【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料，具体涉及一种聚苯乙烯材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、高抗冲聚苯乙烯(hips)是在ps中掺入少量弹性体后产生出来的，其克服了聚苯乙烯性脆的缺点，具有优异的冲击韧性，加工性能等，因而广泛用于电子、汽车、家电、仪表、日用品、玩具等行业。但hips容易燃烧，目前多采用溴系阻燃剂来制备阻燃hips材料，常用的溴系阻燃剂主要包括四溴双酚a，十溴二苯乙烷、2,4,6-三溴三苯氧基-1,3,5-三嗪、溴化环氧低聚物等。有卤阻燃树脂的燃烧产物通常被认为含有对环境和人体有害的剧毒物质。
2、高抗冲聚苯乙烯树脂的氧指数只有18.0，本身难以自身成碳。要实现无卤阻燃，需要提高体系的成碳效率，实现凝聚相阻燃。采用添加聚苯醚树脂复配磷酸酯类无卤阻燃剂，能较好的协同成碳，使材料的成碳效率大幅提升，从而实现阻燃。但由于大量添加的磷酸酯类阻燃剂具有明显的增塑作用，使材料的熔体强度低，容易烧穿，因此很难通过5va高等级阻燃测试。
3、为了解决材料容易烧穿的问题，常见的改善方法是添加大量的矿粉填充或玻纤来形成骨架支撑，提高方板抗烧穿，或者过度提高阻燃剂含量来实现快速阻燃从而防止烧穿。但是上述方法第一会增加成本，大量的填料或阻燃剂的加入也会降低冲击强度，使材料的应用受限。专利文献cn112321947a一种5va级无卤阻燃聚丙烯材料，通过加入玻璃粉、片状填料和针状填料形成稳定的陶瓷化结构，提高炭层的厚度和密实度，解决5va方板测试中穿孔问题，从而通过5va测试。填料的加入不仅影响材料的外观，也会明显降低材料的
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种聚苯乙烯材料及其制备方法和应用。本专利技术制得的聚苯乙烯材料能够有效解决现有无卤hips材料具有韧性差的缺陷，实现较高的阻燃性能和缺口冲击强度。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种聚苯乙烯材料，包括以下重量份计的组分：高抗冲聚苯乙烯树脂10-50份、聚苯醚树脂25-40份、磷酸酯阻燃剂10-20份、阻燃协效剂5-15份、增韧剂1-20份、0.1-0.5份抗滴落剂；
3、所述高抗冲聚苯乙烯树脂在200℃、5kg下的熔体流动指数为3-10g/10min；所述熔体流动指数的测试标准为《gb/t3682.1-2018热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的测定》；
4、所述聚苯醚树脂的特性粘度为0.40dl/g～0.60dl/g。所述特性粘度按《gb/t41874-2022塑料聚苯醚(ppe)树脂》中特性粘度方法测试。
5、本专利技术中采用低流动的高抗冲聚苯乙烯树脂，低流动性可提升材料的熔体强度，提高样条抗熔滴和方板抗烧穿；选用聚苯醚树脂为高特性粘度，高粘度的ppe树脂可大幅提高材料燃烧时的熔体强度，从而抵抗收缩穿孔。本专利技术选用特定的低流动的高抗冲聚苯乙烯树脂和高特性粘度的聚苯醚树脂协同使用，制备得到的聚苯乙烯材料满足在5va测试中较薄的2mm方板不烧穿，同时2mm样条不滴落，还具有较高的缺口冲击强度。
6、优选地，所述聚苯乙烯材料，包括以下重量份计的组分：高抗冲聚苯乙烯树脂30-40份、聚苯醚树脂30-35份、磷酸酯阻燃剂15-18份、阻燃协效剂8-10份、增韧剂5-15份、0.2-0.3份抗滴落剂。
7、优选地，所述高抗冲聚苯乙烯树脂在200℃、5kg下的熔体流动指数为3-5g/10min。
8、优选地，所述聚苯醚树脂的特性粘度为0.45dl/g～0.55dl/g。
9、优选地，所述磷酸酯阻燃剂包括2,2’-二亚苯基丙烷四苯基双磷酸酯(bdp)、间亚苯基四苯基双磷酸酯(rdp)、对苯二酚双(磷酸二苯)、1,4-苯四苯酯或三苯基磷酸酯(tpp)中的一种或几种。
10、优选地，所述阻燃协效剂包括三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、二乙基次膦酸铝中的一种或几种。
11、本专利技术通过引入阻燃协效剂，除了能促成体系成碳，提高成碳率，成碳率的提升能更好的保护基体不被燃烧。同时，由于引入阻燃协效剂，可大幅降低磷酸酯阻燃剂的用量，从而降低阻燃剂的增塑，提高体系的熔体强度。所选用的阻燃协效剂的耐温性都较好，从而能在高温加工时不分解，保持高效阻燃作用。
12、优选地，所述增韧剂包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯无规共聚物中的一种或多种。
13、优选地，所述增韧剂的数均分子量在10万-30万。
14、更优选地，所述增韧剂的数均分子量在15万-30万。
15、本专利技术中采用高分子量的增韧剂。较高的分子量不仅能大幅提高体系的增韧效率，同时能提高材料的熔体强度，从而提高耐烧穿效果。增韧剂均含有苯乙烯结构，与高抗冲聚苯乙烯的相容性更好，增韧效率更高。
16、优选地，所述抗滴落剂包括聚四氟乙烯。
17、更优选地，所述抗滴落剂为采用san包覆的聚四氟乙烯，聚四氟乙烯有效含量为50-80％。
18、本专利技术中采用苯乙烯-丙烯腈共聚物包覆的抗滴落剂，可提高抗滴落剂的分散和抗熔滴效果。
19、优选地，所述聚苯乙烯材料，还包括聚苯乙烯材料总质量0.5-5％的添加剂。
20、优选地，所述添加剂包括抗氧剂、耐候剂、抗静电剂、着色剂中的至少一种。
21、本领域中常用抗氧剂、耐候剂、抗静电剂、着色剂等组分在本专利技术中均可适用。
22、本专利技术还请求保护一种所述聚苯乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
23、将所有混合，经过挤出造粒，制得所述聚苯乙烯材料。
24、优选地，所述挤出造粒的转速为300-500rpm。
25、优选地，所述挤出造粒的一区温度为80-100℃、二区温度为240-250℃、三区温度为240-250℃、四区温度为230-240℃、五区温度为230-240℃、六区温度为230-240℃、七区温度为230-240℃、八区温度为230-240℃、九区温度为240-250℃、机头温度为240-250℃。
26、本专利技术还请求保护一种所述聚苯乙烯材料在制备阻燃材料中的应用。所述阻燃材料包括家电或电子电器的电控盒、接线盒、开关面板灯等。
27、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
28、本专利技术制得的聚苯乙烯材料能够实现无卤阻燃v-0性能，同时能够满足在5va测试中较薄的2mm方板不烧穿，同时2mm样条不滴落，还具有较高的缺口冲击强度的要求。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种聚苯乙烯材料，其特征在于，包括以下重量份计的组分：高抗冲聚苯乙烯树脂10-50份、聚苯醚树脂25-40份、磷酸酯阻燃剂10-20份、阻燃协效剂5-15份、增韧剂1-20份、0.1-0.5份抗滴落剂；
2.如权利要求1所述聚苯乙烯材料，其特征在于，包括以下重量份计的组分：高抗冲聚苯乙烯树脂30-40份、聚苯醚树脂30-35份、磷酸酯阻燃剂15-18份、阻燃协效剂8-10份、增韧剂5-15份、0.2-0.3份抗滴落剂。
3.如权利要求1所述聚苯乙烯材料，其特征在于，至少包括以下(1)～(2)中的一项：
4.如权利要求1所述聚苯乙烯材料，其特征在于，至少包括以下(1)～(4)中的一项：
5.如权利要求4所述聚苯乙烯材料，其特征在于，所述增韧剂的数均分子量在10万-30万。
6.如权利要求1所述聚苯乙烯材料，其特征在于，还包括聚苯乙烯材料总质量0.5-5％的添加剂。
7.如权利要求6所述聚苯乙烯材料，其特征在于，所述添加剂包括抗氧剂、耐候剂、抗静电剂、着色剂中的至少一种。
8.一种如权利要求1～7
9.如权利要求8所述制备方法，其特征在于，至少包括以下(1)～(2)中的一项：
10.一种如权利要求1～7任一所述聚苯乙烯材料在制备阻燃材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种聚苯乙烯材料，其特征在于，包括以下重量份计的组分：高抗冲聚苯乙烯树脂10-50份、聚苯醚树脂25-40份、磷酸酯阻燃剂10-20份、阻燃协效剂5-15份、增韧剂1-20份、0.1-0.5份抗滴落剂；
2.如权利要求1所述聚苯乙烯材料，其特征在于，包括以下重量份计的组分：高抗冲聚苯乙烯树脂30-40份、聚苯醚树脂30-35份、磷酸酯阻燃剂15-18份、阻燃协效剂8-10份、增韧剂5-15份、0.2-0.3份抗滴落剂。
3.如权利要求1所述聚苯乙烯材料，其特征在于，至少包括以下(1)～(2)中的一项：
4.如权利要求1所述聚苯乙烯材料，其特征在于，至少包括以下(1)～...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴建建，陈平绪，叶南飚，王亮，杜荣华，秦旺平，黄池光，吴俊，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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