專利名稱：高效阻燃的苯乙烯類樹脂組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種阻燃改性樹脂組合物，更具體而言，涉及一種高效阻燃的苯乙烯類樹脂組合物。
背景技術：
苯乙烯類樹脂廣泛應用于電子設備、通訊器材、汽車工業(yè)、家用電器、辦公設備、電工產(chǎn)品等領域，屬于易燃高分子材料，在用于具有阻燃要求的各種電子電器等產(chǎn)品時，需要進行阻燃改性，以滿足安全防火的使用要求。但是由于缺少含氧基團，苯乙烯類樹脂的燃燒成炭能力很差，所以磷系，硅系依賴凝聚相阻燃機理的阻燃劑對其的阻燃效率很低，也正因為如此，制備高阻燃性能的無鹵阻燃苯乙烯類樹脂依然是個難題。目前，苯乙烯類樹脂最為常用的阻燃體系是鹵系阻燃劑和三氧化二銻協(xié)效體系，通過氣相阻燃的機理而實現(xiàn)阻燃性的?？偹苤u銻阻燃體系在燃燒時會產(chǎn)生大量有毒氣體，煙密度也很大，不利于火災逃生。鹵銻阻燃劑屬于不可再生資源，價格居高不下，特別是氧化銻近年來價格持續(xù)飛漲不利于低成本化大規(guī)模生產(chǎn)。另外由于添加了大量的鹵系阻燃劑，會對苯乙烯類樹脂的耐候性，熱穩(wěn)定性以及對模具均會產(chǎn)生較大的負面影響。如何改善苯乙烯類樹脂的成炭能力，提高阻燃效率是一個亟待解決的問題。能夠提供質(zhì)子，接受電子的路易斯酸可以改變某些聚合物的熱分解機理，使聚合物發(fā)生脫氫反應，產(chǎn)生不飽和鍵，從而進一步引發(fā)交聯(lián)和炭化，最終實現(xiàn)提高成炭能力的目的。然而僅僅使用路易斯酸的作用產(chǎn)生炭層，其熱穩(wěn)定性較差，在高溫熱氧條件下會發(fā)生氧化降解，會導致惡化阻燃性能。因此，本發(fā)明提供了一種新的技術方案，進一步提高了炭層的熱穩(wěn)定性，從而具有更加優(yōu)異高效的阻燃性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有苯乙烯類樹脂阻燃技術存在的成炭能力差、 阻燃效率低的缺陷而提供了一種低成本，高阻燃效率的苯乙烯類樹脂組合物。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)本發(fā)明涉及一種高效阻燃的苯乙烯類樹脂組合物，該組合物包括以下組分及重量份含量苯乙烯類樹脂100 ；
鹵系阻燃劑5-18 ；
銻系阻燃劑1-5 ；
金屬鹵化物1-6 ；
含娃無機物1-6 ；
抗滴落劑O. 1-0.
抗氧劑光穩(wěn)定劑潤滑劑
O. 3—0. 5 ； O. 1-0. 5 ； O. 5_2· O ο優(yōu)選地，所述的苯乙烯類樹脂選自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-三元乙丙橡膠-苯乙烯共聚物、丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚物、高抗沖聚苯乙烯、K膠、通用聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-α -甲基苯乙烯共聚物中的一種或幾種的混合。優(yōu)選地，所述鹵系阻燃劑選自氯化聚乙烯、雙(六氯環(huán)戊二烯)環(huán)辛烷、氯化石蠟、 四溴雙酚Α、十溴二苯乙烷、三(溴苯基)三嗪、溴化環(huán)氧、十溴聯(lián)苯醚、六溴環(huán)十二烷、四溴苯酐、六溴苯、八溴二苯醚、溴代聚苯乙烯、溴化聚碳酸酯齊聚物、溴化苯氧基樹脂、三溴苯基磷酸鹽中的一種或幾種的混合；所述銻系阻燃劑為三氧化二銻、五氧化二銻或銻酸鈉中的一種。優(yōu)選地，所述的金屬鹵化物為鎂、鋁、鉀、鈉、鈣、錫、鉛、鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、
銅、鋅、鎢、汞、釔、鋯、鈮或鑰的氯化物或溴化物。優(yōu)選地，所述的金屬鹵化物為鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鎢、汞、釔、鋯、鈮或鑰的氯化物中的一種或兩種的混合。優(yōu)選地，所述的金屬鹵化物的粒徑為O. 1-10 μ m。優(yōu)選地，所述的含硅無機物為單質(zhì)硅、氧化硅、碳化硅、氯化硅、氟化硅、硅酸鹽或氟硅酸鹽中的一種或兩種的混合物。優(yōu)選地，所述單質(zhì)硅為金屬硅、單晶硅或多晶硅。優(yōu)選地，所述硅酸鹽為鈉、鎂、鉀、鈣、鋁或銨的硅酸鹽。優(yōu)選地，所述氟硅酸鹽為鈉、鎂、鉀、鈣、鋁或銨的氟硅酸鹽。優(yōu)選地，所述的含硅無機物的粒徑為O. 1-10 μ m。優(yōu)選地，所述的抗滴落劑為分子量為200萬-500萬的聚四氟乙烯。優(yōu)選地，所述的抗氧劑為Irganox 1010、Irganox 1076或Irganox 168的一種或兩種的混合物。優(yōu)選地，所述光穩(wěn)定劑為2-羥基二苯甲酮、水楊酸酯類、亞磷酸二苯酯、亞磷酸三苯酯、羥基苯并三唑中的一種或幾種的混合物；所述潤滑劑為硅油、白礦油、脂肪酸酰胺、季戊四醇四硬脂酸酯、硬脂酸鋇、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅、石蠟、聚乙烯蠟、乙撐雙硬脂酸酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物中的一種或幾種的混合物。優(yōu)選地，所述的苯乙烯類樹脂組合物還包含無機填料，所述無機填料為滑石粉、碳酸鈣、氧化鋁、高嶺土、凹凸棒、水滑石、云母、蒙脫土、硅藻土、硅灰石、玻璃纖維、炭纖維、玻璃微珠或石墨中的一種或幾種的混合。優(yōu)選地，所述的苯乙烯類樹脂組合物還包含相容劑，所述相容劑選自苯乙烯-馬來酸酐共聚物、丙烯腈-苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝馬來酸酐、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯腈-苯乙烯接枝馬來酸酐、丙烯腈-苯乙烯接枝甲基丙烯酸或乙烯-丙烯酸甲酯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯中的一種或幾種的混合。
優(yōu)選地，以所述苯乙烯類樹脂100重量份計，所述相容劑的含量為1-5重量份。本發(fā)明通過金屬鹵化物與含硅無機物的協(xié)同阻燃提高了阻燃效率，而且降低鹵銻阻燃劑的添加量，降低了成本，因而具有廣闊的應用前景。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。高效阻燃的苯乙烯類樹脂的制備方法如下按配比進行備料，將備好的苯乙烯類樹脂、鹵系阻燃劑、銻系阻燃劑、金屬鹵化物、 含硅無機物、抗滴落劑、抗氧劑、潤滑劑及光穩(wěn)定劑經(jīng)高速混合機攪拌，均勻混合；最后，將上述混合物精確計量送入擠出機內(nèi)，在雙螺桿的剪切，輸送，混煉下，充分熔化，復合，再經(jīng)機頭擠出，拉條，切粒，干媒，最后包裝為成品。雙螺桿擠出機螺桿的長徑比為40，前段溫度為180-190 °C，中段溫度為 200-220°C，機頭擠出溫度為210°C，螺桿轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分鐘。各實施例和對比例制備的阻燃苯乙烯類樹脂按ASTM標準注塑成各種標準力學性能測試樹脂的機械性能及阻燃性能，物理性能及測試方法如表I所示。表I
權利要求
1.一種高效阻燃的苯乙烯類樹脂組合物，其特征在于，包括以下組分及重量份數(shù)苯乙烯類樹脂100 ；鹵系阻燃劑5-18 ；銻系阻燃劑1-5 ；金屬鹵化物1-6 ；含娃無機物1-6 ；抗滴落劑O. 1-0. 5抗氧劑O. 3-0. 5光穩(wěn)定劑O. 1-0. 5潤滑劑O. 5_2· O ο
2.根據(jù)權利要求I所述的高效阻燃的苯乙烯類樹脂組合物，其特征在于，所述的苯乙烯類樹脂選自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-三元乙丙橡膠-苯乙烯共聚物、丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚物、高抗沖聚苯乙烯、K膠、通用聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-α -甲基苯乙烯共聚物中的一種或幾種的混合。
3.根據(jù)權利要求I所述的高效阻燃的苯乙烯類樹脂組合物，其特征在于，所述鹵系阻燃劑選自氯化聚乙烯、雙(六氯環(huán)戊二烯)環(huán)辛烷、氯化石蠟、四溴雙酚Α、十溴二苯乙烷、 三(溴苯基)三嗪、溴化環(huán)氧、十溴聯(lián)苯醚、六溴環(huán)十二烷、四溴苯酐、六溴苯、八溴二苯醚、 溴代聚苯乙烯、溴化聚碳酸酯齊聚物、溴化苯氧基樹脂、三溴苯基磷酸鹽中的一種或幾種的混合；所述銻系阻燃劑為三氧化二銻、五氧化二銻或銻酸鈉中的一種。
4.根據(jù)權利要求I所述的高效阻燃的苯乙烯類樹脂組合物，其特征在于，所述的金屬 1 化物為鎂、招、鉀、鈉、韓、錫、鉛、鈦、fil、鉻、猛、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鶴、萊、、錯、銀或鑰的氯化物或溴化物。
5.根據(jù)權利要求4所述的高效阻燃的苯乙烯類樹脂組合物，其特征在于，所述的金屬鹵化物為鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鎢、汞、釔、鋯、鈮或鑰的氯化物中的一種或兩種的混合。
6.根據(jù)權利要求4所述的高效阻燃的苯乙烯類樹脂組合物，其特征在于，所述的金屬鹵化物的粒徑為O. 1-10 μ m。
7.根據(jù)權利要求I所述的高效阻燃的苯乙烯類樹脂組合物，其特征在于，所述的含硅無機物為單質(zhì)硅、氧化硅、碳化硅、氯化硅、氟化硅、硅酸鹽或氟硅酸鹽中的一種或兩種的混合物。
8.根據(jù)權利要求7所述的高效阻燃的苯乙烯類樹脂組合物，其特征在于，所述單質(zhì)硅為金屬硅、單晶硅或多晶硅。
9.根據(jù)權利要求7所述的高效阻燃的苯乙烯類樹脂組合物，其特征在于，所述硅酸鹽為鈉、鎂、鉀、鈣、鋁或銨的硅酸鹽。
10.根據(jù)權利要求7所述的高效阻燃的苯乙烯類樹脂組合物，其特征在于，所述氟硅酸鹽為鈉、鎂、鉀、鈣、鋁或銨的氟硅酸鹽。
11.根據(jù)權利要求7所述的高效阻燃的苯乙烯類樹脂組合物，其特征在于，所述的含硅無機物的粒徑為O. 1-10 μ m。
12.根據(jù)權利要求I所述的高效阻燃的苯乙烯類樹脂組合物，其特征在于，所述的抗滴落劑為分子量為200萬-500萬的聚四氟乙烯。
13.根據(jù)權利要求I所述的高效阻燃的苯乙烯類樹脂組合物，其特征在于，所述的抗氧劑為Irganox 1010、Irganox 1076或Irganox 168的一種或兩種的混合物。
14.根據(jù)權利要求I所述的高效阻燃的苯乙烯類樹脂組合物，其特征在于，所述光穩(wěn)定劑為2-羥基二苯甲酮、水楊酸酯類、亞磷酸二苯酯、亞磷酸三苯酯、羥基苯并三唑中的一種或幾種的混合物；所述潤滑劑為硅油、白礦油、脂肪酸酰胺、季戊四醇四硬脂酸酯、硬脂酸鋇、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅、石蠟、聚乙烯蠟、乙撐雙硬脂酸酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物中的一種或幾種的混合物。
15.根據(jù)權利要求I所述的高效阻燃的苯乙烯類樹脂組合物，其特征在于，所述的苯乙烯類樹脂組合物還包含無機填料，所述無機填料為滑石粉、碳酸鈣、氧化鋁、高嶺土、凹凸棒、水滑石、云母、蒙脫土、硅藻土、硅灰石、玻璃纖維、炭纖維、玻璃微珠或石墨中的一種或幾種的混合。
16.根據(jù)權利要求I所述的高效阻燃的苯乙烯類樹脂組合物，其特征在于，所述的苯乙烯類樹脂組合物還包含相容劑，所述相容劑選自苯乙烯-馬來酸酐共聚物、丙烯腈-苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝馬來酸酐、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯腈-苯乙烯接枝馬來酸酐、丙烯腈-苯乙烯接枝甲基丙烯酸或乙烯-丙烯酸甲酯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯中的一種或幾種的混合。
17.根據(jù)權利要求16所述的高效阻燃的苯乙烯類樹脂組合物，其特征在于，以所述苯乙烯類樹脂100重量份計，所述相容劑的含量為1-5重量份。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高效阻燃的苯乙烯類樹脂組合物，所述組合物包括以下組分及重量份含量苯乙烯類樹脂100；鹵系阻燃劑5-18；銻系阻燃劑1-5；金屬鹵化物1-6；含硅無機物1-6；抗滴落劑0.1-0.5；抗氧劑0.3-0.5；光穩(wěn)定劑0.1-0.5；潤滑劑0.5-2.0。本發(fā)明的組合物大大提高了阻燃效率，可降低鹵銻阻燃劑的添加量，克服現(xiàn)有阻燃苯乙烯類樹脂成炭效率低、僅依靠氣相阻燃的問題。本發(fā)明提供的高效阻燃的苯乙烯類樹脂具有阻燃性能好、熱穩(wěn)定性高、耐熱性能好、成本低的優(yōu)點，因而具有廣闊的應用前景。
文檔編號C08L25/04GK102604246SQ20121007320
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月19日 優(yōu)先權日2012年3月19日
發(fā)明者周霆, 徐建榮, 羅明華, 辛敏琦, 魏緒英 申請人:上海錦湖日麗塑料有限公司