[發(fā)明專利]一種阻燃苯乙烯聚合物復(fù)合材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110068210.0
• 申請日: 2011-03-22
• 公開（公告）號: CN102153820A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任元林;程博聞;劉玉桂;康衛(wèi)民;劉曉輝
• 申請（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C08L25/04
• 分類號: C08L25/04;C08L97/02;B29B9/06;B29C47/92;C08L51/04;C08L53/02;C08L55/02;C08L25/12;C08L25/06
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 李濟群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料技術(shù)，具體為一種阻燃苯乙烯聚合物復(fù)合材料的制備方法。該制備方法完全采用回收的苯乙烯聚合物為原料來制備。

背景技術(shù)

苯乙烯作為石油的下游產(chǎn)品是一種重要的合成單體，由其經(jīng)均聚或共聚反應(yīng)合成的苯乙烯類聚合物，具有良好的透明性、尺寸穩(wěn)定性、電絕緣性能、加工性能和低廉的價格而廣泛應(yīng)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。發(fā)泡聚苯乙烯具有保溫、隔熱的性能而在建筑行業(yè)的保溫、隔熱材料中得以廣泛應(yīng)用。然而由于石油資源的不可再生性，以及世界石油儲備量的日益減少，有意識的進行現(xiàn)有苯乙烯類高分子材料的回收利用不僅符合社會發(fā)展方向，而且是一項意義深遠的偉大工程。

苯乙烯類聚合物雖然具有眾多的優(yōu)良性能，然而，該類聚合物的致命缺陷是易燃，燃燒過程中熔融滴落現(xiàn)象嚴重，且釋放大量黑煙，因此對其進行阻燃、抑煙處理以提高應(yīng)用的安全性是十分必要的。

中國專利CN101353461、CN101353462、CN101353463、CN101704982A和CN101747575A等文獻描述了阻燃苯乙烯及其復(fù)合物或組合物的制備方法，所用的阻燃劑多為含鹵阻燃劑，主要是溴系阻燃劑，還用到了阻燃協(xié)效劑或阻燃增效劑。上述阻燃苯乙烯類聚合物或組合物雖然獲得了較好的阻燃效果，但是由于采用的阻燃劑為鹵系阻燃劑，尤其是溴系阻燃劑，該類阻燃劑在燃燒分解過程中會釋放出有毒及腐蝕性的鹵化氫氣體，尤其是多溴二苯醚類阻燃劑會產(chǎn)生致癌的二噁英，使得歐美已限制其應(yīng)用。即使一些溴系阻燃劑不會產(chǎn)生致癌的二噁英，但是其分解過程中仍會釋放出腐蝕性的鹵化氫氣體，一旦發(fā)生火災(zāi)將會給人員的疏散和營救工作帶來巨大困難。同時上述專利所采用的阻燃劑的添加量普遍較大，嚴重影響苯乙烯類聚合物的原有性能，并且鹵系阻燃劑的使用會導(dǎo)致所制備的苯乙烯類聚合物耐光性能變差，脆性增大。

中國專利CN101062992采用無鹵阻燃劑聚磷酸銨季戊四醇酯以及成碳劑聚2，6-二甲基-1，4-苯基醚制備無鹵阻燃高抗沖聚苯乙烯組合物，雖然阻燃效率較高，但是阻燃劑添加量較大，對組合物綜合性能同樣會產(chǎn)生負面影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題，提供一種阻燃苯乙烯類聚合物復(fù)合材料的制備方法，該制備方法完全利用回收的苯乙烯類聚合物為原料來制備阻燃苯乙烯類聚合物復(fù)合材料，具有環(huán)保、資源重復(fù)利用、低碳排放、符合發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和建設(shè)節(jié)約型社會的要求，并具有生產(chǎn)工藝簡單，成本較低，生產(chǎn)效率高，適于工業(yè)化實施等特點。

本發(fā)明解決所述制備方法技術(shù)問題的技術(shù)方案是，設(shè)計一種阻燃苯乙烯類聚合物復(fù)合材料的制備方法，所述復(fù)合材料的原料組成包括100重量份的回收苯乙烯聚合物、10～30重量份的阻燃劑、1～5重量份的抑煙劑和5～30重量份的增強劑，其制備方法工藝過程是：(1)在105～150℃、轉(zhuǎn)速為600～1000r/min的條件下，在高速混合機中攪拌增強劑至含水率為1～2％；(2)將回收聚苯乙烯聚合物制品在高速粉碎機中粉碎后，加入到雙螺桿擠出機中擠出造粒；(3)將造好的聚苯乙烯粒料、干燥的木粉、阻燃劑和抑煙劑依次加入到高混機中，預(yù)混5～10min，然后卸料至低速冷混機中，再混合5～10min，得到預(yù)混料；(4)將預(yù)混料通過雙螺桿擠出機組或單螺桿擠出機熔融、混煉、擠出、冷卻、切粒和干燥，即得到阻燃苯乙烯聚合物復(fù)合材料的粒料；所述螺桿擠出機筒四段的加熱溫度分別控制在120～140℃、140～160℃、160～170℃和170～180℃，模口溫度控制在170℃～200℃。

與現(xiàn)有阻燃聚苯乙烯和/或苯乙烯類聚合物制備技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：1.完全采用回收的苯乙烯類聚合物，實現(xiàn)了資源的循環(huán)利用，符合國家循環(huán)經(jīng)濟的政策；2.采用無鹵阻燃劑對回收苯乙烯類聚合物進行阻燃處理，使得所制備的阻燃苯乙烯類聚合物復(fù)合材料在燃燒釋放過程中無鹵化氫氣體釋放，具有環(huán)保的特點；同時充分利用阻燃劑、阻燃協(xié)效劑以及抑煙劑間的協(xié)同作用，使阻燃劑添加量少，阻燃效果好；3.采用可完全降解的、原料來源極其豐富的纖維素材料作為增強劑，在大大提高所制備的阻燃苯乙烯類聚合物復(fù)合材料的抗沖擊性能的同時，又具有可降解的特性，可實現(xiàn)資源的再次重復(fù)利用，大大降低了生產(chǎn)成本，有利于阻燃復(fù)合材料的推廣使用；4.生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)效率高，沒有污染，適于工業(yè)化實施。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例進一步敘述本發(fā)明。