[發明專利]一種大分子“磷—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

• 申請號: 202110795371.3
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113402836B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 朱博源
• 申請（專利權）人: 上海葛藍化工科技有限公司
• 主分類號: C08L51/04
• 分類號: C08L51/04;C08L43/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

本發明提供一種氧指數大于36％的高阻燃高抗沖聚苯乙烯樹脂的制備方法。該發明首先合成出大分子“磷—鹵”阻燃劑；其次通過酸酐和鹵化劑對HIPS進行酰鹵化反應制備出鹵酰化HIPS；最后將大分子“磷—鹵”阻燃劑、鹵酰化HIPS和高抗沖聚苯乙烯樹脂直接共混、造粒制備出高阻燃高抗沖聚苯乙烯樹脂。這種方法實現了阻燃劑的大分子化，改善了大分子阻燃劑與高抗沖聚苯乙烯樹脂的相容性，解決了阻燃劑在高抗沖聚苯乙烯樹脂膠基體中遷移、析出和分散不均的問題，賦予了高抗沖聚苯乙烯樹脂阻燃性能的高效性和持久性等特點。

技術領域

本發明涉及高抗沖聚苯乙烯樹脂改性領域，具體涉及一種大分子““磷—鹵”阻燃劑改性高抗沖聚苯乙烯樹脂的的制備方法。

背景技術

高抗沖聚苯乙烯(HIPS)具有成型性優良、韌性好、尺寸穩定性高、電絕緣性能好、易染色、低吸濕性和價格低廉等優點，在包裝、電子、建筑、汽車、家電、儀表、日用品和玩具等行業已得到廣泛應用，成為當前通用合成樹脂中發展最快的品種之一。但是，由于HIPS的主鏈上均含有大量的碳、氫等元素在高溫時易與氧作用發生燃燒，造成其氧指數低，阻燃性能差，難以達到UL94(美國儀器和部件用塑料材料的燃燒性測試標準)的V-0 級阻燃標準要求，很難適應高端電子電器、汽車制造等行業。目前，隨著全球安全環保意識的日益加強，人們對防火安全性及制品的阻燃性能的要求越來越高，開發研制新型高效的阻燃材料已成為研究的熱點。

現有技術中，有關高抗沖聚苯乙烯樹脂的阻燃研究主要是通過添加小分子無機阻燃劑和小分子有機阻燃劑，就是采用鹵系化合物和無機粉體阻燃劑等通過機械共混法分散于高抗沖聚苯乙烯樹脂材料中，來提高其制品的阻燃性。如：ZL200410086287.0公開了一種在高抗沖聚苯乙烯樹脂中通過添加鹵類阻燃劑十鹵聯苯醚、輔助阻燃劑三氧化二銻及粉末橡膠，經熔融共混制備阻燃高抗沖聚苯乙烯組合物的方法。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配，經雙螺桿擠出機經一次擠出加工制成阻燃高抗沖聚苯乙烯復合物。劉建中等采用十鹵二苯醚和十鹵二苯乙烷鹵系阻燃劑與高抗沖聚苯乙烯(HIPS)共混制備出阻燃性能和耐候性能優良的耐候阻燃HIPS樹脂《鹵系阻燃劑對阻燃HIPS耐候性能的影響》(合成材料老化與應用，2014,43(4):13～15)。

以上這些專利和文獻方法，上述方法雖然采用小分子鹵系阻燃劑和小分子無機阻燃劑提高了HIPS樹脂的阻燃效果，但這些方法仍存在一定的局限性，這些小分子阻燃劑具有鏈段較短和極性大等特點，不能緊密地與非極性的HIPS樹脂的高分子鏈段纏繞，存在遷移、析出和相容性的問題，導致改性后的HIPS樹脂阻燃效果的穩定性和持久性差。

發明內容

本發明目的在于提供一種氧指數大于36％的高阻燃高抗沖聚苯乙烯樹脂的制備方法。該發明首先合成出大分子“磷—鹵”阻燃劑；其次通過酸酐和鹵化劑對HIPS進行酰鹵化反應制備出鹵酰化HIPS；最后將大分子“磷—鹵”阻燃劑、鹵酰化HIPS和高抗沖聚苯乙烯樹脂直接共混、造粒制備出高阻燃高抗沖聚苯乙烯樹脂。這種方法實現了阻燃劑的大分子化，改善了大分子阻燃劑與高抗沖聚苯乙烯樹脂的相容性，解決了阻燃劑在高抗沖聚苯乙烯樹脂膠基體中遷移、析出和分散不均的問題，賦予了高抗沖聚苯乙烯樹脂阻燃性能的高效性和持久性等特點。

本發明所述的“份”均是指質量份。

本發明所述一種高阻燃高抗沖聚苯乙烯樹脂的制備在反應釜和螺桿捏合機中進行，具體的制備步驟為：

(1)大分子“磷—鹵”阻燃劑的制備：以烯丙基磷酸二酯和烯丙基鹵的總質量為100份計，首先在帶有夾套的15L不銹鋼反應釜中，通惰性氣體置換2～4次，向反應釜中依次加入溶劑200～300份，烯丙基磷酸二酯70～80份，烯丙基鹵20～30份，分子量調節劑0.1～0.5份，攪拌混合、加熱，待反應釜溫度達到50～70℃時加入引發劑0.05～0.3份，反應4.0～7.0hr，反應完成后經洗滌、烘干，制得大分子”磷—鹵”阻燃劑。