一種防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料，由下列重量份的原料制成：聚苯乙烯20?50份、甲基丙烯酸甲酯?丁二烯?苯乙烯10?25份、聚乙烯吡咯烷酮10?25份、羧甲基殼聚糖10?30份、滑石粉5?10份、石英2?5份、硼砂2?5份、二氧化硅2?5份、氯化溴2?5份、過氧化氫異丙苯5?10份、氯化亞鐵2?5份、六溴環(huán)十二烷5?10份、烷基磷酸酯2?5份、阻燃劑2?5份、抗氧化劑2?5份、熱穩(wěn)定劑2?5份。同時，還公開了這種防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料的制備方法。
【專利說明】
一種防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及包裝材料技術領域，特別涉及一種防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料 及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚苯乙稀材料被廣泛應用于建筑、包裝、電子電器、交通工具制造和裝飾裝潢材料 等領域。目前以苯乙烯為原料生產(chǎn)的聚苯乙烯的產(chǎn)量已躍居世界泡沫塑料的第二位，但是 多數(shù)聚苯乙烯制品由于其質(zhì)量輕、體積大、耐腐蝕和材質(zhì)不耐火、不阻燃等特點，在使用過 程中容易引起著火，或者助燃等現(xiàn)象。因此，如何提高聚苯乙烯材料制品的防火阻燃性能， 提高其使用過程中的安全系數(shù)成為業(yè)界關注的焦點，也是行業(yè)內(nèi)的一大難點。所以如何研 制出一款聚苯乙烯材料兼具聚苯乙烯制品一貫的特性又能防火阻燃已經(jīng)成為該行業(yè)關注 的重點和焦點之一，也是行業(yè)內(nèi)亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料其制備 方法，通過采用特定原料進行組合，配合相應的生產(chǎn)工藝，得到了一種防火阻燃型聚苯乙烯 復合包裝材料，材料的防火性能良好，且具有阻燃性能，能夠滿足行業(yè)的要求，具有較好的 應用前景。
【具體實施方式】
[0004] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)： 一種防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料，由下列重量份的原料制成：聚苯乙烯20-50 份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯10-25份、聚乙烯吡咯烷酮10-25份、羧甲基殼聚糖10-30份、滑石粉5-10份、石英2-5份、硼砂2-5份、二氧化硅2-5份、氯化溴2-5份、過氧化氫異丙 苯5-10份、氯化亞鐵2-5份、六溴環(huán)十二烷5-10份、烷基磷酸酯2-5份、阻燃劑2-5份、抗氧化 劑2-5份、熱穩(wěn)定劑2-5份。
[0005] 優(yōu)選地，所述阻燃劑選自溴化磷酸酯、氯化磷酸酯、硼酸鋅、氯化銨中的一種或幾 種。
[0006] 優(yōu)選地，所述抗氧化劑選自丁羥甲苯、叔丁基對苯二酚、乙氧喹啉、硫代二丙酸二 月桂酸酯中的一種或幾種。
[0007] 優(yōu)選的，所述熱穩(wěn)定劑選自甲基丙烯酸甲酯、叔丁基羥基茴香醚、草酰氯單乙酯、 季戊四醇酯中的一種或幾種。
[0008] 所述的防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料的制備方法，包括以下步驟： (1)按照重量份稱取各原料:聚苯乙烯20-50份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯10-25 份、聚乙烯吡咯烷酮10-25份、羧甲基殼聚糖10-30份、滑石粉5-10份、石英2-5份、硼砂2-5 份、二氧化硅2-5份、氯化溴2-5份、過氧化氫異丙苯5-10份、氯化亞鐵2-5份、六溴環(huán)十二烷 5-10份、烷基磷酸酯2-5份、阻燃劑2-5份、抗氧化劑2-5份、熱穩(wěn)定劑2-5份； (2) 將聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基殼聚糖、滑 石粉、石英、硼砂、二氧化硅混合，加入等質(zhì)量的濃度為2%的乙酸乙酯溶液，加入密煉機中共 混，在60 °C下攪拌60min，攪拌速度為1500轉(zhuǎn)/分鐘，得到初步預混液； (3) 依次往初步預混液中加入氯化溴、過氧化氫異丙苯、氯化亞鐵、六溴環(huán)十二烷、烷基 磷酸酯，然后在120 °C下雙輥混煉30-60min，得到二次混合液； (4) 將得到的二次混合液加入阻燃劑、抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑，在120°C下充分攪拌即得成 品原液； (5) 將成品原液注入平行雙螺桿擠出機中熔融、擠出、造粒、烘干，即得成品。
[0009] 優(yōu)選地，所述步驟(5)中，平行雙螺桿擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速為1000-1500轉(zhuǎn)/分鐘。
[0010] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其有益效果為： (1)本發(fā)明的防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料以聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二 烯-苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基殼聚糖、滑石粉、石英、硼砂、二氧化硅為主要成分，通 過加入氯化溴、過氧化氫異丙苯、氯化亞鐵、六溴環(huán)十二烷、烷基磷酸酯、阻燃劑、抗氧化劑、 熱穩(wěn)定劑，輔以超混煉、攪拌、加熱、熔融、擠出、造粒、烘干等工藝，使得制備而成的防火阻 燃型聚苯乙烯復合包裝材料具有優(yōu)良的防火性能，同時兼具阻燃性能，材料的整體性能得 到大幅度提尚。
[0011] (2)本發(fā)明的防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料原料廉價、工藝簡單，適于大規(guī)模 工業(yè)化運用，實用性強。
【具體實施方式】
[0012] 下面結合具體實施例對發(fā)明的技術方案進行詳細說明。
[0013] 實施例1 (1) 按照重量份稱取聚苯乙烯20份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯10份、聚乙烯吡咯 烷酮10份、羧甲基殼聚糖10份、滑石粉5份、石英2份、硼砂2份、二氧化硅2份、氯化溴2份、過 氧化氫異丙苯5份、氯化亞鐵2份、六溴環(huán)十二烷5份、烷基磷酸酯2份、溴化磷酸酯2份、丁羥 甲苯2份、甲基丙烯酸甲酯2份； (2) 將聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基殼聚糖、滑 石粉、石英、硼砂、二氧化硅混合，加入等質(zhì)量的濃度為2%的乙酸乙酯溶液，加入密煉機中共 混，在60 °C下攪拌60min，攪拌速度為1500轉(zhuǎn)/分鐘，得到初步預混液； (3) 依次往初步預混液中加入氯化溴、過氧化氫異丙苯、氯化亞鐵、六溴環(huán)十二烷、烷基 磷酸酯，然后在120 °C下雙輥混煉30min，得到二次混合液； (4) 將得到的二次混合液加入溴化磷酸酯、丁羥甲苯、甲基丙烯酸甲酯，在120°C下充分 攪拌即得成品原液； (5 )將成品原液注入平行雙螺桿擠出機中熔融、擠出、造粒、烘干，即得成品，平行雙螺 桿擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘。
[0014]制得的防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料的性能測試結果如表1所示。
[0015] 實施例2 (1)按照重量份稱取聚苯乙烯30份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯13份、聚乙烯吡咯 烷酮13份、羧甲基殼聚糖15份、滑石粉6份、石英3份、硼砂3份、二氧化硅3份、氯化溴3份、過 氧化氫異丙苯7份、氯化亞鐵3份、六溴環(huán)十二烷6份、烷基磷酸酯3份、氯化磷酸酯3份、叔丁 基對苯二酚3份、叔丁基羥基茴香醚3份； (2) 將聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基殼聚糖、滑 石粉、石英、硼砂、二氧化硅混合，加入等質(zhì)量的濃度為2%的乙酸乙酯溶液，加入密煉機中共 混，在60 °C下攪拌60min，攪拌速度為1500轉(zhuǎn)/分鐘，得到初步預混液； (3) 依次往初步預混液中加入氯化溴、過氧化氫異丙苯、氯化亞鐵、六溴環(huán)十二烷、烷基 磷酸酯，然后在120 °C下雙輥混煉40min，得到二次混合液； (4) 將得到的二次混合液加入氯化磷酸酯、叔丁基對苯二酚、叔丁基羥基茴香醚，在120 °C下充分攪拌即得成品原液； (5 )將成品原液注入平行雙螺桿擠出機中熔融、擠出、造粒、烘干，即得成品，平行雙螺 桿擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速為1200轉(zhuǎn)/分鐘。
[0016] 制得的防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料的性能測試結果如表1所示。
[0017] 實施例3 (1) 按照重量份稱取聚苯乙烯40份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯20份、聚乙烯吡咯 烷酮20份、羧甲基殼聚糖20份、滑石粉8份、石英4份、硼砂4份、二氧化硅4份、氯化溴4份、過 氧化氫異丙苯8份、氯化亞鐵4份、六溴環(huán)十二烷8份、烷基磷酸酯4份、硼酸鋅4份、乙氧喹啉4 份、草酰氯單乙酯4份； (2) 將聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基殼聚糖、滑 石粉、石英、硼砂、二氧化硅混合，加入等質(zhì)量的濃度為2%的乙酸乙酯溶液，加入密煉機中共 混，在60 °C下攪拌60min，攪拌速度為1500轉(zhuǎn)/分鐘，得到初步預混液； (3) 依次往初步預混液中加入氯化溴、過氧化氫異丙苯、氯化亞鐵、六溴環(huán)十二烷、烷基 磷酸酯，然后在120 °C下雙輥混煉50min，得到二次混合液； (4 )將得到的二次混合液加入硼酸鋅、乙氧喹啉、草酰氯單乙酯，在120 °C下充分攪拌即 得成品原液； (5 )將成品原液注入平行雙螺桿擠出機中熔融、擠出、造粒、烘干，即得成品，平行雙螺 桿擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速為1300轉(zhuǎn)/分鐘。
[0018] 制得的防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料的性能測試結果如表1所示。
[0019] 實施例4 (1) 按照重量份稱取聚苯乙烯50份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯25份、聚乙烯吡咯 烷酮25份、羧甲基殼聚糖30份、滑石粉10份、石英5份、硼砂5份、二氧化硅5份、氯化溴5份、過 氧化氫異丙苯10份、氯化亞鐵5份、六溴環(huán)十二烷10份、烷基磷酸酯5份、氯化銨5份、硫代二 丙酸二月桂酸酯5份、季戊四醇酯5份； (2) 將聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基殼聚糖、滑 石粉、石英、硼砂、二氧化硅混合，加入等質(zhì)量的濃度為2%的乙酸乙酯溶液，加入密煉機中共 混，在60 °C下攪拌60min，攪拌速度為1500轉(zhuǎn)/分鐘，得到初步預混液； (3) 依次往初步預混液中加入氯化溴、過氧化氫異丙苯、氯化亞鐵、六溴環(huán)十二烷、烷基 磷酸酯，然后在120 °C下雙輥混煉60min，得到二次混合液； (4) 將得到的二次混合液加入氯化銨、硫代二丙酸二月桂酸酯、季戊四醇酯，在120°C下 充分攪拌即得成品原液； (5 )將成品原液注入平行雙螺桿擠出機中熔融、擠出、造粒、烘干，即得成品，平行雙螺 桿擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分鐘。
[0020] 制得的防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料的性能測試結果如表1所示。
[0021] 對比例1 (1) 按照重量份稱取聚苯乙烯20份、聚乙烯吡咯烷酮10份、羧甲基殼聚糖10份、硼砂2 份、二氧化硅2份、氯化溴2份、過氧化氫異丙苯5份、氯化亞鐵2份、六溴環(huán)十二烷5份、烷基磷 酸酯2份、溴化磷酸酯2份、丁羥甲苯2份、甲基丙烯酸甲酯2份； (2) 將聚苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基殼聚糖、硼砂、二氧化硅混合，加入等質(zhì)量的 濃度為2%的乙酸乙酯溶液，加入密煉機中共混，在60 °C下攪拌60min，攪拌速度為1500轉(zhuǎn)/分 鐘，得到初步預混液； (3) 依次往初步預混液中加入氯化溴、過氧化氫異丙苯、氯化亞鐵、六溴環(huán)十二烷、烷基 磷酸酯，然后在120 °C下雙輥混煉30min，得到二次混合液； (4) 將得到的二次混合液加入溴化磷酸酯、丁羥甲苯、甲基丙烯酸甲酯，在120°C下充分 攪拌即得成品原液； (5 )將成品原液注入平行雙螺桿擠出機中熔融、擠出、造粒、烘干，即得成品，平行雙螺 桿擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘。
[0022]制得的防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料的性能測試結果如表1所示。
[0023] 對比例2 (1) 按照重量份稱取聚苯乙烯50份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯25份、滑石粉10 份、石英5份、硼砂5份、二氧化硅5份、氯化溴5份、氯化亞鐵5份、六溴環(huán)十二烷10份、烷基磷 酸酯5份、氯化銨5份、硫代二丙酸二月桂酸酯5份、季戊四醇酯5份； (2) 將聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯、滑石粉、石英、硼砂、二氧化硅混合， 加入等質(zhì)量的濃度為2%的乙酸乙酯溶液，加入密煉機中共混，在60 °C下攪拌60min，攪拌速 度為1500轉(zhuǎn)/分鐘，得到初步預混液； (3) 依次往初步預混液中加入氯化溴、氯化亞鐵、六溴環(huán)十二烷、烷基磷酸酯，然后在 120 °C下雙輥混煉60min，得到二次混合液； (4) 將得到的二次混合液加入氯化銨、硫代二丙酸二月桂酸酯、季戊四醇酯，在120°C下 充分攪拌即得成品原液； (5 )將成品原液注入平行雙螺桿擠出機中熔融、擠出、造粒、烘干，即得成品，平行雙螺 桿擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分鐘。
[0024]制得的防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料的性能測試結果如表1所示。
[0025]將實施例1-4和對比例1-2的防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料分別進行拉伸強 度、缺口沖擊強度、斷裂伸長率和阻燃性這幾項性能測試。

本發(fā)明的防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料以聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯 乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基殼聚糖、滑石粉、石英、硼砂、二氧化硅為主要成分，通過加入 氯化溴、過氧化氫異丙苯、氯化亞鐵、六溴環(huán)十二烷、烷基磷酸酯、阻燃劑、抗氧化劑、熱穩(wěn)定 劑，輔以超混煉、攪拌、加熱、熔融、擠出、造粒、烘干等工藝，使得制備而成的防火阻燃型聚 苯乙烯復合包裝材料具有優(yōu)良的防火性能，同時兼具阻燃性能，材料的整體性能得到大幅 度提高。本發(fā)明的防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料原料廉價、工藝簡單，適于大規(guī)模工業(yè) 化運用，實用性強。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā) 明說明書內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領 域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1. 一種防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成:聚 苯乙烯20-50份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯10-25份、聚乙烯吡咯烷酮10-25份、羧甲 基殼聚糖10-30份、滑石粉5-10份、石英2-5份、硼砂2-5份、二氧化硅2-5份、氯化溴2-5份、過 氧化氫異丙苯5-10份、氯化亞鐵2-5份、六溴環(huán)十二烷5-10份、烷基磷酸酯2-5份、阻燃劑2-5 份、抗氧化劑2-5份、熱穩(wěn)定劑2-5份。2. 根據(jù)權利要求1所述的防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料，其特征在于:所述阻燃劑 選自溴化磷酸酯、氯化磷酸酯、硼酸鋅、氯化銨中的一種或幾種。3. 根據(jù)權利要求1所述的防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料，其特征在于:所述抗氧化 劑選自丁羥甲苯、叔丁基對苯二酚、乙氧喹啉、硫代二丙酸二月桂酸酯中的一種或幾種。4. 根據(jù)權利要求1所述的防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料，其特征在于:所述熱穩(wěn)定 劑選自甲基丙烯酸甲酯、叔丁基羥基茴香醚、草酰氯單乙酯、季戊四醇酯中的一種或幾種。5. 根據(jù)權利要求1~4任一所述的防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料的制備方法，其特 征在于，包括以下步驟： (1) 按照重量份稱取各原料； (2) 將聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基殼聚糖、滑 石粉、石英、硼砂、二氧化硅混合，加入等質(zhì)量的濃度為2%的乙酸乙酯溶液，加入密煉機中共 混，在60 °C下攪拌60min，攪拌速度為1500轉(zhuǎn)/分鐘，得到初步預混液； (3) 依次往初步預混液中加入氯化溴、過氧化氫異丙苯、氯化亞鐵、六溴環(huán)十二烷、烷基 磷酸酯，然后在120 °C下雙輥混煉30-60min，得到二次混合液； (4) 將得到的二次混合液加入阻燃劑、抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑，在120°C下充分攪拌即得成 品原液； (5 )將成品原液注入平行雙螺桿擠出機中熔融、擠出、造粒、烘干，即得成品。6. 根據(jù)權利要求5所述的防火阻燃型聚苯乙烯復合包裝材料的制備方法，其特征在于， 所述步驟(5)中，平行雙螺桿擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速為1000-1500轉(zhuǎn)/分鐘。
【文檔編號】C08L51/04GK105860311SQ201610292255
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】李明華
【申請人】金寶麗科技（蘇州）有限公司