專利名稱：一種高韌性無鹵阻燃ps材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料中的通用塑料改性技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高韌性無鹵阻燃PS材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚苯こ烯(PS)，是ー種綜合性能優(yōu)良的材料，具有優(yōu)良的力學(xué)性能、電絕緣性、カロエ性等優(yōu)點。為了滿足PS材料阻燃性的要求，人們對PS材料進行了阻燃改性，阻燃PS材料被廣泛應(yīng)用于家電領(lǐng)域，如顯示器外殼，音響外殼等。目前，普通阻燃PS材料，大多使用的還是鹵素阻燃體系。鹵素阻燃體系具有添加量小，阻燃效率高等優(yōu)點，但是在燃燒過程中會釋放出大量的有毒煙氣，且腐蝕機器設(shè)備。 有鑒于此，提供一種高韌性無鹵阻燃PS材料及其制備方法成為必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高韌性無鹵阻燃PS材料及其制備方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種高韌性無鹵阻燃PS材料，其質(zhì)量按百分含量由以下組分組成耐沖擊性聚苯こ烯(HIPS) 40 65%;復(fù)合增韌劑2 6%;復(fù)合無鹵阻燃劑30 55%;抗氧劑0. 2 O. 6%;抗滴落劑0. I O. 3%;加工助劑0. 3 1%。進ー步地,所述耐沖擊性聚苯こ烯的熔體流動速率為6。進ー步地，所述復(fù)合增韌劑為復(fù)配在一起的苯こ烯-丁ニ烯-苯こ烯三嵌段共聚物(SBS)與線性低密度聚こ烯(LLDPE)。進ー步地，所述復(fù)合無鹵阻燃劑為磷系和含多芳環(huán)結(jié)構(gòu)的難燃高聚物復(fù)合阻燃齊 。進ー步地，所述復(fù)合無鹵阻燃劑為復(fù)配在一起的聚苯醚和磷酸三苯酯或者為復(fù)配在一起的聚苯硫醚和磷酸三苯酯或者為復(fù)配在一起的聚苯醚、聚苯硫醚和磷酸三苯酷。進ー步地，所述抗氧劑由主抗氧劑四[β-(3，5-ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和輔助抗氧劑亞磷酸三(2 · 4-ニ叔丁基苯基)酷混合而成。進ー步地，所述抗滴落劑為含聚四氟こ烯。進ー步地，所述加工助劑為改性こ撐雙硬脂酸酰胺、こ撐雙硬脂酸酰胺或復(fù)配在一起的改性こ撐雙硬脂酸酰胺和こ撐雙硬脂酸酰胺。本發(fā)明還提供了一種高韌性無鹵阻燃PS材料的制備方法，其包括如下步驟a、按權(quán)利要求I所述的質(zhì)量百分含量稱取各組分，并將稱取的各組分在高速混合機中混合均勻，攪拌2 5分鐘。b、將步驟a混勻后的物料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)高溫擠出機熔融共混擠出、冷卻、風(fēng)干、造粒；其中，所述雙螺桿擠出機的各加溫區(qū)溫度設(shè)置為一區(qū)溫度180 190°C ;ニ區(qū)溫度190 200°C;三區(qū)溫度200 210°C;四區(qū)溫度210 220°C;五區(qū)溫度220 230°C;六區(qū)溫度225 235°C;七區(qū)溫度220 230°C;八區(qū)溫度215 220°C;機頭溫度210 200 0C ;螺桿轉(zhuǎn)速控制在150 300轉(zhuǎn)/分鐘。本發(fā)明提供的一種高韌性無鹵阻燃PS材料，其包括復(fù)合無鹵阻燃劑。該無鹵阻燃的PS材料，具有高韌性、環(huán)保阻燃性，同時還具有抑煙的作用，可被廣泛應(yīng)用于家電，辦公設(shè)備等方面。其復(fù)合無鹵阻燃劑為復(fù)配在一起的聚苯醚(PPO)和磷酸三苯酯(TPP)或者為復(fù)配在一起的聚苯硫醚(PPS)和磷酸三苯酯(TPP)或者為復(fù)配在一起的聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)和磷酸三苯酯(TPP)。復(fù)合無鹵阻燃劑與耐沖擊性聚苯こ烯(HIPS)及其它助劑熔融共混制得的高韌性無鹵阻燃PS材料，復(fù)合增韌劑中的線性低密度聚こ烯(LLDPE)能有效地承載磷酸三苯酯(TPP)阻燃劑，極大提高無鹵阻燃PS材料的抗沖擊性，可以達到25KJ/m2以上，而常用阻燃PS材料其抗沖擊性一般為12KJ/m2 ;復(fù)合無鹵阻燃劑的聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)在燃燒過程中起成炭劑的作用，磷酸三苯酯(TPP)的加入促進了這種成炭作用，并且發(fā)煙量少。因此，本發(fā)明的無鹵阻燃PS材料，是ー種無鹵、低發(fā)煙量、高效阻燃、高韌性的材料?？梢员粡V泛應(yīng)用于家電、辦公設(shè)備等領(lǐng)域。本發(fā)明提供的一種高韌性無鹵阻燃PS材料的制備方法，エ藝簡單、成本低、效率高。
具體實施例方式下面通過實施例來說明本發(fā)明的原理，本發(fā)明的其他方面，特征及其優(yōu)點通過該詳細說明將會變得一目了然。本發(fā)明提供的一種高韌性無鹵阻燃PS材料，其質(zhì)量按百分含量由以下組分組成耐沖擊性聚苯こ烯(HIPS) 40 65%;復(fù)合增韌劑'2 6%;復(fù)合無鹵阻燃劑30 55%;抗氧劑0. 2 O. 6% ;抗滴落劑0. I O. 3% ;加エ助劑0. 3 1%。本發(fā)明提供的一種高韌性無鹵阻燃PS材料，其包括復(fù)合無鹵阻燃劑。該無鹵阻燃的PS材料，具有高韌性、環(huán)保阻燃性，同時還具有抑煙的作用，可被廣泛應(yīng)用于家電，辦公設(shè)備等方面。其中，其耐沖擊性聚苯こ烯的熔體流動速率為6。HIPS為中高等熔指的樹脂。其復(fù)合增韌劑為復(fù)配在一起的苯こ烯-丁ニ烯-苯こ烯三嵌段共聚物(SBS)與線性低密度聚こ烯(LLDPE)。該復(fù)合增韌劑劑為苯こ烯/ 丁ニ烯/苯こ烯三嵌段共聚物(SBS)與線性低密度聚こ烯(LLDPE)的混合物。其復(fù)合無鹵阻燃劑為磷系和含多芳環(huán)結(jié)構(gòu)的難燃高聚物復(fù)合阻燃劑。具體為復(fù)配在一起的聚苯醚和磷酸三苯酯或者為復(fù)配在一起的聚苯硫醚和磷酸三苯酯或者為復(fù)配在一起的聚苯醚、聚苯硫醚和磷酸三苯酷。復(fù)合無鹵復(fù)合阻燃劑為PPO/TPP、PPS/TPP、PPO/PPS/TPP復(fù)合阻燃劑中的ー種。其抗氧劑由主抗氧劑四[β-(3，5-ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和輔助抗氧劑亞磷酸三(2 · 4-ニ叔丁基苯基)酷混合而成。其抗滴落劑為含聚四氟こ烯?？沟温鋭楹鬯姆诚┏煞值奈镔|(zhì)。其加工助劑為改性こ撐雙硬脂酸酰胺(TAF)、こ撐雙硬脂酸酰胺(EBS)或復(fù)配在一起的改性こ撐雙硬脂酸酰胺和こ撐雙硬脂酸酰胺。加工助劑可以為TAF和EBS中的ー種或兩種，可以大幅度提高產(chǎn)品的流動性、加工性、表面光澤度，同時也可以提高阻燃劑在材料中的分散均勻性。
本發(fā)明提供的一種高韌性無鹵阻燃PS材料，其包括復(fù)合無鹵阻燃劑。該無鹵阻燃的PS材料，具有高韌性、環(huán)保阻燃性，同時還具有抑煙的作用，可被廣泛應(yīng)用于家電，辦公設(shè)備等方面。其復(fù)合無鹵阻燃劑為復(fù)配在一起的聚苯醚(PPO)和磷酸三苯酯(TPP)或者為復(fù)配在一起的聚苯硫醚(PPS)和磷酸三苯酯(TPP)或者為復(fù)配在一起的聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)和磷酸三苯酯(TPP)。復(fù)合無鹵阻燃劑與耐沖擊性聚苯こ烯(HIPS)及其它助劑熔融共混制得的高韌性無鹵阻燃PS材料，復(fù)合增韌劑中的線性低密度聚こ烯(LLDPE)能有效地承載磷酸三苯酯(TPP)阻燃劑，極大提高無鹵阻燃PS材料的抗沖擊性，可以達到25KJ/m2以上，而常用阻燃PS材料其抗沖擊性一般為12KJ/m2 ;復(fù)合無鹵阻燃劑的聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)在燃燒過程中起成炭劑的作用，磷酸三苯酯(TPP)的加入促進了這種成炭作用，并且發(fā)煙量少。因此，本發(fā)明的無鹵阻燃PS材料，是ー種無鹵、低發(fā)煙量、高效阻燃、高韌性的材料，可以被廣泛應(yīng)用于家電、辦公設(shè)備等領(lǐng)域。本發(fā)明還提供了一種高韌性無鹵阻燃PS材料的制備方法，其包括如下步驟a、按上述所述的質(zhì)量百分含量稱取各組分,具體為，耐沖擊性聚苯こ烯(HIPS)40 65% ;復(fù)合增韌劑'2 6 0Z0 ;復(fù)合無鹵阻燃劑30 55% ;抗氧劑0. 2 O. 6% ;抗滴落劑0. I O. 3% ;加エ助劑0. 3 1% ;并將稱取的各組分在高速混合機中混合均勻，攪拌2 5分鐘。b、將步驟a混勻后的物料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)高溫擠出機熔融共混擠出、冷卻、風(fēng)干、造粒；其中，所述雙螺桿擠出機的各加溫區(qū)溫度設(shè)置為一區(qū)溫度180 190°C ;ニ區(qū)溫度190 200°C;三區(qū)溫度200 210°C;四區(qū)溫度210 220°C;五區(qū)溫度220 230°C;六區(qū)溫度225 235°C;七區(qū)溫度220 230°C;八區(qū)溫度215 220°C;機頭溫度210 200 0C ;螺桿轉(zhuǎn)速控制在150 300轉(zhuǎn)/分鐘。本發(fā)明提供的ー種高韌性無鹵阻燃PS材料的制備方法，エ藝簡単、成本低、效率聞。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做一詳細的闡述。其中在下述各個實施例中，主抗氧化劑和輔助抗氧劑分別為瑞士汽巴產(chǎn)的Irganox 1010和168 ;加工助劑為こ撐雙硬脂酸酰胺(EBS);無鹵復(fù)合阻燃劑為多芳環(huán)結(jié)構(gòu)的高聚物聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)和磷酸三苯酯(TPP)的混合物；抗滴落劑為含聚四氟こ烯成分的物質(zhì)；增韌劑為苯こ烯-丁ニ烯-苯こ烯三嵌段共聚物(SBS)與線性低密度聚こ烯(LLDPE)的混合物。實施例I稱取耐沖擊性聚苯こ烯(HIPS)-44. 1kg，苯こ烯-丁ニ烯-苯こ烯三嵌段共聚物(SBS)-3kg，線性低密度聚こ烯(LLDPE)-2kg，復(fù)合阻燃劑-50kg(PP0-15kg、PPS_15kg、TPP-20kg)，抗滴落劑-O. 1kg，抗氧劑-O. 3kg(主抗氧劑 1010-0. 2kg、輔抗氧劑 168-0. Ikg)，こ撐雙硬脂酸酰胺(EBS)-O. 5kg ;然后在高速混合機中攪拌3分鐘。再將混勻后的料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，控制各段溫度在一區(qū)185°C ;ニ區(qū)195°C ;三區(qū)200°C ;四區(qū)215°C ;五區(qū)225°C ;六區(qū)235°C ;七區(qū)220°C ;八區(qū)215°C ；機頭溫度205°C，螺桿轉(zhuǎn)速170r/min，經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)干、切粒、烘干，最后包裝成袋即得到高韌性無鹵阻燃PS材料。實施例2
稱取沖擊性聚苯こ烯(HIPS)-45. lkg，苯こ烯-丁ニ烯-苯こ烯三嵌段共聚物(SBS)-3kg，線性低密度聚こ烯(LLDPE)-Ikg,復(fù)合阻燃劑-50kg(PP0_15kg、PPS_20kg、TPP-15kg)，抗滴落劑-O. 1kg，抗氧劑-O. 3kg(主抗氧劑 1010-0. 2kg、輔抗氧劑 168-0. Ikg)，こ撐雙硬脂酸酰胺(EBS)-O. 5kg。然后在高速混合機中攪拌3分鐘。再將混勻后的料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，控制各段溫度在一區(qū)185°C ;ニ區(qū)195°C ;三區(qū)200°C ;四區(qū)215°C ;五區(qū)225°C ;六區(qū)235°C ;七區(qū)220°C ;八區(qū)215°C ;機頭溫度205°C，螺桿轉(zhuǎn)速170r/min，經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)干、切粒、烘干，最后包裝成袋即得到高韌性無鹵阻燃PS材料。實施例3稱取沖擊性聚苯こ烯(HIPS)_45. 1kg，苯こ烯-丁ニ烯-苯こ烯三嵌段共聚物(SBS)-3kg，線性低密度聚こ烯(LLDPE)-Ikg,復(fù)合阻燃劑-50kg(PP0_20kg、PPS_15kg、TPP-15kg)，抗滴落劑-O. 1kg，抗氧劑-O. 3kg(主抗氧劑 1010-0. 2kg、輔抗氧劑 168-0. Ikg)，こ撐雙硬脂酸酰胺(EBS)-O. 5kg。
然后在高速混合機中攪拌3分鐘。再將混勻后的料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，控制各段溫度在一區(qū)185°C ;ニ區(qū)195°C ;三區(qū)200°C ;四區(qū)215°C ;五區(qū)225°C ;六區(qū)235°C ;七區(qū)220°C ;八區(qū)215°C ;機頭溫度205°C，螺桿轉(zhuǎn)速170r/min，經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)干、切粒、烘干，最后包裝成袋即得到高韌性無鹵阻燃PS材料。實施例4稱取擊性聚苯こ烯(HIPS)_45. 1kg，苯こ烯-丁ニ烯-苯こ烯三嵌段共聚物(SBS)-2kg，線性低密度聚こ烯(LLDPE)-2kg,復(fù)合阻燃劑 _50kg(PP0_25kg、PPS-lOkg、TPP-15kg)，抗滴落劑-O. 1kg，抗氧劑-O. 3kg(主抗氧劑 1010-0. 2kg、輔抗氧劑 168-0. Ikg)，こ撐雙硬脂酸酰胺(EBS)-O. 5kg。然后在高速混合機中攪拌3分鐘。再將混勻后的料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，控制各段溫度在一區(qū)185°C ;ニ區(qū)195°C ;三區(qū)200°C ;四區(qū)215°C ;五區(qū)225°C ;六區(qū)235°C ;七區(qū)220°C ;八區(qū)215°C ;機頭溫度205°C，螺桿轉(zhuǎn)速170r/min，經(jīng)熔融共混擠出、水冷、風(fēng)干、切粒、烘干，最后包裝成袋即得到高韌性無鹵阻燃PS材料。將實施例I至4的無鹵阻燃PS材料注塑成標(biāo)準(zhǔn)試樣，測試性能如下表所示
■繼利實施I實施I ■
J Λ標(biāo)準(zhǔn)_例I _例2 例3 例4
拉伸強度 MPaGB/T104030.333.632.631.3
斷裂伸長率 ％GB/T104022.820.523.221.8
彎曲模量 MPaGB93411873.21936.61853.52018.7
彎曲強度 MPaGB934144.750.446.152.7
沖擊強度 KJ/m2GB/T104327.525.125.526.4
熱變形溫度(1.8Mpa)GB163460.464.666.865.9
表面光澤及翹曲性/艮好艮好艮好艮好
阻燃性(2.5mm)UL-94V0V0 V0V0由上表可知，由復(fù)合無鹵阻燃劑與耐沖擊性聚苯こ烯(HIPS)及其它助劑熔融共混制得的高韌性無鹵阻燃PS材料，提高了無鹵阻燃PS材料的抗沖擊性，其具有高韌性、環(huán)保阻燃性，同時還具有抑煙的作用。
以上所掲示的僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬于本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種高韌性無鹵阻燃PS材料，其特征在于其質(zhì)量按百分含量由以下組分組成 耐沖擊性聚苯こ烯(HIPS) 40 65% ; 復(fù)合增韌劑2 6%; 復(fù)合無鹵阻燃劑30 55%; 抗氧劑O. 2 O. 6%; 抗滴落劑O. I O. 3%; 加工助劑O. 3 1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高韌性無鹵阻燃PS材料，其特征在于所述耐沖擊性聚苯こ烯的熔體流動速率為6。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高韌性無鹵阻燃PS材料，其特征在于所述復(fù)合增韌劑為復(fù)配在一起的苯こ烯-丁ニ烯-苯こ烯三嵌段共聚物(SBS)與線性低密度聚こ烯(LLDPE)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高韌性無鹵阻燃PS材料，其特征在于所述復(fù)合無鹵阻燃劑為磷系和含多芳環(huán)結(jié)構(gòu)的難燃高聚物復(fù)合阻燃劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的ー種高韌性無鹵阻燃PS材料，其特征在于所述復(fù)合無鹵阻燃劑為復(fù)配在一起的聚苯醚和磷酸三苯酯或者為復(fù)配在一起的聚苯硫醚和磷酸三苯酯或者為復(fù)配在一起的聚苯醚、聚苯硫醚和磷酸三苯酷。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高韌性無鹵阻燃PS材料，其特征在于所述抗氧劑由主抗氧劑四[β-(3，5-ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和輔助抗氧劑亞磷酸三(2 · 4- ニ叔丁基苯基)酷混合而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高韌性無鹵阻燃PS材料，其特征在于所述抗滴落劑為含聚四氟こ烯。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高韌性無鹵阻燃PS材料，其特征在于所述加工助劑為改性こ撐雙硬脂酸酰胺、こ撐雙硬脂酸酰胺或復(fù)配在一起的改性こ撐雙硬脂酸酰胺和こ撐雙硬脂酸酰胺。
9.一種如權(quán)利要求I所述的ー種高韌性無鹵阻燃PS材料的制備方法，其包括如下步驟 a、按權(quán)利要求I所述的質(zhì)量百分含量稱取各組分，并將稱取的各組分在高速混合機中混合均勻，攪拌2 5分鐘。
b、將步驟a混勻后的物料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)高溫擠出機熔融共混擠出、冷卻、風(fēng)干、造粒； 其中，所述雙螺桿擠出機的各加溫區(qū)溫度設(shè)置為一區(qū)溫度180 190°C ;ニ區(qū)溫度·190 200°C ;三區(qū)溫度200 210°C ;四區(qū)溫度210 220°C ;五區(qū)溫度220 230°C ;六區(qū)溫度225 235°C ;七區(qū)溫度220 230°C ;八區(qū)溫度215 220°C ;機頭溫度210 ·200 0C ;螺桿轉(zhuǎn)速控制在150 300轉(zhuǎn)/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高韌性無鹵阻燃PS材料，其質(zhì)量按百分含量由以下組分組成耐沖擊性聚苯乙烯(HIPS)40～65％；復(fù)合增韌劑2～6％；復(fù)合無鹵阻燃劑30～55％；抗氧劑0.2～0.6％；抗滴落劑0.1～0.3％；加工助劑0.3～1％。一種無鹵、低發(fā)煙量、高效阻燃、高韌性的材料。可以被廣泛應(yīng)用于家電、辦公設(shè)備等領(lǐng)域。其還提供了一種高韌性無鹵阻燃PS材料的制備方法。其工藝簡單、成本低、效率高。
文檔編號B29C47/92GK102850677SQ20121002446
公開日2013年1月2日 申請日期2012年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月3日
發(fā)明者黃裕杰, 王偉, 張作寧 申請人:深圳市富恒塑膠新材料有限公司