[發明專利]一種阻燃劑選擇性分布的無鹵阻燃聚苯乙烯及其制備方法

在審

• 申請號: 201810102259.5
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108178883A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 王永亮;石虎;韓志東;王繼華
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: C08L25/06
• 分類號: C08L25/06;C08L61/06;C08K3/32;C08K5/053;C08K7/00;C08K3/04;C08J3/20
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 賈澤純

一種阻燃劑選擇性分布的無鹵阻燃聚苯乙烯及其制備方法，它涉及一種無鹵阻燃聚苯乙烯及其制備方法。本發明是要解決現有無鹵阻燃聚苯乙烯中阻燃劑阻燃效率低，在火災中燃燒產生大量熔滴，增加了火災蔓延帶來的威脅和消防救援過程中火災的撲滅難度。阻燃劑選擇性分布的無鹵阻燃聚苯乙烯按重量份數由聚苯乙烯、阻燃劑、成炭劑和阻燃協效劑制成。方法：按配比稱量聚苯乙烯、阻燃劑、成炭劑、阻燃協效劑加入到由液氮包裹的粉碎腔中，粉碎獲得阻燃劑包覆的聚苯乙烯粒子，將上述粒子加入模具熱壓成型獲得阻燃劑選擇性分布的無鹵阻燃聚苯乙烯。本發明用于制備阻燃劑選擇性分布的無鹵阻燃聚苯乙烯。

技術領域

本發明涉及一種無鹵阻燃聚苯乙烯及其制備方法。

背景技術

聚苯乙烯是指由苯乙烯單體經自由基加聚反應合成的聚合物，是目前用量最大的五種通用塑料之一，因具有良好的熱穩定性與電氣性能，極高的拉伸強度和彎曲強度，成型容易，價格低廉，而在建筑、裝飾、交通和電氣電子行業廣泛應用。然而，聚苯乙烯同多數聚合物一樣，是一種有機碳氫化合物，氧指數僅有18％，屬于易燃材料，一旦與火焰接觸極易被點燃，移開火源后仍能持續燃燒,且燃燒過程發煙放熱量大，并釋放有毒氣體，此外，聚苯乙烯燃燒時產生的帶有明火的熔融滴落能夠引燃其它可燃物，進一步增加材料燃燒時帶來的火災威脅和消防救援過程中火災的撲滅難度。因此，如何獲得一種高效無鹵的阻燃聚苯乙烯材料顯得十分必要?，F階段，無鹵阻燃聚苯乙烯存在阻燃劑阻燃效率低、阻燃劑用量大、阻燃性能不高的問題。

發明內容

本發明是要解決現有無鹵阻燃聚苯乙烯中阻燃劑阻燃效率低，在火災中燃燒產生大量熔滴，增加了火災蔓延帶來的威脅和消防救援過程中火災的撲滅難度。而提供一種阻燃劑選擇性分布的無鹵阻燃聚苯乙烯及其制備方法。

本發明一種阻燃劑選擇性分布的無鹵阻燃聚苯乙烯按重量份數由75～85份聚苯乙烯、5～15份阻燃劑、5～15份成炭劑和0.1～1份阻燃協效劑制成；所述阻燃劑選擇性分布的無鹵阻燃聚苯乙烯的極限氧指數為28％～37％，UL-94為V-0級，熱釋放速率的峰值為120MJ/m²～160MJ/m²。

上述一種阻燃劑選擇性分布的無鹵阻燃聚苯乙烯的制備方法是按以下步驟進行：

一、配料：按重量份數稱取75～85份聚苯乙烯、5～15份阻燃劑、5～15份成炭劑和0.1～1份阻燃協效劑，得到原料粉體；

二、阻燃劑包覆的聚苯乙烯粒子：將原料粉體加入到由液氮包裹的粉碎腔中，打開粉碎機并在25000r/min～34000r/min的轉速下粉碎3～8min，得到阻燃劑包覆的聚苯乙烯粒子；所述粉碎腔的直徑≤20cm；

三、成型：將阻燃劑包覆的聚苯乙烯粒子置于模具中，在溫度為170℃～210℃和壓力為3MPa～10MPa的條件下保壓3min～5min，然后將壓力從3MPa～10MPa升至15MPa～20MPa并在溫度為170℃～210℃和壓力為15MPa～20MPa的條件下保壓3min～5min，自然冷卻，得到阻燃劑選擇性分布的無鹵阻燃聚苯乙烯。

本發明的有益效果：

1、本發明中通過液氮冷卻提高了聚苯乙烯粒子的脆性，破碎中阻燃劑由于靜電等界面效應包裹于新生成的聚苯乙烯粒子表面，在熱壓成型過程中，阻燃劑在聚苯乙烯粒子表面和間隙實現富集，即阻燃劑對聚苯乙烯粒子表現出網絡狀包覆結構，聚苯乙烯阻燃性能明顯提高。

2、本發明制備的阻燃劑選擇性分布的無鹵阻燃聚苯乙烯，阻燃劑用量低，阻燃效果好。所制備阻燃劑選擇性分布的無鹵阻燃聚苯乙烯的極限氧指數為28％～37％，UL-94為V-0級，熱釋放速率的峰值(PHRR)為120MJ/m²～160MJ/m²；點燃時間為40s～60s。

具體實施方式