[發明專利]一種氮磷阻燃聚苯乙烯及其制備方法

在審

• 申請號: 202011111335.2
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112250959A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 徐毓敏
• 申請（專利權）人: 徐毓敏
• 主分類號: C08L25/06
• 分類號: C08L25/06;C08L23/08;C08K5/20;C08K5/372;C08F8/40;C08F8/18;C08F12/08
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本發明公開一種氮磷阻燃聚苯乙烯及其制備方法；氮磷阻燃聚苯乙烯按重量份的組分組成為：100質量份聚苯乙烯接枝氮磷阻燃劑，5～20質量份增韌劑，0.5～1.5質量份抗氧劑，0.5～1質量份潤滑劑；本發明通過在聚苯乙烯分子鏈上接枝阻燃劑制備得到的氮磷阻燃聚苯乙烯，使聚苯乙烯分子具有阻燃性，克服了阻燃劑分散的均勻性不易保證、難以避免阻燃成分的流失和直接影響制品的長期阻燃性能的問題，且聚苯乙烯與阻燃劑通過共價鍵連接在一起，使聚苯乙烯具有穩定持久的阻燃性。

技術領域

本發明屬高分子化學合成領域，具體涉及一種氮磷阻燃聚苯乙烯及其制備方法。

背景技術

聚苯乙烯是一種有機碳氫化合物，極限氧指數僅有18.0％，屬于易燃材料的范疇。一旦點燃即以1.3-6.4cm·min^-1的速度水平燃燒，PS制品燃燒時會產生大量的濃煙、有毒氣體和融滴，這是由PS自身的分子結構決定的：側鏈上較大的苯環在受熱時極易不完全燃燒便脫掉，導致了濃煙和融滴的形成；相對于明火而言濃煙和有毒氣體更易使人窒息死亡，發泡型的苯乙烯材料受火時情況更嚴重，規整的蜂窩狀、封閉的泡孔結構增大了空氣的流通性，使材料的燃燒更容易進行。

聚苯乙烯分子鏈由碳氫元素組成，容易燃燒，不具有阻燃性，在制備聚苯乙烯材料中，通常會添加阻燃劑，如中國專利CN102399405B公開一種耐高溫無鹵阻燃聚苯乙烯及其制備方法，通過在聚苯乙烯材料中添加包裹紅阻燃劑，大大地提高了無鹵聚苯乙烯的耐溫性和無鹵聚苯乙烯的阻燃性能，經試驗測定，其阻燃效果可達到UL-945VA級，熱變形1.82MPa可達85℃以上，擴展了聚苯乙烯的應用范圍；上述發明專利是將阻燃劑以物理混合方法添加入苯乙烯基材中，由于阻燃劑分子與聚苯乙烯基材之間結合作用較弱，阻燃劑分散的均勻性不易保證，此外也難以避免阻燃成分的流失問題，直接影響制品的長期阻燃性能。基于上述陳述，本發明提出了一種氮磷阻燃聚苯乙烯及其制備方法。

發明內容

為了解決上述現有技術的不足，本發明提供了一種氮磷阻燃聚苯乙烯及其制備方法，通過在聚苯乙烯分子鏈間接枝阻燃劑，使聚苯乙烯分子具有阻燃性，且聚苯乙烯與阻燃劑通過共價鍵連接在一起，使聚苯乙烯具有穩定持久的阻燃性。

本發明的目的在于提供一種氮磷阻燃聚苯乙烯。

本發明的另一目在于是提供上述氮磷阻燃聚苯乙烯的制備方法。

本發明上述目的通過以下技術方案實現：

氮磷阻燃聚苯乙烯的制備方法如下：

按重量份的組分組成：100質量份聚苯乙烯接枝氮磷阻燃劑，5～20質量份增韌劑，0.5～1.5質量份抗氧劑，0.5～1質量份潤滑劑在高速混合機中進行常溫混合擠出、直至混合所產生的摩擦熱使得物料溫度升高至90℃～100℃，出料冷卻和將冷卻后的混合物料送入到雙螺桿擠出機中熔融擠出，所擠出的條料經水槽冷卻、牽引進入切粒機造粒，得氮磷阻燃聚苯乙烯。

所述增韌劑為乙烯-辛烯共聚物。

所述抗氧劑為硫代丙酸酯。

所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺。

所述聚苯乙烯接枝氮磷阻燃劑，其結構式如下式(I)所示：

式中，n為15～50。

上述聚苯乙烯接枝氮磷阻燃劑的反應流程及制備方法如下：

上述聚苯乙烯接枝氮磷阻燃劑的制備方法如下：

1.按一定比例將ODOPB、環氧丙烷投入反應釜中，加入水充分攪拌溶解，用NaOH將pH調節至8～10，在70～90℃下反應4h，過柱、揮發溶劑得到氮磷阻燃劑小分子。