[發明專利]用于阻燃聚苯乙烯泡沫的組合物及其制備方法

在審

• 申請號: 202210137625.7
• 申請日: 2022-02-15
• 公開（公告）號: CN114479298A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 劉本剛;劉明;潘祥
• 申請（專利權）人: 河北五洲開元環保新材料有限公司
• 主分類號: C08L25/06
• 分類號: C08L25/06;C08K5/06;C08K5/41;C08J9/12
• 代理公司: 北京潤捷智誠知識產權代理事務所(普通合伙) 11831
• 代理人: 安利霞

本發明提供了一種用于阻燃聚苯乙烯泡沫的組合物及其制備方法。該組合物按照重量份數計，包括聚苯乙烯樹脂85?98份，增容劑0.8?5份，溴系阻燃劑2?8份，結合催化劑0.1?1份和成核劑3?8份，增容劑為溴化聚苯乙烯。組合物中合適的重量配比，能夠改善溴系阻燃劑在聚苯乙烯基體中的分散；而且能夠提高阻燃劑的作用效果，減少阻燃劑的遷出，使聚苯乙烯泡沫具有優良的阻燃性能。

技術領域

本發明涉及高分子材料領域，具體涉及一種用于阻燃聚苯乙烯泡沫的組合物及其制備方法。

背景技術

聚苯乙烯是一種通用塑料，具有較好的隔熱性能以及耐候性，易于加工，并且價格低廉，其泡沫制品具有廣泛的應用。然而，化學結構決定了聚苯乙烯是易燃物，氧指數僅有18％，導致聚苯乙烯在建筑、運輸等領域中的應用具有火災隱患。因此，需要向聚苯乙烯泡沫中加入阻燃劑來確保其在使用過程中的安全性。

常用的阻燃劑有氫氧化物阻燃劑，磷系阻燃劑，氮系阻燃劑和鹵系阻燃劑。其中鹵系阻燃劑，特別是多溴型阻燃劑的阻燃效果最好。然而，含溴阻燃劑在作用過程中(例如高溫下)會釋放出有害的氣體，比如多溴二苯醚類在高溫下分解會釋放出多溴二苯并噁英和多溴二苯并呋喃，這兩種物質被認為是劇毒致癌物。

出于安全和環保的考慮，溴系阻燃劑的應用受到很大的制約。目前，廣泛使用的六溴環十二烷已經被禁用。作為六溴類阻燃劑的替代品，環保型八溴類阻燃劑(八溴醚、八溴硫醚)的使用開始增多。在聚苯乙烯泡沫的生產過程中也采用八溴化合物代替六溴作為阻燃劑，但發現阻燃效果下降明顯，原因是八溴阻燃劑與聚苯乙烯相容性差，不易在聚苯乙烯基體中分散均勻。為此，提高極性的八溴阻燃劑與非極性的聚苯乙烯兩相相容性，對提高添加有八溴化合物作為阻燃劑的聚苯乙烯泡沫的阻燃能力具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于阻燃聚苯乙烯泡沫的組合物，通過該組合物可以制備阻燃聚苯乙烯泡沫。在聚苯乙烯泡沫的發泡過程中利用低溴化率的聚苯乙烯作為增容劑，以改善八溴阻燃劑與聚苯乙烯基體的相容性，并通過結合催化劑促使溴系阻燃劑與溴化聚苯乙烯或者聚苯乙烯分子之間能夠產生一定的鍵合，從而明顯改善溴系阻燃劑在聚苯乙烯基體中的分散情況。本發明還提供了一種溴化聚苯乙烯的合成方法以及利用該溴化聚苯乙烯制備聚苯乙烯泡沫的技術方法，特別涉及一種用于阻燃聚苯乙烯泡沫的組合物及其制備方法，應用該方法可以制備環保型阻燃聚苯乙烯泡沫。

具體而言，本發明提供了如下技術方案：

本發明的第一方面提供了一種用于阻燃聚苯乙烯泡沫的組合物，按照重量份數計，包括：聚苯乙烯樹脂85-98份，增容劑0.8-5份，溴系阻燃劑2-8份，結合催化劑0.1-1份，以及成核劑3-8份；所述增容劑為溴化聚苯乙烯。

本發明中，溴化聚苯乙烯被作為改善溴系阻燃劑(例如八溴阻燃劑)以及聚苯乙烯之間相容性的添加劑使用。需要指出的是，在許多傳統的聚苯乙烯生產配方中也能夠見到溴化聚苯乙烯，其溴含量可達60％以上，能夠起到阻燃劑的效果。然而，在使用過程中發現溴化聚苯乙烯的阻燃能力并不是很理想，而且高溴含量的溴化聚苯乙烯同聚苯乙烯樹脂之間也存在相容性差的問題，阻燃能力表現不是很理想。鑒于此實際情況，本發明中使用的溴化聚苯乙烯主要起改善溴系阻燃劑與聚苯乙烯基體之間相容性的作用，要求其與溴系阻燃劑或聚苯乙烯之間均具有良好的相容性，因此選擇合適含量的溴化聚苯乙烯。而且同時添加合適含量的溴系阻燃劑，保證聚苯乙烯的阻燃能力。所提供組合物可以用于阻燃聚苯乙烯泡沫的制備，且能夠用來制備環保型阻燃聚苯乙烯泡沫。

根據本發明的實施例，以上所述用于阻燃聚苯乙烯泡沫的組合物進一步包括如下技術特征：

進一步地，所述組合物包括聚苯乙烯樹脂90-94份，增容劑1-3份，溴系阻燃劑3-8份，結合催化劑0.1-0.8份，和成核劑4-6份。

進一步地，所述溴化聚苯乙烯通過聚苯乙烯溴化獲得，所述聚苯乙烯通過活性聚合的方法制備獲得。