[發明專利]一種無鹵阻燃聚苯乙烯復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201110394836.0
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN102492231A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 晏泓;張猛;王慧芳;董波;魏麗喬;許并社
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C08L25/06
• 分類號: C08L25/06;C08L71/12;C08K13/02;C08K3/04;C08K3/32;C08K5/3492;C08K5/053;B29C47/92
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔雪花

技術領域

本發明一種無鹵阻燃聚苯乙烯復合材料及其制備方法屬于聚苯乙烯復合阻燃材料技術領域。

背景技術

阻燃劑可分為無機阻燃劑和有機阻燃劑。無機阻燃劑同時具有阻燃和抑煙作用，燃燒時不產生有毒氣體和腐蝕性氣體，但添加量較大，故嚴重影響被阻燃材料的物理和機械性能及加工性能。有機阻燃劑中的鹵系阻燃劑阻燃效果好，含鹵阻燃劑在燃燒過程中會產生大量濃煙和鹵化氫等有害氣體，給人體和環境帶來不良影響，將逐漸被淘汰。

發明內容

本發明為了克服現有技術的不足，提供一種包括聚苯乙烯和無鹵阻燃劑復合而成的無煙復合材料及其制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種無鹵阻燃聚苯乙烯復合材料，它由聚苯乙烯、聚苯醚、膨脹型阻燃劑復合而成，其原料的重量份數為：聚苯乙烯4-7份，聚苯醚1-2份，膨脹型阻燃劑2-4份。

所述的膨脹型阻燃劑或為膨脹石墨，或為復合氮磷阻燃劑，或為聚磷酸銨。

所述的復合氮磷阻燃劑包括三聚氰胺、季戊四醇和聚磷酸銨，其重量份比為4:8:3-8。

一種制備所述復合材料的制備方法，按照以下步驟進行：

第一步，準備原料

將制備無鹵阻燃聚苯乙烯復合材料的原料按照以下重量份稱取：聚苯乙烯4-7份，聚苯醚1-2份，阻燃劑2-4份；

第二步，干燥

將所述的聚苯醚在110℃-135℃下干燥3-6小時，同時將所述的膨脹型阻燃劑在78℃-90℃下干燥3-6小時；

第三步，高混

用高速攪拌機將膨脹型阻燃劑和聚苯醚混合均勻，得到粉料混合物；

第四步，擠出成型

分別將所述聚苯乙烯從主喂料口，所述粉料混合物從側喂料口喂入雙螺桿擠出機熔融擠出成型，得到無鹵阻燃聚苯乙烯復合材料。

所述制備方法的第四步中雙螺桿擠出機擠出參數為：螺桿轉速為300r/min，料筒溫度為220℃-230℃，機頭溫度為240℃-260℃，螺桿溫度為200℃-220℃。

本發明與現有技術相比具有的有益效果為：本發明采用無鹵阻燃劑對聚苯乙烯進行阻燃處理，阻燃劑與基體的相容性好，所得阻燃聚苯乙烯不易點燃，成炭效果明顯，無煙霧和融滴現象，熱穩定性好，極限氧指數可達到30.2%。

具體實施方式

實施例1

第一步，準備原料

將制備無鹵阻燃聚苯乙烯復合材料的原料按照以下重量份稱取：聚苯乙烯4.5份，聚苯醚1.8份，膨脹石墨3.7份；

第二步，干燥

將所述的聚苯醚在118℃下干燥5.5小時，同時將所述的膨脹石墨在80℃下干燥4小時；

第三步，高混

用高速攪拌機將膨脹石墨和聚苯醚混合均勻，得到粉料混合物；

第四步，擠出成型

分別將所述聚苯乙烯從主喂料口，所述粉料混合物從側喂料口喂入雙螺桿擠出機熔融擠出成型，雙螺桿擠出機擠出參數為：螺桿轉速為300r/min，料筒溫度為228℃，機頭溫度為258℃，螺桿溫度為203℃，得到無鹵阻燃聚苯乙烯復合材料。

實施例2

第一步，準備原料

將制備無鹵阻燃聚苯乙烯復合材料的原料按照以下重量份稱取：聚苯乙烯6.4份，聚苯醚1.6份，復合氮磷阻燃劑2份；復合氮磷阻燃劑中三聚氰胺、季戊四醇和聚磷酸銨的重量份比為4:8:4.5；

第二步，干燥

將所述的聚苯醚在120℃下干燥4小時，同時將所述的復合氮磷阻燃劑在83℃下干燥5.5小時；

第三步，高混

用高速攪拌機將復合氮磷阻燃劑和聚苯醚混合均勻，得到粉料混合物；

第四步，擠出成型

分別將所述聚苯乙烯從主喂料口，所述粉料混合物從側喂料口喂入雙螺桿擠出機熔融擠出成型，雙螺桿擠出機擠出參數為：螺桿轉速為300r/min，料筒溫度為221℃，機頭溫度為245℃，螺桿溫度為209℃，得到無鹵阻燃聚苯乙烯復合材料。

實施例3

第一步，準備原料

將制備無鹵阻燃聚苯乙烯復合材料的原料按照以下重量份稱取：聚苯乙烯5.2份，聚苯醚1.3份，復合氮磷阻燃劑3.5份；復合氮磷阻燃劑中三聚氰胺、季戊四醇和聚磷酸銨的重量份比為4:8:7；

第二步，干燥

將所述的聚苯醚在132℃下干燥3.5小時，同時將所述的復合氮磷阻燃劑在90℃下干燥3小時；

第三步，高混