汽車內(nèi)飾件用無鹵阻燃耐熱hips塑料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車內(nèi)飾件用無鹵阻燃耐熱HIPS塑料及其制備方法。所述汽車內(nèi)飾件用無鹵阻燃耐熱HIPS塑料，包括下述重量份的組分：HIPS樹脂100份，阻燃劑2-15份，耐熱劑1-8份。優(yōu)選的，所述阻燃劑為聚磷酸銨、蒙脫土、氰尿酸三聚氰胺和氫氧化鋁中的一種或幾種的混合物；所述耐熱劑為硬脂酸鎂、甲基錫三(巰基乙酸異辛酯)、二月桂酸二丁基錫和三(4-壬苯基)亞磷酸酯中的一種或幾種的混合物。本發(fā)明生產(chǎn)成本低、加工性能好、阻燃性和耐熱性好、環(huán)境友好。本發(fā)明的汽車內(nèi)飾件用無鹵阻燃耐熱HIPS塑料，特別適合于注塑成各種汽車內(nèi)飾件。
【專利說明】汽車內(nèi)飾件用無鹵阻燃耐熱HIPS塑料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種改性HIPS塑料及其制備方法，尤其涉及一種汽車內(nèi)飾件用無鹵阻燃耐熱HIPS塑料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]耐沖擊性聚苯乙烯(HIPS)是通過在聚苯乙烯中添加聚丁基橡膠顆粒的辦法生產(chǎn)的一種抗沖擊的聚苯乙烯產(chǎn)品。這種聚苯乙烯產(chǎn)品會添加微米級橡膠顆粒并通過枝接的辦法把聚苯乙烯和橡膠顆粒連接在一起。當(dāng)受到?jīng)_擊時，裂紋擴展的尖端應(yīng)力會被相對柔軟的橡膠顆粒釋放掉。因此裂紋的擴展受到阻礙，抗沖擊性得到了提高。
[0003]聚苯乙烯是一種用途廣泛的脆性塑料。你現(xiàn)在正在使用的計算機的外殼就是聚苯乙烯的。透明的塑料水杯，包裝用的泡沫塑料也是由聚苯乙烯制成的。聚苯乙烯屬于聚烯烴，是由苯乙烯通過自由基聚合而成的。通過茂金屬催化聚合可以得到一種新型聚苯乙烯，即間同聚苯乙烯(syndiotactic)。間同聚苯乙烯上的苯環(huán)交替地連接的主鏈的兩側(cè)，而普通聚苯乙烯的苯環(huán)在無規(guī)地連接在主鏈兩側(cè)。間同聚苯乙烯(syndiotactic)是結(jié)晶高分子，熔點達到270°C。在苯乙烯聚合體系中中加入聚丁二烯，使苯乙烯在聚丁二烯主鏈上接枝聚合。聚苯乙烯和聚丁二烯是不相容的，因此苯乙烯和丁二烯鏈段分別聚集，產(chǎn)生相分離。這些聚丁二烯相區(qū)可以吸收沖擊能，從而提高了聚苯乙烯的沖擊強度HIPS工程塑料乳白色不透明顆粒，密度為1.05g/cm3，熔融溫度150~180°C，熱分解溫度300°C，溶于芳香烴，氯化烴，酮類(除爾酮外)和酯類.能耐許多礦物油，有機酸，堿，鹽，低級醇及其水溶液，不耐沸水。
[0004]HIPS是最便宜的工程塑料之一，和ABS，PC/ABS, PC相比，材料的光澤性比較差，綜合性能也相對差一些。HIPS是由PS加丁二烯改性而成的，因為PS的沖擊強度很低，做出的產(chǎn)品很脆，而丁二烯的韌性很好，加入丁二烯后可使PS的沖擊性能提高2~3倍。盡管HIPS的沖擊強度比PS的沖擊強度高出很多，但其綜合性能還是不如ABS，PC/ABS等.HIPS的沖擊性能在工程塑料中是比較低的，因此，我們在使用此料時應(yīng)注意對材料的沖擊性能的檢驗。
[0005]高抗沖擊聚苯乙烯，為了滿足韌性材料的要求，1950年開始開發(fā)橡膠改性聚苯乙烯(高抗沖擊聚苯乙烯即HIPS)。通過將橡膠加入聚苯乙烯基材，可生產(chǎn)出具有不同性能的各種品級的高沖擊聚苯乙烯。近年來，已開發(fā)出各種特殊品級的HIPS，如抗應(yīng)力開裂級、高光澤度級、極高沖擊強度級、玻璃纖維增強級以及低殘留揮發(fā)分級等，它們在許多應(yīng)用領(lǐng)域中已能與昂貴的工程樹脂相競爭?？箾_擊聚苯乙烯突出的特性是易加工、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異、沖擊強度高并且有 較高剛性。對于HIPS只是在耐熱性。氧滲透性、紫外光穩(wěn)定性和耐油品性方面有一定限度?；瘜W(xué)和性能抗沖擊聚苯乙烯是通過將聚了二烯橡膠在聚合反應(yīng)之前溶于苯乙烯單體而制得的。雖然可以用懸浮聚合法制HIPS，但目前工業(yè)上生產(chǎn)HIPS采用的主要是本體聚合法。在本體聚合過程中，苯乙烯單體/橡膠/添加劑的混合體通過一系列反應(yīng)器，轉(zhuǎn)化率達70~90%。[0006]標準HIPS的其它重要性能如下:彎曲強度13.8~55.1MPa ；拉伸強度13.8-41.4MPa ;斷裂伸長率為 15-75% ;密度 1.035-1.04g/ml ;維卡軟化點 185-220° F。
[0007]唯一工業(yè)化的摻用HIPS合金是其與聚苯醚的共混物。這種共混物的耐熱性和韌性都很突出，但產(chǎn)品價格比單用HIPS的產(chǎn)品高許多。
[0008]聚苯乙烯技術(shù)的不斷發(fā)展使生產(chǎn)廠可以生產(chǎn)與標準級PS相比具有更突出性能的品級。聚苯乙烯的許多性能是不能兼而得之的，如欲提高抗沖擊強度，就不得不犧牲光澤度等。目前出現(xiàn)的一些新型樹脂，它們具有ABS的光澤度，同時也有很高的韌性。有些品級如在包裝食品時，可耐各種油脂和用于致冷機時能耐氯氟烴(CFC)發(fā)泡劑的也已開發(fā)出來。阻燃級(UL V-O和UL5-V)，抗沖擊聚苯乙烯已有生產(chǎn)并廣泛用于電視機殼、商用機器和電器制品。這些樹脂的加工操作比許多阻燃工程樹脂更為容易，價格也更低。
[0009]抗沖擊PS可用許多傳統(tǒng)的成型方法進行加工，如注塑成型、結(jié)構(gòu)泡沫塑料成型、片材和薄膜擠塑、熱成型以及注坯吹塑成型等。HIPS樹脂吸收水分較慢，因此一般情況下不需干燥。有時材料表面的水分過多會被吸收，從而影響最終產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。在160° F下干燥2-3h就可去掉多余的水分。
[0010]薄膜、片材和型材的擠塑是HIPS用得最多的加工成型方法?？箾_擊聚苯乙烯的加工范圍很寬，因此它成為最容易熱成型的樹脂之一。一般使用普通的擠塑設(shè)備樹脂熔融溫度為400-500° F，樹脂的熔體指數(shù)范圍是1.5-4.0g/10min。也經(jīng)常采用旋轉(zhuǎn)式、串聯(lián)的和梭式的壓力和真空熱成型設(shè)備。HIPS具有優(yōu)異的剪切穩(wěn)定性，能夠接用多量的回收料，而不降低產(chǎn)品性能，在熱成型加工中的回收料使用量可高達60%。
[0011]注塑成型是僅次于擠塑的用得最多的加工成型方法。樹脂的注塑成型一般是在長徑比為16:1-24: 1、壓縮 比為2.5/1-3.0/1的往復(fù)式螺桿注塑機上進行。采用注塑成型方法加工的樹脂其熔體指數(shù)一般為5.0~15.0g/min。結(jié)構(gòu)泡沫塑料成型方法是常用的工藝，采用化學(xué)和物理發(fā)泡劑。
[0012]盡管各種HIPS樹脂是被此相容的，但在操作之前要清洗加工設(shè)備，以保證良好的產(chǎn)品質(zhì)量，抗沖擊PS與丙烯睛一丁 Th烯一苯乙烯共聚物(ABS)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、丙烯酸酯類樹脂以及其它大多數(shù)塑料均不相容，不相容的塑料混合體在加工設(shè)備中會產(chǎn)生分離脫層現(xiàn)象，引起物理性能的極大下降。
[0013]抗沖擊PS具有易加工性、良好的性能和低價格，因此被用來制造許多用途的制品和工業(yè)產(chǎn)品。主要應(yīng)用領(lǐng)域有包裝和一次性用品、儀器儀表、家用電器、玩具和娛樂用品以及建筑行業(yè)。
[0014]HIPS的最大專一用途是作為包裝和一次性用品材料，特別是食品包裝材料和飲食餐具。主要應(yīng)用包括日用包裝容器。自動售貨機用和分裝用杯、各種罩蓋、盤、碗等等。一次性用品如盤碟類、瓶蓋、安全剃刀、筆桿等也是HIPS消耗量大的一部分用途。
[0015]近年來，特種產(chǎn)品成為HIPS產(chǎn)品開發(fā)的重點。新開發(fā)的HIPS產(chǎn)品在某些應(yīng)用領(lǐng)域可與工程樹脂競爭，有的比現(xiàn)用的產(chǎn)品質(zhì)量要高得多，儀器儀表和消費電器是HIPS產(chǎn)品不斷增長的市場之一，包括小型儀表、冰箱內(nèi)壁和內(nèi)部零件、電視機外殼、空調(diào)部件、商業(yè)機器以及錄音錄相磁帶盒。HIPS樹脂在許多領(lǐng)域已取代了價高的工程塑料，但HIPS樹脂的耐熱和阻燃性能并不太好，這些缺點嚴重限制了 HIPS樹脂的應(yīng)用。
[0016]含鹵聚合物或與含鹵阻燃劑組合而成的阻燃混合物具有優(yōu)良的阻燃性能，曾作為阻烯材料被廣泛應(yīng)用。
[0017]但是，火災(zāi)發(fā)生時，這類含鹵阻燃材料會產(chǎn)生大量的煙霧和有毒的腐蝕性鹵化氫氣體，造成成二次危害。因此發(fā)明無鹵的阻燃體系，燃燒時發(fā)煙量小，不產(chǎn)生有毒、腐蝕性氣體，具有重要的實際意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種汽車內(nèi)飾件用無鹵阻燃耐熱HIPS塑料，具有良好的抗阻燃性和耐熱性，且燃燒時發(fā)煙量小，不產(chǎn)生有毒、腐蝕性氣體，避免二次污染。
[0019]本發(fā)明目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0020]一種汽車內(nèi)飾件用無鹵阻燃耐熱HIPS塑料，包括下述重量份的組分:
[0021]HIPS 樹脂 100 份，
[0022]阻燃劑2-15份，
[0023]耐熱劑1-8份。
[0024]優(yōu)選的，所述汽車內(nèi)飾件用無鹵阻燃耐熱HIPS塑料包括下述重量份的組分:
[0025]HIPS 樹脂 100 份，
[0026]阻燃劑5-15份，
[0027]耐熱劑4-8份。
[0028]優(yōu)選的，
[0029]所述阻燃劑為聚磷酸銨、蒙脫土、氰尿酸三聚氰胺和氫氧化鋁中的一種或幾種的混合物；
[0030]所述耐熱劑為硬脂酸鎂、甲基錫三(巰基乙酸異辛酯)、二月桂酸二丁基錫和三(4-壬苯基)亞磷酸酯中的一種或幾種的混合物；
[0031]進一步優(yōu)選的，
[0032]所述阻燃劑由下述重量份的組分組成:
[0033]
【權(quán)利要求】
1.一種汽車內(nèi)飾件用無鹵阻燃耐熱HIPS塑料，其特征在于，包括下述重量份的組分: HIPS樹脂 100份， 阻燃劑2-15份， 耐熱劑1_8份。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車內(nèi)飾件用無鹵阻燃耐熱HIPS塑料，其特征在于，包括下述重量份的組分: HIPS樹脂 100份， 阻燃劑5-15份， 耐熱劑4-8份。
3.如權(quán)利要求1所述的汽車內(nèi)飾件用無鹵阻燃耐熱HIPS塑料，其特征在于，所述阻燃劑為聚磷酸銨、蒙脫土、氰尿酸三聚氰胺和氫氧化鋁中的一種或幾種的混合物。
4.如權(quán)利要求3所述的汽車內(nèi)飾件用無鹵阻燃耐熱HIPS塑料，其特征在于，所述阻燃劑由下述重量份的組分組成:
5.如權(quán)利要求3所述的汽車內(nèi)飾件用無鹵阻燃耐熱HIPS塑料，其特征在于，所述聚磷酸銨的聚合度為21-26。
6.如權(quán)利要求1所述的汽車內(nèi)飾件用無鹵阻燃耐熱HIPS塑料，其特征在于，所述耐熱劑為硬脂酸鎂、甲基錫三(巰基乙酸異辛酯)、二月桂酸二丁基錫和三(4-壬苯基)亞磷酸酯中的一種或幾種的混合物。
7.如權(quán)利要求6所述的汽車內(nèi)飾件用無鹵阻燃耐熱HIPS塑料，其特征在于，所述耐熱劑由下述重量份的組分組成:
8.如權(quán)利要求1所述的汽車內(nèi)飾件用無鹵阻燃耐熱HIPS塑料，其特征在于，包括下述重量份的組分:
9.如權(quán)利要求1-8中任一項所述的汽車內(nèi)飾件用無鹵阻燃耐熱HIPS塑料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:按配比稱取原料，高速充分混合5-10分鐘后，加入雙螺桿擠出機，在170-200°C擠出造粒。
【文檔編號】C08K5/3492GK103923427SQ201410182419
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】陳斌, 張榮福, 印玲, 趙亞紅 申請人:上海瀚氏模具成型有限公司