[發明專利]一種低煙、高阻燃高抗沖聚苯乙烯樹脂

在審

• 申請號: 202111241736.4
• 申請日: 2021-10-25
• 公開（公告）號: CN113956599A
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發明（設計）人: 牟曉紅
• 申請（專利權）人: 蘭州石化職業技術學院
• 主分類號: C08L51/04
• 分類號: C08L51/04;C08L53/00;C08K9/04;C08K3/22;C08F293/00;C08F230/02;C08F218/00
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務所(普通合伙) 62201
• 代理人: 張英荷

本發明提供一種低煙、高阻燃高抗沖聚苯乙烯樹脂，是首先采用小分子阻燃劑烯丙基磷酸二酯和三鹵苯基烯丙基碳酸酯進行共聚合，然后通過丁二烯進行封端反應制備出具有反應活性的大分子磷?鹵復合阻燃劑；其次將這種大分子磷?鹵復合阻燃劑接枝到[?BR?PS?]n高聚物上形成功能化的磷?鹵復合阻燃劑；隨后對無機抑煙劑進行醇化處理；最后將功能化的磷?鹵復合阻燃劑、功能化抑煙劑和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100、氧指數大于43％、懸臂梁缺口沖擊強度大于10kJ/m²的低發煙、高阻燃高抗沖聚苯乙烯樹脂。該方法具有添加比例低，消煙效率高，阻燃效果好、改性成本低等特點。

技術領域

本發明涉及一種低煙、高阻燃高抗沖聚苯乙烯樹脂，具體涉及一種功能化抑煙劑和功能化大分子磷-鹵復合阻燃劑改性高抗沖聚苯乙烯樹脂。

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，普遍采用含鹵小分子阻燃劑制備阻燃樹脂，其優點在于具有阻燃性高，缺點是燃燒時產生大量煙霧和毒性物質，造成人呼吸困難，其危害性往往比燃燒產生的后果更為嚴重，是火災中致人傷亡的首要危險因素。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。

現有技術中，有關高抗沖聚苯乙烯樹脂的低煙、高阻燃研究是通過添加無機阻燃劑和有機阻燃劑的方法來制備。如：ZL96116942.7公開了一種以無鹵阻燃劑氫氧化鋁（鎂）、三氧化二銻和磷系阻燃劑相互配合使用，通過混煉共混工藝，制備出低煙、低毒、阻燃性能好的環保型阻燃橡膠地板。ZL201110098731.0 公開了一種經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度為5.4kJ/m²、氧指數為29％的阻燃高抗沖聚苯乙烯材料。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。權英等采用有機阻燃劑四溴雙酚A和無機阻燃劑水合氧化鎂、Sb₂O₃復合制備出簡支梁缺口沖擊強度可達25.3 kJ/m²，阻燃性能達到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基本都是采用小分子的鹵系有機阻燃劑和無機粉體阻燃劑來改性，雖然在提高HIPS樹脂阻燃性方面已取得明顯的效果，但是也出現阻燃劑用量大、改性成本高、對材料的沖擊強度性能的負面影響大等問題。這主要由于HIPS樹脂材料屬于典型的非極性材料，而有機和無機阻燃劑具有極性大、剛性高的特點，這兩種材料的表面性質相差很遠，界面作用能不同，會有不同程度影響HIPS樹脂材料阻燃和力學性能的效果。僅通過傳統的改性方法如機械攪拌或偶聯劑表面處理很難在不影響HIPS樹脂力學性能的前提下大幅地提高材料的阻燃效果。

發明內容