用于阻燃聚苯乙烯泡沫的组合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于阻燃聚苯乙烯泡沫的组合物及其制备方法。该组合物按照重量份数计，包括聚苯乙烯树脂85

【技术实现步骤摘要】
用于阻燃聚苯乙烯泡沫的组合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料领域，具体涉及一种用于阻燃聚苯乙烯泡沫的组合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚苯乙烯是一种通用塑料，具有较好的隔热性能以及耐候性，易于加工，并且价格低廉，其泡沫制品具有广泛的应用。然而，化学结构决定了聚苯乙烯是易燃物，氧指数仅有18％，导致聚苯乙烯在建筑、运输等领域中的应用具有火灾隐患。因此，需要向聚苯乙烯泡沫中加入阻燃剂来确保其在使用过程中的安全性。
[0003]常用的阻燃剂有氢氧化物阻燃剂，磷系阻燃剂，氮系阻燃剂和卤系阻燃剂。其中卤系阻燃剂，特别是多溴型阻燃剂的阻燃效果最好。然而，含溴阻燃剂在作用过程中(例如高温下)会释放出有害的气体，比如多溴二苯醚类在高温下分解会释放出多溴二苯并噁英和多溴二苯并呋喃，这两种物质被认为是剧毒致癌物。
[0004]出于安全和环保的考虑，溴系阻燃剂的应用受到很大的制约。目前，广泛使用的六溴环十二烷已经被禁用。作为六溴类阻燃剂的替代品，环保型八溴类阻燃剂(八溴醚、八溴硫醚)的使用开始增多。在聚苯乙烯泡沫的生产过程中也采用八溴化合物代替六溴作为阻燃剂，但发现阻燃效果下降明显，原因是八溴阻燃剂与聚苯乙烯相容性差，不易在聚苯乙烯基体中分散均匀。为此，提高极性的八溴阻燃剂与非极性的聚苯乙烯两相相容性，对提高添加有八溴化合物作为阻燃剂的聚苯乙烯泡沫的阻燃能力具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于阻燃聚苯乙烯泡沫的组合物，通过该组合物可以制备阻燃聚苯乙烯泡沫。在聚苯乙烯泡沫的发泡过程中利用低溴化率的聚苯乙烯作为增容剂，以改善八溴阻燃剂与聚苯乙烯基体的相容性，并通过结合催化剂促使溴系阻燃剂与溴化聚苯乙烯或者聚苯乙烯分子之间能够产生一定的键合，从而明显改善溴系阻燃剂在聚苯乙烯基体中的分散情况。本专利技术还提供了一种溴化聚苯乙烯的合成方法以及利用该溴化聚苯乙烯制备聚苯乙烯泡沫的技术方法，特别涉及一种用于阻燃聚苯乙烯泡沫的组合物及其制备方法，应用该方法可以制备环保型阻燃聚苯乙烯泡沫。
[0006]具体而言，本专利技术提供了如下技术方案：
[0007]本专利技术的第一方面提供了一种用于阻燃聚苯乙烯泡沫的组合物，按照重量份数计，包括：聚苯乙烯树脂85
‑
98份，增容剂0.8
‑
5份，溴系阻燃剂2
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8份，结合催化剂0.1
‑
1份，以及成核剂3
‑
8份；所述增容剂为溴化聚苯乙烯。
[0008]本专利技术中，溴化聚苯乙烯被作为改善溴系阻燃剂(例如八溴阻燃剂)以及聚苯乙烯之间相容性的添加剂使用。需要指出的是，在许多传统的聚苯乙烯生产配方中也能够见到溴化聚苯乙烯，其溴含量可达60％以上，能够起到阻燃剂的效果。然而，在使用过程中发现溴化聚苯乙烯的阻燃能力并不是很理想，而且高溴含量的溴化聚苯乙烯同聚苯乙烯树脂之
间也存在相容性差的问题，阻燃能力表现不是很理想。鉴于此实际情况，本专利技术中使用的溴化聚苯乙烯主要起改善溴系阻燃剂与聚苯乙烯基体之间相容性的作用，要求其与溴系阻燃剂或聚苯乙烯之间均具有良好的相容性，因此选择合适含量的溴化聚苯乙烯。而且同时添加合适含量的溴系阻燃剂，保证聚苯乙烯的阻燃能力。所提供组合物可以用于阻燃聚苯乙烯泡沫的制备，且能够用来制备环保型阻燃聚苯乙烯泡沫。
[0009]根据本专利技术的实施例，以上所述用于阻燃聚苯乙烯泡沫的组合物进一步包括如下技术特征：
[0010]进一步地，所述组合物包括聚苯乙烯树脂90
‑
94份，增容剂1
‑
3份，溴系阻燃剂3
‑
8份，结合催化剂0.1
‑
0.8份，和成核剂4
‑
6份。
[0011]进一步地，所述溴化聚苯乙烯通过聚苯乙烯溴化获得，所述聚苯乙烯通过活性聚合的方法制备获得。
[0012]进一步地，所述聚苯乙烯数均分子量为0.8
‑
3.0
×
104，所述聚苯乙烯分子量的多分散系数≤1.2。选择分子量分布窄的溴化聚苯乙烯，可以改善溴系阻燃剂与聚苯乙烯基体之间相容性的作用，使得溴系阻燃剂或聚苯乙烯之间均具有良好的相容性。
[0013]进一步地，所述溴化聚苯乙烯中的溴含量为6％
‑
30％。
[0014]进一步地，所述溴系阻燃剂选自八溴醚以及八溴硫醚中的至少一种。
[0015]进一步地，所述成核剂为颗粒状的碳酸盐。
[0016]进一步地，所述成核剂选自碳酸钙、碳酸镁、碳酸锌中的至少一种。
[0017]进一步地，所述碳酸盐颗粒的粒径为500nm
‑
3000nm。例如为500nm
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2500nm、1000nm
‑
2500nm、1500nm
‑
2500nm、2000nm
‑
2500nm。
[0018]进一步地，所述结合催化剂为路易斯酸。
[0019]进一步地，所述路易斯酸选自无水三氯化铁、无水三氯化铝、无水四氯化锡、无水氯化锌中的至少一种。
[0020]本专利技术的第二方面提供了一种制备第一方面任一实施例所述的阻燃聚苯乙烯泡沫的方法，包括：将聚苯乙烯树脂、增容剂、溴系阻燃剂、结合剂、成核剂混合，进行挤出发泡，以便获得所述阻燃聚苯乙烯泡沫。
[0021]根据本专利技术的实施例，所述方法进一步包括：在超临界二氧化碳发泡剂的作用下进行挤出发泡。
[0022]本专利技术的第三方面提供了一种阻燃聚苯乙烯泡沫，根据本专利技术第二方面所述的方法制备获得。
[0023]本专利技术所取得的有益效果为：
[0024]本专利技术采用合适含量的溴化聚苯乙烯作为溴系阻燃剂与聚苯乙烯基体之间的增容剂，明显改善了阻燃剂在聚苯乙烯中的分散情况；通过加入结合催化剂能够将部分阻燃剂分子键合在聚合物分子链上，阻碍了阻燃剂在聚苯乙烯基体中的聚集和迁出。通过本专利技术使得溴系阻燃剂在聚苯乙烯泡沫中的阻燃效率大幅提高，所提供的阻燃聚苯乙烯泡沫表现出优异的阻燃效果。
具体实施方式
[0025]下面详细描述本专利技术的实施例，需要说明的是，所描述的实施例是示例性的，旨在
用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。本文中，如无特别说明，所提到的含量均为重量百分比。
[0026]本文中，所提到的聚苯乙烯树脂为本领域常规树脂。其可以通过直接在市面上购买得到。本文中所提到的聚苯乙烯是指通过活性聚合得到的分子量可控的聚苯乙烯，其可以用于制备溴化聚苯乙烯。结合催化剂是指催化剂可以促使溴系阻燃剂与溴化聚苯乙烯或者聚苯乙烯分子之间能够产生一定的键合，从而明显改善溴系阻燃剂在聚苯乙烯基体中的分散情况。
[0027]本专利技术提供了一种用于阻燃聚苯乙烯泡沫的组合物，按照重量份数计，包括：聚苯乙烯树脂85
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98份，增容剂0.8
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5份，溴系阻燃剂2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于阻燃聚苯乙烯泡沫的组合物，其特征在于，按照重量份数计，包括：聚苯乙烯树脂85
‑
98份，优选为90
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94份，增容剂0.8
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5份，优选为1
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3份，溴系阻燃剂2
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8份，优选为3
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8份，结合催化剂0.1
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1份，优选为0.1
‑
0.8份，和成核剂3
‑
8份，优选为4
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6份；所述增容剂为溴化聚苯乙烯。2.根据权利要求1所述的用于阻燃聚苯乙烯泡沫的组合物，其特征在于，所述溴化聚苯乙烯通过聚苯乙烯溴化获得，所述聚苯乙烯通过活性聚合的方法获得。3.根据权利要求1所述的用于阻燃聚苯乙烯泡沫的组合物，其特征在于，所述聚苯乙烯数均分子量为0.8
‑
3.0
×
104，所述聚苯乙烯分子量的多分散系数≤1.2。4.根据权利要求1所述的用于阻燃聚苯乙烯泡沫的组合物，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘本刚，刘明，潘祥，
申请(专利权)人：河北五洲开元环保新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：