專利名稱：：一種無鹵阻燃高抗沖聚苯乙烯復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種無鹵阻燃高抗沖聚苯乙烯復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：高抗沖聚苯乙烯(HIPS)是聚苯乙烯(PS)的改性品種，含有2%15%的丁苯或順丁橡膠，與PS相比，具有較高的韌性和沖擊強(qiáng)度，并且保留了PS易成型加工的優(yōu)點(diǎn)，可進(jìn)行注塑、擠塑、真空吸塑等成型加工，廣泛用于家用電器、辦公設(shè)備、儀器儀表、汽車零部件、日用器具及包裝材料等。HIPS的極限氧指數(shù)(LOI)為18%，屬于易燃性塑料，且燃燒時(shí)產(chǎn)生有毒氣體和黑煙，限制了其在某些要求阻燃的場(chǎng)合中的使用。隨著各國(guó)對(duì)防火要求日益提高，HIPS的阻燃等級(jí)需要達(dá)到一個(gè)比較高的水平。為了達(dá)到阻燃要求，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主要采用含鹵素有機(jī)物和三氧化二銻(Sb203)復(fù)配的阻燃劑生產(chǎn)阻燃HIPS。溴系阻燃劑受到二噁英問題的困擾，同時(shí)用其溴-銻系統(tǒng)阻燃的高分子材料在熱裂解及燃燒時(shí)會(huì)生成大量的煙塵及腐蝕性氣體，目前國(guó)外已大量以無鹵阻燃劑進(jìn)行替代。中國(guó)工業(yè)中高分子材料所用阻燃劑近80%為含鹵阻燃劑，特別是以PBDE和PBB為代表的含溴阻燃劑效率高、用量少，中國(guó)供出口電子電氣類產(chǎn)品中70%80%都用此類阻燃劑。為了適應(yīng)國(guó)際上對(duì)無鹵阻燃塑料的需要，減少使用或不使用含鹵素阻燃劑必將成為阻燃塑料行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。隨著人們對(duì)環(huán)保要求的不斷提高，無鹵阻燃HIPS材料得到發(fā)展，如中國(guó)專利申請(qǐng)CN101372548A中公開的一種HIPS復(fù)合物，但其存在力學(xué)性能偏低的問題。因此，提高無鹵阻燃HIPS材料的力學(xué)性能是十分必要的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，而提供一種綜合性能優(yōu)異的無鹵阻燃HIPS復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明所提供的無鹵阻燃HIPS復(fù)合材料，按重量份，包括高抗沖聚苯乙烯(HIPS)65-85份、成炭劑聚苯醚(PPO)15-35份、阻燃劑微膠囊紅磷(MRP)5_20份、增韌劑苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)4-15份、助阻燃劑聚四氟乙烯(PTFE)O.3_1.5份、助阻燃劑納米無機(jī)填料0.3-1.5份以及抗氧劑0.1-0.5份。本發(fā)明所提供的無鹵阻燃HIPS復(fù)合材料的優(yōu)選方案，按重量份，包括高抗沖聚苯乙烯(HIPS)70-80份、成炭劑聚苯醚(PPO)20-30份、阻燃劑微膠囊紅磷(MRP)8-16份、增韌劑苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)6-12份、助阻燃劑聚四氟乙烯(PTFE)O.4-0.8份、助阻燃劑納米無機(jī)填料0.4-0.8份以及抗氧劑0.2-0.3份。所述的納米無機(jī)填料為層狀納米粘土或納米勃姆石；所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和/或亞磷酸酯類抗氧劑。其中，優(yōu)選平均粒徑為150-200目的聚四氟乙烯PTFE;優(yōu)選厚為1納米、長(zhǎng)寬為80-160納米的層狀粘土；優(yōu)選粒徑為50-400納米的勃姆石。3本發(fā)明所提供的無鹵阻燃HIPS復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟1.制備HIPS/助阻燃劑母料將HIPS、助阻燃劑PTFE、助阻燃劑納米無機(jī)填料按70-90份、5_15份、5_15份重量配比在高速攪拌下混合均勻后，于雙螺桿擠出機(jī)中熔融混煉造粒。機(jī)筒各段溫度控制在170-190°C，雙螺桿轉(zhuǎn)速為100-400r/min。2.制備無鹵阻燃HIPS復(fù)合材料將HIPS、成炭劑、阻燃劑、增韌劑、HIPS/助阻燃劑母料、抗氧劑按38-83.6份、15-35份、5-20份、4-15份、2_30份、0.1_0.5份重量配比在高速攪拌下混合均勻后，于雙螺桿擠出機(jī)中熔融混煉造粒。機(jī)筒各段溫度控制在190-25(TC，雙螺桿轉(zhuǎn)速為200-800r/min。所述的納米無機(jī)填料為層狀納米粘土或納米勃姆石；所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和/或亞磷酸酯類抗氧劑。其中，優(yōu)選平均粒徑為150-200目的聚四氟乙烯PTFE;優(yōu)選厚為1納米、長(zhǎng)寬為80-160納米的層狀粘土；優(yōu)選粒徑為50-400納米的勃姆石。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明所提供的無鹵阻燃HIPS復(fù)合材料不含鹵素，達(dá)到高阻燃級(jí)別的同時(shí)各項(xiàng)力學(xué)性能優(yōu)異，適用于制造有阻燃要求的家用電器外殼、辦公自動(dòng)化設(shè)備部件、儀器儀表殼體等產(chǎn)品。以下結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。具體實(shí)施方式實(shí)施例1配方高抗沖聚苯乙烯85重量份，成炭劑聚苯醚15重量份，阻燃劑微膠囊紅磷20重量份，增韌劑苯乙烯_乙烯_丁烯_苯乙烯嵌段共聚物15重量份，助阻燃劑聚四氟乙烯1.5份、助阻燃劑納米粘土1.5份，抗氧劑10100.5份。制備方法1.制備HIPS/助阻燃劑母料將HIPS、助阻燃劑PTFE、助阻燃劑納米粘土按70份、15份、15份重量配比在高速攪拌下混合均勻后，于雙螺桿擠出機(jī)中熔融混煉造粒。機(jī)筒各段溫度控制在170-19(TC，雙螺桿轉(zhuǎn)速為100r/min。2.制備無鹵阻燃HIPS復(fù)合材料將HIPS、成炭劑、阻燃劑、增韌劑、HIPS/助阻燃劑母料、抗氧劑按78份、15份、20份、15份、10份、0.5份重量配比在高速攪拌下混合均勻后，于雙螺桿擠出機(jī)中熔融混煉造粒。機(jī)筒各段溫度控制在190-25(TC，雙螺桿轉(zhuǎn)速為800r/min。實(shí)施例2配方高抗沖聚苯乙烯65重量份，成炭劑聚苯醚35重量份，阻燃劑微膠囊紅磷5重量份，增韌劑苯乙烯_乙烯_丁烯_苯乙烯嵌段共聚物4重量份，助阻燃劑聚四氟乙烯0.3份、助阻燃劑勃姆石0.3份，抗氧劑10100.1份。制備方法1.制備HIPS/助阻燃劑母料將HIPS、助阻燃劑PTFE、助阻燃劑納米粘土按90份、5份、5份重量配比在高速攪拌下混合均勻后，于雙螺桿擠出機(jī)中熔融混煉造粒。機(jī)筒各段溫度控制在170-19(TC，雙螺桿轉(zhuǎn)速為400r/min。2.制備無鹵阻燃HIPS復(fù)合材料將HIPS、成炭劑、阻燃劑、增韌劑、HIPS/助阻燃劑母料、抗氧劑按59.6份、35份、5份、4份、6份、0.1份重量配比在高速攪拌下混合均勻后，于雙螺桿擠出機(jī)中熔融混煉造粒。機(jī)筒各段溫度控制在190-25(TC，雙螺桿轉(zhuǎn)速為200r/min。實(shí)施例3配方高抗沖聚苯乙烯72重量份，成炭劑聚苯醚28重量份，阻燃劑微膠囊紅磷10重量份，增韌劑苯乙烯_乙烯_丁烯_苯乙烯嵌段共聚物8重量份，助阻燃劑聚四氟乙烯0.5份、助阻燃劑納米粘土0.5份，抗氧劑10100.2份，抗氧劑1680.2份。制備方法1.制備HIPS/助阻燃劑母料將HIPS、助阻燃劑PTFE、助阻燃劑納米粘土按80份、10份、10份重量配比在高速攪拌下混合均勻后，于雙螺桿擠出機(jī)中熔融混煉造粒。機(jī)筒各段溫度控制在170-19(TC，雙螺桿轉(zhuǎn)速為200r/min。2.制備無鹵阻燃HIPS復(fù)合材料將HIPS、成炭劑、阻燃劑、增韌劑、HIPS/助阻燃劑母料、抗氧劑按68份、28份、10份、8份、5份、0.4份重量配比在高速攪拌下混合均勻后，于雙螺桿擠出機(jī)中熔融混煉造粒。機(jī)筒各段溫度控制在190-25(TC，雙螺桿轉(zhuǎn)速為400r/min。實(shí)施例4配方高抗沖聚苯乙烯78重量份，成炭劑聚苯醚22重量份，阻燃劑微膠囊紅磷15重量份，增韌劑苯乙烯_乙烯_丁烯_苯乙烯嵌段共聚物11重量份，助阻燃劑聚四氟乙烯0.5份、助阻燃劑勃姆石0.5份，抗氧劑10100.2份，抗氧劑1680.2份。制備方法1.制備HIPS/助阻燃劑母料將HIPS、助阻燃劑PTFE、助阻燃劑勃姆石按80份、10份、10份重量配比在高速攪拌下混合均勻后，于雙螺桿擠出機(jī)中熔融混煉造粒。機(jī)筒各段溫度控制在170-19(TC，雙螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min。2.制備無鹵阻燃HIPS復(fù)合材料將HIPS、成炭劑、阻燃劑、增韌劑、HIPS/助阻燃劑母料、抗氧劑按74份、22份、15份、11份、5份、0.4份重量配比在高速攪拌下混合均勻后，于雙螺桿擠出機(jī)中熔融混煉造粒。機(jī)筒各段溫度控制在190-25(TC，雙螺桿轉(zhuǎn)速為600r/min。表1實(shí)施例組分編號(hào)樹脂成炭劑阻燃劑增韌劑助阻燃劑助阻燃劑抗氧劑HIPSPPOMRPSEBSPTFE粘土/勃姆石1010/1685<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求一種無鹵阻燃高抗沖聚苯乙烯復(fù)合材料，其特征在于按重量份，包括高抗沖聚苯乙烯(HIPS)65-85份、成炭劑聚苯醚(PPO)15-35份、阻燃劑微膠囊紅磷(MRP)5-20份、增韌劑苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)4-15份、助阻燃劑聚四氟乙烯(PTFE)0.3-1.5份、助阻燃劑納米無機(jī)填料0.3-1.5份以及抗氧劑0.1-0.5份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃高抗沖聚苯乙烯復(fù)合材料，其特征在于按重量份，包括高抗沖聚苯乙烯(HIPS)70-80份、成炭劑聚苯醚(PPO)20-30份、阻燃劑微膠囊紅磷(MRP)8-16份、增韌劑苯乙烯-乙烯-丁烯_苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)6_12份、助阻燃劑聚四氟乙烯(PTFE)O.4-0.8份、助阻燃劑納米無機(jī)填料0.4-0.8份以及抗氧劑0.2_0.3份。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無鹵阻燃高抗沖聚苯乙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的納米無機(jī)填料為層狀納米粘土或納米勃姆石；所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和/或亞磷酸酯類抗氧劑；其中，優(yōu)選平均粒徑為150-200目的聚四氟乙烯PTFE;優(yōu)選厚為1納米、長(zhǎng)寬為80-160納米的層狀粘土；優(yōu)選粒徑為50-400納米的勃姆石。4.一種無鹵阻燃高抗沖聚苯乙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)制備HIPS/助阻燃劑母料將HIPS、助阻燃劑PTFE、助阻燃劑納米無機(jī)填料按70-90份、5-15份、5-15份重量配比在高速攪拌下混合均勻后，于雙螺桿擠出機(jī)中熔融混煉造粒；機(jī)筒各段溫度控制在170-190。C，雙螺桿轉(zhuǎn)速為100-400r/min;(2)制備無鹵阻燃HIPS復(fù)合材料將HIPS、成炭劑、阻燃劑、增韌劑、HIPS/助阻燃劑母料、抗氧劑按38-83.6份、15-35份、5-20份、4-15份、2-30份、0.1_0.5份重量配比在高速攪拌下混合均勻后，于雙螺桿擠出機(jī)中熔融混煉造粒；機(jī)筒各段溫度控制在190-25(TC，雙螺桿轉(zhuǎn)速為200-800r/min。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無鹵阻燃高抗沖聚苯乙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的納米無機(jī)填料為層狀納米粘土或納米勃姆石；所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和/或亞磷酸酯類抗氧劑。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無鹵阻燃高抗沖聚苯乙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于其中聚四氟乙烯PTFE的優(yōu)選平均粒徑為150-200目；層狀粘土優(yōu)選厚為1納米、長(zhǎng)寬為80-160納米；勃姆石優(yōu)選粒徑為50-400納米。全文摘要一種無鹵阻燃高抗沖聚苯乙烯復(fù)合材料及其制備方法屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
。本發(fā)明所提供的無鹵阻燃HIPS復(fù)合材料，按重量份，包括HIPS65-85份、成炭劑PPO15-35份、阻燃劑MRP5-20份、增韌劑SEBS4-15份、助阻燃劑PTFE0.3-1.5份、助阻燃劑納米無機(jī)填料0.3-1.5份以及抗氧劑0.1-0.5份。其制備方法為首先將HIPS、助阻燃劑PTFE、助阻燃劑納米無機(jī)填料按一定重量配比在高速攪拌下混合均勻后，于雙螺桿擠出機(jī)中熔融混煉造粒，制備出HIPS/助阻燃劑母料。然后將HIPS、成炭劑、阻燃劑、增韌劑、HIPS/助阻燃劑母料、抗氧劑按一定重量配比在高速攪拌下混合均勻后，于雙螺桿擠出機(jī)中熔融混煉造粒。本發(fā)明所提供的無鹵阻燃HIPS復(fù)合材料不含鹵素，達(dá)到高阻燃級(jí)別的同時(shí)各項(xiàng)力學(xué)性能優(yōu)異。文檔編號(hào)C08K3/22GK101768318SQ20101010868公開日2010年7月7日申請(qǐng)日期2010年2月5日優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日發(fā)明者劉穎,吳大鳴,林春平,許紅,趙利濤,陳聰申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)