本發(fā)明涉及一種電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
2001年3月聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署，在斯德哥爾摩簽署了具有劃時(shí)代意義的關(guān)于持久性有機(jī)污染物的國(guó)際公約《斯德哥爾摩公約》；該公約是人類保護(hù)環(huán)境的一個(gè)里程碑。公約中將三大類十二中化合物列入控制范圍，標(biāo)志著這些化合物在全球范圍內(nèi)禁止生產(chǎn)和使用，包括溴系阻燃劑六溴環(huán)十二烷。六溴環(huán)十二烷，對(duì)熱和紫外線的穩(wěn)定性好，具有用量低、阻燃效果好，但也是一種持久性的污染物，具有遷移性、蓄積性，可導(dǎo)致血清甲狀腺激素濃度下降，抑制神經(jīng)遞質(zhì)正常吸收，引起肝組織病理學(xué)改變等生物毒性，持久性有機(jī)污染物審查委員會(huì)第六次會(huì)議決定將其列入《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》，2012年下旬，聯(lián)合國(guó)環(huán)保署專利組織持久性有機(jī)污染物審查委員會(huì)建議，在全球市場(chǎng)逐步淘汰工業(yè)阻燃劑六溴環(huán)十二烷，以保護(hù)人類健康和環(huán)境。
近年來(lái)，由于電腦已經(jīng)成為日常的必需品，電腦由各種元器件組成，而大部分元器件的基礎(chǔ)材料都為塑料制品；隨著學(xué)校教學(xué)任務(wù)的加重和教學(xué)、學(xué)習(xí)方法的改變，電腦在學(xué)校的使用降變得越來(lái)越頻繁，這樣就會(huì)造成電腦發(fā)生火災(zāi)的幾率大大增加，基于上述問(wèn)題的存在：經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)，本發(fā)明人根據(jù)學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)習(xí)的化學(xué)知識(shí)，研發(fā)出一種六溴環(huán)十二烷的替代品，溴化丁苯聚合物阻燃劑。該阻燃劑可用于聚苯乙烯塑料和劑塑聚苯乙烯泡沫塑料，特別是電腦塑料制品等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料的制備方法
，以實(shí)現(xiàn)以下發(fā)明目的：
1、本發(fā)明在制備電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料的過(guò)程中，各物料流動(dòng)性好，均勻性好，工藝適應(yīng)性強(qiáng)，制備的聚苯乙烯復(fù)合材料穩(wěn)定性好；
2、本發(fā)明在制備的電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料的過(guò)程中，可使聚苯乙烯復(fù)合材料具有良好的阻燃性能；
3、制備的電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料不會(huì)揮發(fā)、不遷移，不容易被生物體吸收，消除了環(huán)境方面的隱患；
4、制備的電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料過(guò)程中聚苯乙烯殘留水含量大大降低，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了成本；
5、制備的電腦用聚苯乙烯泡沫材料過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生負(fù)反應(yīng)，不析出，不結(jié)霜；
6、本發(fā)明在制備電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料的過(guò)程中，不產(chǎn)生溴代二苯并噁烷計(jì)多溴代二苯并呋喃毒性物質(zhì)，終端產(chǎn)品不會(huì)出現(xiàn)上述毒性，符合環(huán)保要求。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述聚苯乙烯復(fù)合材料，按重量份數(shù)計(jì)，原料包括阻燃功能添加物。
所述原料還包括：二甲基甲酰胺、檸檬酸酯、人造石透明粉、鄰苯二甲酸二丁酯、改性大豆蛋白、聚苯乙烯、二甲基二氯硅烷、二苯基二氯硅烷、納米纖維素粉、改性礦粉。
所述原料，按重量份數(shù)計(jì)，包括：二甲基甲酰胺8-9份、檸檬酸酯0.3-0.6份、人造石透明粉4-6份、鄰苯二甲酸二丁酯3.5-3.8份、改性大豆蛋白0.3-0.6份、阻燃功能添加物2.5-3.5份、聚苯乙烯125-132份、二甲基二氯硅烷5.6-5.8份、二苯基二氯硅烷0.15-0.2份、納米纖維素粉12-14份、改性礦粉5-7份。
所述阻燃功能添加物是六溴環(huán)十二烷。
所述阻燃功能添加物是溴化丁苯聚合物；所述溴化丁苯聚合物的結(jié)構(gòu)式為：
所述溴化丁苯聚合物，所述溴化丁苯聚合物，為白色顆粒或粉末，溴含量≥64%，軟化點(diǎn)115-125℃，密度1.3-1.6g/cm3,5%熱失量≥230℃，10%熱失量≥235℃。
所述溴化丁苯聚合物對(duì)二氯甲烷的溶解度為≥20g/100ml，對(duì)苯乙烯的溶解度為≥20g/100ml。
所述改性大豆蛋白的制備原料，按重量份數(shù)計(jì)包括：脫脂大豆蛋白85份、酪蛋白10份、卵磷脂3份、綠豆淀粉36份、75-76%濃度的乙醇15-20份、3-4wt%%醋酸適量。
所述改性大豆蛋白的制備方法包括：一次加熱、二次加熱、紫外線處理；
所述一次加熱步驟：首先將醋酸加熱至80-82℃，加熱完成后迅速加入綠豆淀粉，以120-130r/min的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間為40-42min；
所述二次加熱步驟：一次加熱完成后按順序?qū)⒙蚜字?、大豆蛋白、酪蛋白、乙醇分別加入混合物料中，升溫至93-95℃，攪拌時(shí)間25-27min；
所述紫外線處理步驟：二次加熱步驟完成后，將混合物料置于波長(zhǎng)為160-170nm的紫外線輻射器中進(jìn)行紫外線，紫外線輻射時(shí)間為100min，處理完成烘干制成260-280目。
所述改性礦粉的制備原料，按重量分?jǐn)?shù)計(jì)，包括：沸石粉8份、高嶺土18份、乳化瀝青12份、羊毛脂5份、羧甲基淀粉12份。
所述改性礦粉的制備包括：將乳化瀝青、羊毛脂、羧甲基淀粉混合漿加熱至132-135℃，然后將沸石粉和高嶺土加入其中，攪拌均勻后進(jìn)行打漿處理，送入煅燒爐進(jìn)行煅燒，煅燒溫度為1250℃左右，煅燒時(shí)間為18-20min。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明達(dá)到的技術(shù)效果如下：
1、本發(fā)明在制備電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料的過(guò)程中，各物料流動(dòng)性好，均勻性好，工藝適應(yīng)性強(qiáng)，制備的聚苯乙烯復(fù)合材料穩(wěn)定性好，抗壓強(qiáng)度為340-363 kPa，徑向抗拉強(qiáng)度為1210-1320 N/50mm；經(jīng)向耐堿保留率為86-112%；
2、本發(fā)明在制備電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料的過(guò)程中，可使聚苯乙烯復(fù)合材料具有良好的阻燃性能，本發(fā)明制備的聚乙烯復(fù)合材料，本發(fā)明制備的聚苯乙烯復(fù)合材料，氧指數(shù)為42-55，導(dǎo)熱系數(shù)為0.011-0.016 W/mk；
4、本發(fā)明制備的電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料不會(huì)揮發(fā)、不遷移，不容易被生物體吸收，消除了環(huán)境方面的隱患；
5、本發(fā)明制備的電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料過(guò)程中使得聚苯乙烯殘留水含量大大降低，提高了生產(chǎn)效率，本發(fā)明制備的聚乙烯復(fù)合材料，吸水率為0.12-0.22 V/V；水汽透濕系數(shù)為1.3-1.6 ng/m.s.Pa；
6、本發(fā)明制備的電腦用聚苯乙烯泡沫材料過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生負(fù)反應(yīng)，不析出，不結(jié)霜；
7、本發(fā)明在制備電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料的過(guò)程中，不產(chǎn)生溴代二苯并噁烷計(jì)多溴代二苯并呋喃毒性物質(zhì)，終端產(chǎn)品不會(huì)出現(xiàn)上述毒性，符合環(huán)保要求。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 一種電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟1：原料準(zhǔn)備
一種電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料的原料，按重量份數(shù)計(jì)，包括：
二甲基甲酰胺8份、檸檬酸酯0.3份、人造石透明粉4份、鄰苯二甲酸二丁酯3.5份、改性大豆蛋白0.3份、阻燃功能添加物2.5份、聚苯乙烯125份、二甲基二氯硅烷5.6份、二苯基二氯硅烷0.15份、納米纖維素粉12份、改性礦粉5份。
所述阻燃功能添加物是溴化丁苯聚合物。
所述改性大豆蛋白的制備原料，按重量份數(shù)計(jì)包括：脫脂大豆蛋白85份、酪蛋白10份、卵磷脂3份、綠豆淀粉36份、75-76%濃度的乙醇15-20份、3-4wt%%醋酸適量。
所述改性大豆蛋白的制備方法是：
一次加熱：首先將醋酸加熱至80-82℃，加熱完成后迅速加入綠豆淀粉，以120-130r/min的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間為40-42min；
二次加熱：一次加熱完成后按順序?qū)⒙蚜字?、大豆蛋白、酪蛋白、乙醇分別加入混合物料中，升溫至93-95℃，攪拌時(shí)間25-27min，制得改性物料；
紫外線處理：二次加熱完成后，將混合物料置于波長(zhǎng)為160-170nm的紫外線輻射器中進(jìn)行紫外線，紫外線輻射時(shí)間為100min，處理完成烘干制成260-280目的粉末備用。
所述改性礦粉的制備原料，按重量份數(shù)計(jì)包括：沸石粉8份、高嶺土18份、乳化瀝青12份、羊毛脂5份、羧甲基淀粉12份。
所述改性礦粉的制備步驟是：將乳化瀝青、羊毛脂、羧甲基淀粉混合漿加熱至132-135℃，然后將沸石粉和高嶺土加入其中，攪拌均勻后進(jìn)行打漿處理，送入煅燒爐進(jìn)行煅燒，煅燒溫度為1250℃左右，煅燒時(shí)間為18-20min，煅燒完成即得改性礦粉。
步驟2：成型
混合：將二甲基甲酰胺8-9份、檸檬酸酯0.3-0.6份、人造石透明粉4-6份、鄰苯二甲酸二丁酯3.5-3.8份、改性大豆蛋白0.3-0.6份、阻燃功能添加物2.5-3.5份、二甲基二氯硅烷5.6-5.8份、二苯基二氯硅烷0.15-0.2份、納米纖維素粉12-14份、改性礦粉5-7份，混合均勻。
擠出：將原料聚苯乙烯與混合步驟中的物料混合，加熱至270-275℃，是各種原料混合熔融均勻，然后加入然后加入二甲醚攪拌混合；將熔體降溫至125-128℃，然后，送入擠塑機(jī)，擠出成型。
實(shí)施例2 一種電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟1：原料準(zhǔn)備
一種電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料的原料，按重量份數(shù)計(jì)，包括：
二甲基甲酰胺8份、檸檬酸酯0.5份、人造石透明粉5份、鄰苯二甲酸二丁酯3.6份、改性大豆蛋白0.4份、阻燃功能添加物3份、聚苯乙烯130份、二甲基二氯硅烷5.7份、二苯基二氯硅烷0.18份、納米纖維素粉13份、改性礦粉6份。
所述阻燃功能添加物是六溴環(huán)十二烷；
所述改性大豆蛋白的制備原料，按重量份數(shù)計(jì)包括：脫脂大豆蛋白85份、酪蛋白10份、卵磷脂3份、綠豆淀粉36份、75%濃度的乙醇17份、3-4wt%%醋酸適量。
所述改性大豆蛋白的制備方法是：
一次加熱：首先將醋酸加熱至80-82℃，加熱完成后迅速加入綠豆淀粉，以120-130r/min的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間為40-42min；
二次加熱：一次完成后按順序?qū)⒙蚜字?、大豆蛋白、酪蛋白、乙醇分別加入混合物料中，升溫至93-95℃，攪拌時(shí)間25-27min，制得改性物料；
紫外線處理：二次加熱完成后，將混合物料置于波長(zhǎng)為160-170nm的紫外線輻射器中進(jìn)行紫外線，紫外線輻射時(shí)間為100min，處理完成烘干制成260-280目的粉末備用。
所述改性礦粉的制備原料，按重量份數(shù)計(jì)包括：沸石粉8份、高嶺土18份、乳化瀝青12份、羊毛脂5份、羧甲基淀粉12份。
所述改性礦粉的制備步驟是：將乳化瀝青、羊毛脂、羧甲基淀粉混合漿加熱至132-135℃，然后將沸石粉和高嶺土加入其中，攪拌均勻后進(jìn)行打漿處理，送入煅燒爐進(jìn)行煅燒，煅燒溫度為1250℃左右，煅燒時(shí)間為18-20min，煅燒完成即得改性礦粉。
步驟2：成型
混合：二甲基甲酰胺8份、檸檬酸酯0.5份、人造石透明粉5份、鄰苯二甲酸二丁酯3.6份、改性大豆蛋白0.4份、阻燃功能添加物3份、二甲基二氯硅烷5.7份、二苯基二氯硅烷0.18份、納米纖維素粉13份、改性礦粉6份，混合均勻。
擠出：將原料聚苯乙烯與混合步驟中的物料混合，加熱至270-275℃，使各種原料混合熔融均勻，然后加入然后加入二甲醚攪拌混合；將熔體降溫至125-128℃，然后，送入擠塑機(jī)，擠出成型。
實(shí)施例3 一種電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟1：原料準(zhǔn)備
一種電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料的原料，按重量份數(shù)計(jì)，包括：
二甲基甲酰胺9份、檸檬酸酯0.6份、人造石透明粉6份、鄰苯二甲酸二丁酯3.8份、改性大豆蛋白0.6份、阻燃功能添加物3.5份、聚苯乙烯132份、二甲基二氯硅烷5.8份、二苯基二氯硅烷0.2份、納米纖維素粉14份、改性礦粉7份。
所述阻燃功能添加物溴化丁苯聚合物。
所述改性大豆蛋白的制備原料，按重量份數(shù)計(jì)包括：脫脂大豆蛋白85份、酪蛋白10份、卵磷脂3份、綠豆淀粉36份、76%濃度的乙醇20份、4wt%%醋酸適量。
所述改性大豆蛋白的制備方法是：
一次加熱：首先將醋酸加熱至82℃，加熱完成后迅速加入綠豆淀粉，以130r/min的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間為42min；
二次加熱：一次加熱完成后按順序?qū)⒙蚜字⒋蠖沟鞍?、酪蛋白、乙醇分別加入混合物料中，升溫至95℃，攪拌時(shí)間27min，制得改性物料；
紫外線處理：二次加熱完成后，將混合物料置于波長(zhǎng)為170nm的紫外線輻射器中進(jìn)行紫外線，紫外線輻射時(shí)間為100min，處理完成烘干制成280目的粉末備用。
所述改性礦粉的制備原料，按重量份數(shù)計(jì)包括：沸石粉8份、高嶺土18份、乳化瀝青12份、羊毛脂5份、羧甲基淀粉12份。
所述改性礦粉的制備步驟是：將乳化瀝青、羊毛脂、羧甲基淀粉混合漿加熱至132-135℃，然后將沸石粉和高嶺土加入其中，攪拌均勻后進(jìn)行打漿處理，送入煅燒爐進(jìn)行煅燒，煅燒溫度為1250℃左右，煅燒時(shí)間為18-20min，煅燒完成即得改性礦粉。
步驟2：成型
混合：將二甲基甲酰胺9份、檸檬酸酯0.6份、人造石透明粉6份、鄰苯二甲酸二丁酯3.8份、改性大豆蛋白0.6份、阻燃功能添加物3.5份、二甲基二氯硅烷5.8份、二苯基二氯硅烷0.2份、納米纖維素粉14份、改性礦粉7份，混合均勻。
擠出：將原料聚苯乙烯與混合步驟中的物料混合，加熱至275℃，是各種原料混合熔融均勻，然后加入然后加入二甲醚攪拌混合；將熔體降溫至125℃，然后，送入擠塑機(jī)，擠出成型。
本發(fā)明制備的電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料，具有良好的特性，具體檢測(cè)指標(biāo)見(jiàn)表1、表2：
表1 本發(fā)明制備的電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)、吸水率、水汽透濕系數(shù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
由上表可以看出，本發(fā)明制備的電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料，具有良好的特性，抗壓強(qiáng)度為340-363 kPa；導(dǎo)熱系數(shù)為0.011-0.016 W/mk；吸水率為0.12-0.22 V/V；水汽透濕系數(shù)為1.3-1.6 ng/m.s.Pa。
表2 本發(fā)明制備的電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料的氧指數(shù)、徑向抗拉強(qiáng)度、經(jīng)向耐堿保留率指標(biāo)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
由上表可以看出，本發(fā)明制備的電腦用聚苯乙烯復(fù)合材料，氧指數(shù)為42-55；徑向抗強(qiáng)度為1210-1320 N/50mm；經(jīng)向耐堿保留率為86-112%。
本發(fā)明中的溴化丁苯聚合物的結(jié)構(gòu)式如下：
所述溴化丁苯聚合物，為白色顆?；蚍勰?，溴含量≥64%，軟化點(diǎn)115-125℃，密度1.3-1.6g/cm3,5%熱失量≥230℃，10%熱失量≥235℃；
所述溴化丁苯聚合物對(duì)二氯甲烷的溶解度為≥20g/100ml，對(duì)苯乙烯的溶解度為≥20g/100ml。
除非另有說(shuō)明和本領(lǐng)域技術(shù)常規(guī)單位，本發(fā)明中所采用的百分?jǐn)?shù)均為重量百分?jǐn)?shù)，本發(fā)明所述的比例，均為質(zhì)量比例。
最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。