[發(fā)明專利]一種高分子化“氮—鹵”阻燃劑改性的高抗沖聚苯乙烯樹脂組合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110795330.4
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113527830B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱博源
• 申請（專利權(quán)）人: 上海葛藍(lán)化工科技有限公司
• 主分類號: C08L51/04
• 分類號: C08L51/04;C08L87/00;C08K9/06;C08K9/04;C08K3/38;C08G81/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

本發(fā)明提供一種低煙、高阻燃高抗沖聚苯乙烯樹脂(HIPS)的制備方法，該方法首先采用乙烯基類酰胺、烷基丙烯酰鹵和1,3?丁二烯共聚合出具有反應(yīng)活性的大分子“氮—鹵”阻燃劑；然后將這種阻燃劑接枝到溶聚丁苯膠漿(SSBR)上形成高分子化“氮—鹵”阻燃劑；其次對無機(jī)抑煙劑進(jìn)行胺化處理得到胺基化抑煙劑；最后將高分子化“氮—鹵”阻燃劑和胺基化抑煙劑與高抗沖聚苯乙烯樹脂直接共混、造粒制備出最大煙密度小于110、氧指數(shù)大于41％、懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度大于8kJ/m²的低發(fā)煙、高阻燃高抗沖聚苯乙烯樹脂。該方法在保證沖擊強(qiáng)度的前提下賦予了HIPS樹脂的低發(fā)煙性和高效阻燃性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低煙、高阻燃高抗沖聚苯乙烯樹脂的制備方法，具體涉及一種高分子“氮—鹵”阻燃劑和功能化抑煙劑改性高抗沖聚苯乙烯樹脂的制備方法。

背景技術(shù)

高抗沖聚苯乙烯（HIPS）具有成型性優(yōu)良、韌性好、尺寸穩(wěn)定性高、電絕緣性能好、易染色、低吸濕性和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在包裝、電子、建筑、汽車、家電、儀表、日用品和玩具等行業(yè)已得到廣泛應(yīng)用，成為當(dāng)前通用合成樹脂中發(fā)展最快的品種之一。但是，由于HIPS氧指數(shù)低，阻燃性能差，難以達(dá)到UL94 （美國儀器和部件用塑料材料的燃燒性測試標(biāo)準(zhǔn)）的V-0級阻燃標(biāo)準(zhǔn)要求，很難適應(yīng)高端電子電器、汽車制造等行業(yè)。目前，我國工業(yè)上所用阻燃劑近80％為含鹵阻燃劑，其優(yōu)點(diǎn)阻燃效率高、對制品的性能影響小，且價(jià)格適中，其效能／價(jià)格比非其他阻燃劑所能匹敵，但其缺點(diǎn)是是燃燒時(shí)產(chǎn)生大量煙霧和毒性物質(zhì)，造成人呼吸困難，其危害性往往比燃燒產(chǎn)生的后果更為嚴(yán)重，是火災(zāi)中致人傷亡的首要危險(xiǎn)因素。近年來，人們對防火安全性及制品的低煙、阻燃性能的要求越來越高，研制新型低煙、高阻燃的燃樹脂材料已成為研究熱點(diǎn)。

現(xiàn)有技術(shù)中，有關(guān)高抗沖聚苯乙烯樹脂的低煙、高阻燃研究是通過添加無機(jī)阻燃劑和有機(jī)阻燃劑的方法來制備。如：ZL201110098731.0 公開了一種經(jīng)磺化高抗沖聚苯乙烯表面處理的氫氧化鎂阻燃劑，該阻燃劑與高抗沖聚苯乙烯樹脂混合制備出沖擊強(qiáng)度為5.4kJ/m²、氧指數(shù)為29％的阻燃高抗沖聚苯乙烯材料。CN101353461A 公開了一種由十鹵二苯乙烷鹵系阻燃劑，四鹵雙酚A鹵系阻燃劑和三氧化二銻阻燃增效劑按一定比例與高抗沖聚苯乙烯復(fù)配，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)經(jīng)一次擠出加工制成阻燃高抗沖聚苯乙烯復(fù)合物。權(quán)英等采用有機(jī)阻燃劑四溴雙酚A和無機(jī)阻燃劑水合氧化鎂、氧化銻類復(fù)合制備出簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度可達(dá)25.3 kJ/m²，阻燃性能達(dá)到UL94 V-0級的低煙阻燃HIPS樹脂《低煙阻燃高抗沖聚苯乙烯的研制》（中國塑料，2003,17(8):39～42）。

以上這些專利和文獻(xiàn)基本都是采用小分子的鹵系有機(jī)阻燃劑和無機(jī)粉體阻燃劑來改性，雖然在提高HIPS樹脂阻燃性方面已取得明顯的效果，但是也出現(xiàn)阻燃劑用量大、改性成本高、對材料的沖擊強(qiáng)度性能的負(fù)面影響大，很難通過傳統(tǒng)的改性方法如機(jī)械攪拌或偶聯(lián)劑、活性劑表面處理實(shí)現(xiàn)HIPS樹脂材料阻燃性能和力學(xué)性能的平衡。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種最大煙密度小于110、氧指數(shù)大于41％、懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度大于8kJ/m²的低發(fā)煙、高阻燃高抗沖聚苯乙烯樹脂的制備方法。該發(fā)明首先采用乙烯基類酰胺、烷基丙烯酰鹵和1,3-丁二烯共聚合出具有反應(yīng)活性的大分子“氮—鹵”阻燃劑；然后將這種阻燃劑接枝到溶聚丁苯膠漿（SSBR）上形成高分子化“氮—鹵”阻燃劑；其次對無機(jī)抑煙劑進(jìn)行胺化處理得到胺基化抑煙劑；最后將高分子化“氮—鹵”阻燃劑和胺基化抑煙劑與高抗沖聚苯乙烯樹脂直接共混、造粒制備出低煙、高阻燃高抗沖聚苯乙烯樹脂。這種方法極大地改善了阻燃劑和抑煙劑與高抗沖聚苯乙烯（HIPS）樹脂的相容性，解決了阻燃劑和抑煙劑在HIPS樹脂基體中出現(xiàn)的分散不均、遷移和析出等問題，充分發(fā)揮了大分子阻燃劑和抑煙劑的協(xié)同效應(yīng)，在保證沖擊強(qiáng)度的前提下賦予了HIPS樹脂的低發(fā)煙性和高效阻燃性。

本發(fā)明所述的“份”均是指質(zhì)量份。

本發(fā)明所述一種低煙、高阻燃高抗沖聚苯乙烯樹脂的制備在聚合釜和螺桿捏合機(jī)中進(jìn)行，具體的制備步驟為：