[發明專利]含有超細層狀硅酸鹽的溴素阻燃高抗沖聚苯乙烯復合物及其制備方法

無效

• 申請號: 200710029323.3
• 申請日: 2007-07-24
• 公開（公告）號: CN101353462A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發明（設計）人: 薄文海;葉南飚;王林;郭建明
• 申請（專利權）人: 上海金發科技發展有限公司;廣州金發科技股份有限公司
• 主分類號: C08L25/06
• 分類號: C08L25/06;C08K5/524;B29C47/40;B29B9/12;C08K5/20;C08K3/34;C08K3/22;C08K3/38;C08K5/3492
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 陳衛

技術領域

本發明涉及高抗沖聚苯乙烯改性技術領域，具體的說，涉及含有超細層狀硅酸鹽的溴素阻燃高抗沖聚苯乙烯復合物及其制備方法。

背景技術

聚苯乙烯(PS)是由德國I.G法本公司(BASF公司前身)于1930年實現工業化。作為五大通用塑料之一，它具有成型性優良、質硬、透明、剛性、電絕緣性、低吸濕性、容易染色和價格低廉等優點。高抗沖聚苯乙烯(HIPS)是在PS中摻入少量彈性體后產生出來的，其克服了聚苯乙烯性脆的缺點，因而廣泛用于電子、汽車、家電、儀表、日用品、玩具等行業。但HIPS容易燃燒，限制了其進一步推廣使用。特別是進入顯示器、錄像機、復印機、傳真機、打印機、空調器、電冰箱等目前具有很大發展前途的淺色家電行業領域。

目前出現的很多專為上述用途而開發的溴素阻燃HIPS品種普遍用于家電行業。如采用十溴聯苯醚(即DBDPO)和十溴二苯乙烷、溴化環氧、四溴雙酚A系列、溴代三嗪、乙基雙(四溴鄰苯二甲酰亞胺)等溴素阻燃高抗沖聚苯乙烯力學性能好，溴素阻燃效率高，在家電行業用途較廣。由于HIPS容易燃燒，要想達到UL94?1.5mmV-0，溴素阻燃劑的添加量通常在12％以上，而且溴素阻燃劑的市場售價通常是HIPS樹脂的2倍以上，這樣高的溴素阻燃燃劑用量大幅度增加了溴素阻燃材料的成本，直接增加了家電生產商的生產成本，所以尋找更為高效的阻燃劑和協效劑是HIPS阻燃樹脂改性廠商降低成本的主要途徑。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，提供一種保留HIPS樹脂的優良性能，阻燃等級高，阻燃劑的用量少，機械性能與加工性能沒有改變的含有超細層狀硅酸鹽的溴素阻燃高抗沖聚苯乙烯。

本發明的另一個目的是提供上述含有超細層狀硅酸鹽的溴素阻燃高抗沖聚苯乙烯的制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的含有超細層狀硅酸鹽溴素阻燃高抗沖聚苯乙烯復合物，其特征在于由如下組分和重量百分數組成：高抗沖聚苯乙烯樹脂75～87.6％，溴素阻燃劑9～14％，阻燃增效劑3～7％，超細層狀硅酸鹽0.3～5％，抗氧劑0.1～1％。

在上述含有超細層狀硅酸鹽溴素阻燃高抗沖聚苯乙烯復合物中，所述溴素阻燃劑為十溴二苯乙烷、十溴二苯醚、溴化環氧、四溴雙酚A系列、溴代三嗪、乙基雙(四溴鄰苯二甲酰亞胺)中的一種或幾種的混合物。這些溴素阻燃劑單獨或混合使用可以獲得十分良好的阻燃和加工效果。

在上述含有超細層狀硅酸鹽溴素阻燃高抗沖聚苯乙烯復合物中，所述阻燃增效劑為三氧化二銻、銻酸鹽、硼酸鹽、偏硼酸鹽、氧化鉬、聚四氟乙烯、亞磷酸酯類中的一種或幾種的混合物。三氧化二銻、銻酸鹽、硼酸鹽、偏硼酸鹽可以提高溴素阻燃劑的阻燃效率，氧化鉬有抑煙作用，聚四氟乙烯有防止熔融滴落的作用，而亞磷酸酯類(三(壬基)亞磷酸酯)在燃燒時有防止余燃的作用。采用多種阻燃增效劑復合能使阻燃效果更加顯著。

在上述含有超細層狀硅酸鹽溴素阻燃高抗沖聚苯乙烯復合物中，所述超細層狀硅酸鹽粉體粒徑小于10μm。超細層狀硅酸鹽優選蒙脫土、高嶺土或海泡石。由于它們具有較大的層間初始間距以及可以交換的層間陽離子，可以利用離子交換的方式將它們的層間距擴大到允許聚合物分子鏈插入的程度，因而可以利用它們制備出性能優異的復合材料。目前市面上最優選的超細層狀硅酸鹽材料是蒙脫土，蒙脫土的基本結構單元是由一片氧鋁八面體夾在兩片硅氧四面體之間靠共用氧原子而形成的層狀結構，該結構使得蒙脫土容易與烷基季胺鹽或其它有機陽離子進行離子交換反應生成有機蒙脫土，有機蒙脫土呈親油性。有機蒙脫土能進一步與聚合物熔體作用，在聚合物熔體混合的過程中剝離為更小尺寸的結構片層，均勻分散到聚合物基體中，在阻燃高抗沖聚苯乙烯復合材料中添加少量的有機蒙脫土在燃燒過程中可以阻隔內部因為聚合物分子鏈分解而產生的可燃性小分子向燃燒界面遷移的能力，同時它們也可以延緩外界的氧氣向燃燒界面內部遷移的速度，從而延緩燃燒的進行，起到抑制燃燒的作用。