專(zhuān)利名稱(chēng)：一種阻燃增韌聚苯乙烯母粒及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及材料，具體地說(shuō)，涉及一種阻燃增韌聚苯乙烯母粒及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前在HIPS中使用的阻燃劑中使用最多的是溴類(lèi)阻燃劑，該類(lèi)阻燃劑添加量相對(duì)較少，相容性較好，阻燃效果明顯。在歐盟等組織提出環(huán)保要求，如RoHS等法令之后，十溴二苯乙烷已成為目前主要 使用的阻燃劑。它的溴含量高，熱穩(wěn)定性好，且與三氧化二銻(Sb2O3)相配合能產(chǎn)生協(xié)效反應(yīng)。十溴二苯乙烷燃燒時(shí)能生成溴化氫，能有效地捕捉材料燃燒反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的自由基，高溫下Sb2O3與溴化氫反應(yīng)還生成三溴化銻或溴氧化銻，溴氧化銻可在很寬的溫度范圍繼續(xù)分解為三溴化銻，三溴化銻是比溴化氫更為有效的火焰抑制劑，所以能明顯提高基體的阻燃效果。但由于它在抑制滴落方面較差，在體系中加入聚四氟乙烯，可以有效的起到成炭作用，防止低落的發(fā)生。在HIPS增韌體系中，SBS由于與HIPS結(jié)構(gòu)類(lèi)似，相容性好，因此在母粒當(dāng)中用SBS來(lái)作為增韌劑，提高材料的抗沖擊性能。在現(xiàn)有技術(shù)中，名稱(chēng)為《一種增韌聚苯乙烯及其制備方法與應(yīng)用》，中國(guó)申請(qǐng)?zhí)?01010298970. 6，該專(zhuān)利申請(qǐng)的技術(shù)方案是，將12 17%的苯甲酸、0.5 I %的復(fù)合催化劑，還有余量的聚乙烯醇縮丁醛混合均勻，投入到擠出機(jī)中反應(yīng)、擠出，得到改性聚乙烯醇縮丁醛；擠出機(jī)溫度設(shè)置為投料區(qū)135°C，塑化區(qū)為150°C，出料區(qū)為140°C。再把42 51%的改性聚乙烯醇縮丁醛、0. 5 I %的硅烷偶聯(lián)劑，還有余量的聚苯乙烯混合均勻，投入到擠出機(jī)中反應(yīng)、擠出，得到增韌聚苯乙烯。該專(zhuān)利申請(qǐng)的說(shuō)明中稱(chēng)，增韌聚苯乙烯的韌性提高了，剛性符合要求，克服了現(xiàn)有聚苯乙烯性能不夠全面的缺陷。但是該專(zhuān)利申請(qǐng)的不足是，在產(chǎn)品的阻燃性方面，工藝控制要求較高，難以實(shí)際運(yùn)用。另一現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)明名稱(chēng)《綠色環(huán)保低煙無(wú)鹵阻燃發(fā)泡級(jí)聚苯乙烯材料》，中國(guó)申請(qǐng)?zhí)?01010613179.X。該專(zhuān)利申請(qǐng)的方案是由以下成分按重量比組成，聚苯乙烯47. 5-90.0% ;復(fù)合無(wú)鹵阻燃劑1-35% ;消煙劑1. 0-3.0% ;抗氧劑0. 1-2. 0% ;潤(rùn)滑劑
0.1-2. 0%;專(zhuān)用發(fā)泡劑0. 1-15. 0%;其他助劑1.3-5. 5%。該申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)中稱(chēng)，綜合加工性能優(yōu)良，不含鹵素，成本不高。但是該專(zhuān)利申請(qǐng)的不足是，材料功能要求局限性大，用途單一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種阻燃增韌聚苯乙烯母粒及其制備方法，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)阻燃性率高，生產(chǎn)環(huán)境無(wú)粉塵目的；此外，本發(fā)明可直接與HIPS樹(shù)脂攪拌，進(jìn)行注塑件的生產(chǎn)，不同含量可生產(chǎn)多種阻燃等級(jí)的產(chǎn)品，用途廣泛，方便快捷。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種阻燃增韌聚苯乙烯母粒，所述母粒包括以下組分，按質(zhì)量份數(shù)聚苯乙烯25-35份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物10-20份、十溴二苯乙烷15-25份、溴化環(huán)氧樹(shù)脂15-25份、三氧化二銻8-14份、潤(rùn)滑劑硬脂酸鋅0.2-0. 6份、潤(rùn)滑劑乙撐雙硬脂酸酰胺0. 3-0. 8份、氧化鈣0. 3-0. 6份、聚四氟乙烯0. 1-0. 3份、抗氧劑0. 2-0. 4份。所述抗氧劑是抗氧劑168、抗氧劑1010，或抗氧劑1076中的一種或幾種。所述抗氧劑是抗氧劑1068。一種上述阻燃增韌聚苯乙烯母粒的制備方法，所述方法按照下述步驟進(jìn)行
A、將所述母粒的各組分按規(guī)定的質(zhì)量份的比例進(jìn)行稱(chēng)料，加入到高速混煉機(jī)中，混合均勻；
B、將步驟A中混合均勻的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出，擠出料條通過(guò)循環(huán)水槽冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)吹風(fēng)機(jī)吹風(fēng)干燥后進(jìn)入切粒機(jī)造粒。所述雙螺桿擠出機(jī)機(jī)筒，從加料口至機(jī)頭出料口分為10段，控制各段溫度為160-220。。。阻燃增韌母粒是當(dāng)今在塑料及橡膠等添加的阻燃產(chǎn)品之一，阻燃增韌母粒是在樹(shù)脂的基礎(chǔ)上添加多種阻燃成份，增韌成分，并通過(guò)雙螺桿或三螺桿擠出機(jī)經(jīng)過(guò)混煉、擠出、造粒而制得的一種顆粒狀產(chǎn)品。與阻燃劑不同，阻燃母料具有在樹(shù)脂中易于添加，清潔衛(wèi)生，阻燃效率高，添加量小，對(duì)樹(shù)脂的力學(xué)性能影響小，添加后不易發(fā)生分層、花紋、析出等不良現(xiàn)象。具有節(jié)省人力、物力成本和時(shí)間等諸多優(yōu)點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)阻燃增韌母粒在樹(shù)脂中的分散性，流動(dòng)性，與樹(shù)脂的相容性及熱穩(wěn)定性能都大大優(yōu)于助劑；另外配方得當(dāng)?shù)淖枞荚鲰g母粒其效率和效能(性?xún)r(jià)比)也要遠(yuǎn)優(yōu)于助劑劑。阻燃增韌聚苯乙烯(HIPS)母粒的應(yīng)用，還可以解決在在阻燃HIPS產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中粉塵大的缺點(diǎn)，改善工作環(huán)境。本發(fā)明可用于HIPS擠出改性和HIPS樹(shù)脂的注塑制品中。用于擠出改性時(shí)，較現(xiàn)有的改性方式，本發(fā)明具有阻燃性率高，生產(chǎn)環(huán)境無(wú)粉塵的優(yōu)點(diǎn)；此外，本發(fā)明可直接與HIPS樹(shù)脂攪拌，進(jìn)行注塑件的生產(chǎn)，不同含量可生產(chǎn)多種阻燃等級(jí)的產(chǎn)品，用途廣泛，方便快捷。本發(fā)明的阻燃母粒是在阻燃劑的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)多種阻燃成份的有機(jī)結(jié)合、改性處理與協(xié)效作用，并通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)經(jīng)過(guò)混煉、擠出、造粒而制得的一種顆粒狀產(chǎn)品。與阻燃劑不同，本發(fā)明的阻燃母粒具有在樹(shù)脂中易于添加，清潔衛(wèi)生，阻燃效率高，添加量小，對(duì)樹(shù)脂的力學(xué)性能影響小，添加后不易發(fā)生分層、花紋、析出等不良現(xiàn)象，節(jié)省人力、物力成本和時(shí)間等諸多優(yōu)點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)阻燃母粒在樹(shù)脂中的分散性，流動(dòng)性，與樹(shù)脂的相容性及熱穩(wěn)定性和耐候性能都優(yōu)于普通阻燃劑。另外，本發(fā)明的合適配比的阻燃母料，其阻燃效率和效能(性?xún)r(jià)比)也要遠(yuǎn)優(yōu)于普通阻燃劑。所以，阻燃母料成為阻燃塑料制品實(shí)現(xiàn)防火要求的最佳選擇之一，并成為阻燃劑粉料的有效替代品。


圖I是本發(fā)明一種阻燃增韌聚苯乙烯母粒的制備方法生產(chǎn)流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I單位kg
聚苯乙烯31份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS) 15份、十溴二苯乙烷20份、溴化環(huán)氧樹(shù)脂20份、三氧化二銻12份、硬脂酸鋅0. 4份、潤(rùn)滑劑乙撐雙硬脂酸酰胺(EBS)O. 5份、氧化鈣0. 5份、聚四氟乙烯0. 2份、抗氧劑1068 0. 4份。實(shí)施例2單位kg
聚苯乙烯25份、SBS 20份、十溴二苯乙烷20份、溴化環(huán)氧樹(shù)脂19份、三氧化二銻14份、硬脂酸鋅0.4份、EBS 0.5份、氧化鈣0.5份、聚四氟乙烯0.2份、抗氧劑1010 0. 4份。實(shí)施例3單位kg
聚苯乙烯35份、SBS 20份、十溴二苯乙烷15份、溴化環(huán)氧樹(shù)脂20份、三氧化二銻8份、硬脂酸鋅0. 4份、EBS 0. 5份、氧化鈣0. 5份、聚四氟乙烯0. 2份、抗氧劑1076 0. 2份、抗氧劑 168 0. 2 份。 實(shí)施例4單位kg
聚苯乙烯30份、SBS 18份、十溴二苯乙烷24份、溴化環(huán)氧樹(shù)脂15份、三氧化二銻12份、硬脂酸鋅0.4份、EBS 0.5份、氧化鈣0.5份、聚四氟乙烯0.2份、抗氧劑1010 0. 4份。實(shí)施例5單位kg
聚苯乙烯28份、SBS 20份、十溴二苯乙烷20份、溴化環(huán)氧樹(shù)脂20份、三氧化二銻10份、硬脂酸鋅0.4份、EBS 0.5份、氧化鈣0.5份、聚四氟乙烯0.2份、抗氧劑1068 0. 4份。上述實(shí)施例1-5各項(xiàng)性能指標(biāo)測(cè)試結(jié)果如下表
|Charpy缺口沖擊強(qiáng)/(kj/m2) |拉伸強(qiáng)度/MPa |斷裂伸長(zhǎng)率/% |氧指數(shù)
實(shí)施例 I 3_23^_11. 4_36_
實(shí)施例 2^~20 7~ 13.436 _
實(shí)施例 3~21.2~ 12.234 _
實(shí)施例 4 T1974~ 11. 535 —
實(shí)施例 5 |3丨20.5112. 3136
通過(guò)上表可以提出，本發(fā)明阻燃增韌聚苯乙烯母粒的各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)良，用途范圍拓寬。參見(jiàn)圖1，制備阻燃增韌聚苯乙烯母粒方法按照下述步驟進(jìn)行
1、將聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物按照規(guī)定質(zhì)量份的比例進(jìn)行稱(chēng)料，并稱(chēng)取規(guī)定重量份的阻燃劑，三氧化二銻、抗氧劑、潤(rùn)滑劑以及抗滴落劑，將以上組分加入到高速混煉機(jī)中，混合均勻；
2、將步驟I中混合均勻的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出，擠出料條通過(guò)循環(huán)水槽冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)吹風(fēng)機(jī)吹風(fēng)干燥后進(jìn)入切粒機(jī)造粒。將雙螺桿擠出機(jī)機(jī)筒(從加料口至機(jī)頭出料口)分為10段，控制各段溫度為160-220°C。本發(fā)明可用于HIPS擠出改性和HIPS樹(shù)脂的注塑制品中。用于擠出改性時(shí)，較現(xiàn)有的改性方式，本發(fā)明具有阻燃性率高，生產(chǎn)環(huán)境無(wú)粉塵的優(yōu)點(diǎn)；此外，本發(fā)明可直接與HIPS樹(shù)脂攪拌，進(jìn)行注塑件的生產(chǎn)，不同含量可生產(chǎn)多種阻燃等級(jí)的產(chǎn)品，用途廣泛，方便快捷。
權(quán)利要求
1.一種阻燃增韌聚苯乙烯母粒，其特征在于，所述母粒包括以下組分，按質(zhì)量份數(shù) 聚苯乙烯25-35份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物10-20份、十溴二苯乙烷15-25份、溴化環(huán)氧樹(shù)脂15-25份、三氧化二銻8-14份、潤(rùn)滑劑硬脂酸鋅0. 2-0. 6份、潤(rùn)滑劑乙撐雙硬脂酸酸胺0. 3-0. 8份、氧化I丐0. 3-0. 6份、聚四氟乙烯0. 1-0. 3份、抗氧劑0. 2-0. 4份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種阻燃增韌聚苯乙烯母粒，其特征在于所述抗氧劑是抗氧劑168、抗氧劑1010，或抗氧劑1076中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種阻燃增韌聚苯乙烯母粒，其特征在于所述抗氧劑是抗氧劑1068。
4.一種權(quán)利要求I或2或3所述阻燃增韌聚苯乙烯母粒的制備方法，其特征在于，所述方法按照下述步驟進(jìn)行 A、將所述母粒的各組分按規(guī)定的質(zhì)量份的比例進(jìn)行稱(chēng)料，加入到高速混煉機(jī)中，混合 均勻； B、將步驟A中混合均勻的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出，擠出料條通過(guò)循環(huán)水槽冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)吹風(fēng)機(jī)吹風(fēng)干燥后進(jìn)入切粒機(jī)造粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述雙螺桿擠出機(jī)機(jī)筒，從加料口至機(jī)頭出料口分為10段，控制各段溫度為160-220°C。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種阻燃增韌聚苯乙烯母粒及其制備方法，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)阻燃性率高，生產(chǎn)環(huán)境無(wú)粉塵目的。本發(fā)明的技術(shù)方案是，所述母粒包括以下組分，按質(zhì)量份數(shù)聚苯乙烯25-35份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物10-20份、十溴二苯乙烷15-25份、溴化環(huán)氧樹(shù)脂15-25份、三氧化二銻8-14份、潤(rùn)滑劑硬脂酸鋅0.2-0.6份、潤(rùn)滑劑乙撐雙硬脂酸酰胺0.3-0.8份、氧化鈣0.3-0.6份、聚四氟乙烯0.1-0.3份、抗氧劑0.2-0.4份。本發(fā)明可直接與HIPS樹(shù)脂攪拌，進(jìn)行注塑件的生產(chǎn)，不同含量可生產(chǎn)多種阻燃等級(jí)的產(chǎn)品，用途廣泛，方便快捷。
文檔編號(hào)C08K5/20GK102643489SQ20121013738
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月7日
發(fā)明者單聯(lián)濱, 王龍 申請(qǐng)人:青島國(guó)恩科技股份有限公司