一種高強(qiáng)度高流動(dòng)碳纖增強(qiáng)阻燃hips材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及HIPS材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)度高流動(dòng)碳纖增強(qiáng)阻燃HIPS 材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高抗沖聚苯乙烯（HIPS)是工業(yè)生產(chǎn)中最常使用的五大通用塑料之一，其具有比重 低、易成型加工、易著色等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電子、電器、汽車(chē)、家電、玩具等行業(yè)，尤其在電 視機(jī)外殼領(lǐng)域的應(yīng)用一直穩(wěn)居各種塑膠材料的前列，隨著電視技術(shù)的發(fā)展，平板電視的尺 寸越來(lái)越大，HIPS在電視機(jī)外殼領(lǐng)域也取得了快速的發(fā)展。
[0003] 但是由于利用高抗沖聚苯乙烯（HIPS)制備的電視機(jī)外殼在明火下易燃燒，產(chǎn)生 大量的煙霧和有毒氣體，存在較大的安全隱患，人們不斷研究能夠賦予高抗沖聚苯乙烯 (HIPS)阻燃自熄性能的阻燃HIPS塑膠改性材料，以往的阻燃HIPS塑膠改性材料是通過(guò)向 高抗沖聚苯乙烯（HIPS)中添加鹵素溴和銻的無(wú)機(jī)化合物作為阻燃劑，進(jìn)而使得獲得的改性 材料具備阻燃的性能。
[0004] 為了達(dá)到良好的阻燃性能，鹵素溴和銻的添加分量較多，不僅導(dǎo)致生產(chǎn)成本高昂， 而且會(huì)對(duì)改性后的材料的物理力學(xué)性能造成嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致改性材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲 強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度、熱變形溫度等性能明顯下降，導(dǎo)致利用阻燃HIPS塑膠改性材料制得的 電視機(jī)外殼抗沖擊性能較差、使用壽命短，更嚴(yán)重的是阻燃HIPS塑膠改性材料中含有的鹵 素會(huì)嚴(yán)重對(duì)大氣臭氧層造成嚴(yán)重危害，特別是隨著各國(guó)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，要求減少或不使 用含鹵阻燃劑，含鹵素的材料將逐漸因?yàn)椴环檄h(huán)保要求而遭到淘汰；且現(xiàn)有的HIPS材料 的強(qiáng)度和流動(dòng)性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度高流 動(dòng)碳纖增強(qiáng)阻燃HIPS材料，該HIPS材料強(qiáng)度高，流動(dòng)性好，阻燃效果好，綜合性能優(yōu)異。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種高強(qiáng)度高流動(dòng)碳纖增強(qiáng)阻燃HIPS材料的制備方 法，該制備方法工藝簡(jiǎn)單，操作控制方便，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，適合大規(guī)模 工業(yè)化生產(chǎn)。
[0007] 本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種高強(qiáng)度高流動(dòng)碳纖增強(qiáng)阻燃HIPS材 料，它由如下重量份的原料組成： HIPS樹(shù)脂 50-70份 SBS彈性體 2-4份 增強(qiáng)纖維 10-20份 阻燃劑 13-25份 碳黑 1-2份 聚四氟乙烯 0.1-0. 3份 白礦油 0. 3-0. 7份 偶聯(lián)劑 0. 3-0. 7份 潤(rùn)滑劑 0. 4-0. 8份 抗氧劑 0. 2-0. 8份。
[0008] 本發(fā)明通過(guò)采用上述原料，并嚴(yán)格控制各原料的重量配比，制得的HIPS材料強(qiáng)度 高，流動(dòng)性好，阻燃效果好，綜合性能優(yōu)異。
[0009] 優(yōu)選的，它由如下重量份的原料組成： HIPS樹(shù)脂 55-65份 SBS彈性體 2. 5-3. 5份 增強(qiáng)纖維 12-18份 阻燃劑 16. 2-21. 8份 碳黑 1. 2-1. 8份 聚四氟乙烯 0.15-0. 25份 白礦油 0. 4-0. 6份 偶聯(lián)劑 0. 4-0. 6份 潤(rùn)滑劑 0. 5-0. 7份 抗氧劑 0. 4-0. 6份。
[0010] 更為優(yōu)選的，它由如下重量份的原料組成： HIPS樹(shù)脂 60份 SBS彈性體 3份 增強(qiáng)纖維 15份 阻燃劑 18份 碳黑 1. 5份 聚四氟乙烯 0.2份 白礦油 〇. 5份 偶聯(lián)劑 〇. 5份 潤(rùn)滑劑 〇. 6份 抗氧劑 0. 5份。
[0011] 優(yōu)選的，所述增強(qiáng)纖維為碳纖維。本發(fā)明通過(guò)采用碳纖維作為增強(qiáng)材料，使得HIPS 材料具有較好的強(qiáng)度，黑度，表面及成品尺寸穩(wěn)定性。
[0012] 優(yōu)選的，所述阻燃劑是由溴代三嗪10-18份、三氧化二銻2-5份和磷酸三苯脂1-2 份組成的混合物。本發(fā)明通過(guò)采用溴代三嗪、三氧化二銻和磷酸三苯脂作為阻燃劑復(fù)配使 用，制得的HIPS材料阻燃效果好，同時(shí)磷酸三苯脂的存在可以使材料流動(dòng)性很好。
[0013] 優(yōu)選的，所述聚四氟乙烯為分子量在1-10萬(wàn)、粒徑在I-IOym的低分子量聚四氟 乙烯。本發(fā)明通過(guò)采用分子量在1-10萬(wàn)、粒徑在l-ΙΟμπι的低分子量聚四氟乙烯，能提高 HIPS材料的耐磨性能和耐高溫性能，并協(xié)效阻燃，阻止燃燒滴落。
[0014] 優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑。本發(fā)明通過(guò)采用鈦酸酯偶聯(lián)劑，其偶聯(lián)效果 好，制得的HIPS材料強(qiáng)度高。
[0015] 優(yōu)選的，所述潤(rùn)滑劑為乙撐雙硬脂酰胺。本發(fā)明通過(guò)采用乙撐雙硬脂酰胺作為潤(rùn) 滑劑，使得HIPS材料具有較好的加工性能。
[0016] 優(yōu)選的，所述抗氧劑是由抗氧劑1010和抗氧劑168以重量比1:0. 8-1. 2組成的混 合物。本發(fā)明通過(guò)采用抗氧劑1010和抗氧劑168作為抗氧劑復(fù)配使用，并控制其重量比為 1:0. 8-1. 2,其抗氧化效果好，可以延緩或抑制材料氧化過(guò)程的進(jìn)行，從而阻止材料的老化 并延長(zhǎng)其使用壽命。
[0017] 本發(fā)明的另一目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種高強(qiáng)度高流動(dòng)碳纖增強(qiáng)阻燃 HIPS材料的制備方法，包括如下步驟： (1) 按上述重量配比稱取HIPS樹(shù)脂、SBS彈性體、增強(qiáng)纖維、阻燃劑、碳黑、聚四氟乙烯、 白礦油、偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑和抗氧劑混合均勻，得到混合物； (2) 將上述混合物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，制得高強(qiáng)度高流動(dòng)碳纖增強(qiáng)阻燃HIPS 材料。
[0018] 本發(fā)明的制備方法工藝簡(jiǎn)單，操作控制方便，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低， 適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0019] 優(yōu)選的，所述步驟（2)中，雙螺桿擠出機(jī)的加工參數(shù)為：一區(qū)溫度175-185Γ，二區(qū) 溫度175-185°C，三區(qū)溫度185-195°C，四區(qū)溫度185-195°C，五區(qū)溫度185-195°C，六區(qū)溫 度165-175°C，七區(qū)溫度165-175°C，八區(qū)溫度165-175°C，模頭溫度185-195°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 25〇-350r/min。
[0020] 本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的HIPS材料利用增強(qiáng)纖維增強(qiáng)，復(fù)配阻燃劑對(duì)傳 統(tǒng)阻燃HIPS材料的性能改善，增加材料的強(qiáng)度和阻燃性能，在提高材料流動(dòng)性的同時(shí)，可 以保持材料優(yōu)異的綜合性能。本發(fā)明的HIPS材料方便薄制件的注塑，從而拓展阻燃HIPS 材料多元化應(yīng)用，提高材料的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0021] 本發(fā)明的制備方法工藝簡(jiǎn)單，操作控制方便，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低， 適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，實(shí) 施方式提及的內(nèi)容并非對(duì)本發(fā)明的限定。
[0023] 實(shí)施例1 一種高強(qiáng)度高流動(dòng)碳纖增強(qiáng)阻燃HIPS材料，它由如下重量份的原料組成： HIPS樹(shù)脂 50份 SBS彈性體 2份 增強(qiáng)纖維 10份 阻燃劑 13份 碳黑 1份 聚四氟乙烯 0.1份 白礦油 〇. 3份 偶聯(lián)劑 〇. 3份 潤(rùn)滑劑 〇. 4份 抗氧劑 0. 2份。
[0024] 所述增強(qiáng)纖維為碳纖維；所述阻燃劑是由溴代三嗪10份、三氧化二銻2份和磷酸 三苯脂1份組成的混合物。
[0025] 所述聚四氟乙烯為分子量在1萬(wàn)、粒徑在I ym的低分子量聚四氟乙烯。
[0026] 所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑。
[0027] 所述潤(rùn)滑劑為乙撐雙硬脂酰胺。
[0028] 所述抗氧劑是由抗氧劑1010和抗氧劑168以重量比1:0. 8組成的混合物。
[0029] -種高強(qiáng)度高流動(dòng)碳纖增強(qiáng)阻燃HIPS材料的制備方法，包括如下步驟： (1) 按上述重量配比稱取HIPS樹(shù)脂、SBS彈性體、增強(qiáng)纖維、阻燃劑、碳黑、聚四氟乙烯、 白礦油、偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑劑和抗氧劑混合均勻，得到混合物； (2) 將上述混合物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，制得耐超低溫玻纖增強(qiáng)PA6EVA合金材 料。
[0030] 所述步驟（2)中，雙螺桿擠出機(jī)的加工參數(shù)為：一區(qū)溫度175°C，二區(qū)溫度175°C， 三區(qū)溫度185°C，四區(qū)溫度185°C，五區(qū)溫度185°C，六區(qū)溫度165°C，七區(qū)溫度165°C，八區(qū)溫 度165°C，模頭溫度185°C，螺桿轉(zhuǎn)速為250r/min。
[0031] 實(shí)施例2 本實(shí)施例與上述實(shí)施例1的不同之處在于： 一種高強(qiáng)度高流動(dòng)碳纖增強(qiáng)阻燃HIPS材料，它由如下重量份的原料組成： HIPS樹(shù)脂 55份 SBS彈性體 2. 5份 增強(qiáng)纖維 12份 阻燃劑 16. 2份 碳黑 1. 2份 聚四氟乙烯 0.15份 白礦油 0.4份 偶聯(lián)劑 〇. 4份 潤(rùn)滑劑 〇. 5份 抗氧劑 0.4份。
[0032] 所述增強(qiáng)纖