继续搅拌10分钟。之后，依次加入55份苯乙烯和0.25份过氧化苯甲酰，并按照1.2℃/分钟的升温速度对反应器进行加温，当温度升到93℃时，恒温保持150分钟。加入余下的55份苯乙烯、余下的0.25份过氧化苯甲酰、0.6份过氧化二异丙苯、0.9份溴化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和0.3份结构调节剂，其中的调节剂是线性的聚乙烯或支链化的聚乙烯，并继续对反应器进行加温。当温度升到90℃时，恒温保持300分钟，使物料形成颗粒。加入4.0份戊烷，继续对反应器进行加温，使其温度达到130℃使反应器内压强达到1.0Mpa，并在此压强下保持300分钟。对反应器进行降温，使其内的物料温度降至50℃以下。最后，对物料进行脱水得到可发性聚苯乙烯颗粒。实施例3将100份脱盐水倒入反应器内，均匀搅拌下依次加入1.2份磷酸钙和0.0002份磺酸钠，继续搅拌5分钟。之后，依次加入45份苯乙烯和0.15份过氧化苯甲酰，并按照0.6℃/分钟的升温速度对反应器进行加温，当温度升到85℃时，恒温保持100分钟。加入余下的45份苯乙烯、余下的0.15份过氧化苯甲酰、0.3份过氧化二异丙苯、0.75份溴化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和0.1份结构调节剂，其中的调节剂是线性的聚乙烯或支链化的聚乙烯，并继续对反应器进行加温。当温度升85℃时，恒温保持360分钟，使物料形成颗粒。加入5.0份戊烷，继续对反应器进行加温，使其温度达到110℃使反应器内压强达到0.8Mpa，并在此压强下保持240分钟。对反应器进行降温，使其内的物料温度降至50℃以下。最后，对物料进行脱水得到可发性聚苯乙烯颗粒。该产品最终转化率能达到99.5％到99.9％。该非六溴EPS制品经相关机构检测氧指数能达到33.3％(GB/T2406.1-2008&BG/T2406.2-2009),水平燃烧等级HB(GB/T2408-2008)，燃烧性能达到难燃B1(B-s2，d0，t1)级(GB8624-2012)。试验证明制品可达到原先六溴环十二烷的阻燃效果。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保阻燃型可发性聚苯乙烯树脂，其特征在于：由以下重量份数的原料制备而成：/n苯乙烯90～110份；脱盐水100～130份；磺酸钠0.0002～0.0005份；磷酸钙1.2～4.0份；过氧化苯甲酰0.3～0.5份；过氧化二异丙苯0.3～0.6份；溴化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物0.75～0.9份；戊烷4.0～5.0份；结构调节剂0.1～0.3份。/n

【技术特征摘要】
1.一种环保阻燃型可发性聚苯乙烯树脂，其特征在于：由以下重量份数的原料制备而成：
苯乙烯90～110份；脱盐水100～130份；磺酸钠0.0002～0.0005份；磷酸钙1.2～4.0份；过氧化苯甲酰0.3～0.5份；过氧化二异丙苯0.3～0.6份；溴化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物0.75～0.9份；戊烷4.0～5.0份；结构调节剂0.1～0.3份。


2.根据权利要求1所述的一种环保阻燃型可发性聚苯乙烯树脂，其特征在于：所述结构调节剂是线性的聚乙烯或支链化的聚乙烯。


3.根据权利要求1或2所述的环保阻燃型可发性聚苯乙烯树脂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：先将脱盐水导入反应器内，均匀搅拌并依次加入磷酸钙及磺酸钠，继续搅拌5～10分钟，之后，依次加入一半重量份数的苯乙烯和一半重量份数的过氧化苯甲酰；
S2：对反应器进行升温，然后进入恒温一阶段，并保温；
S3：加入剩余的苯乙烯和过...

【专利技术属性】
技术研发人员：华啸威，吴钧，许铭，周正红，
申请(专利权)人：无锡兴达泡塑新材料股份有限公司，常州诚达新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32