無鹵阻燃hips材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無鹵阻燃HIPS材料及其制備方法，該HIPS材料在不損害力學(xué)性能的情況下，具有良好的阻燃性能，由該HIPS材料制成的產(chǎn)品能在高溫環(huán)境下長時(shí)間穩(wěn)定使用，且該阻燃HIPS材料還是無鹵的，解決了一般阻燃HIPS材料中含有鹵素的問題。
【專利說明】無鹵阻燃HIPS材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無鹵阻燃HIPS材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，電子產(chǎn)品、電器用品不斷發(fā)展進(jìn)步，而人們也對環(huán)保意識(shí)不斷提升，對于生態(tài)環(huán)境愈加重視。作為電子產(chǎn)品、電器用品外殼所使用的HIPS(耐沖擊性聚苯乙烯)材料，遇到越來越嚴(yán)苛的條件限制與挑戰(zhàn)。HIPS材料一般要求具有阻燃性能，用來降低產(chǎn)品在使用中產(chǎn)生火災(zāi)的危害。目前，阻燃的HIPS產(chǎn)品大多使用六溴環(huán)十二烷、溴代三嗪、八溴雙酚S雙醚等Br系產(chǎn)品，并和Ti203 (三氧化二銻)聯(lián)合使用做為阻燃劑，應(yīng)用這些阻燃劑所生產(chǎn)出的HIPS產(chǎn)品，阻燃性能雖然可以滿足客戶的要求，但是這些阻燃劑的加入也造成HIPS產(chǎn)品在其他的力學(xué)性能受到嚴(yán)重不利的影響，例如:沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、延伸率等等，尤其是當(dāng)客戶又對產(chǎn)品有無鹵素要求時(shí)，添加Br系阻燃劑的HIPS材料更無法達(dá)到要求。因此，無鹵阻燃HIPS材料的研發(fā)越來越受到人們的重視，而目前市場上尚未看到此類型的成熟
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種無鹵阻燃HIPS材料及其制備方法，該HIPS材料在不損害力學(xué)性能的情況下，具有良好的阻燃性能，由該HIPS材料制成的產(chǎn)品能在高溫環(huán)境下長時(shí)間穩(wěn)定使用，且該阻燃HIPS材料還是無鹵的，解決了一般阻燃HIPS材料中含有鹵素的問題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種無鹵阻燃HIPS材料，由如下原料組成:
HIPS樹脂:1-99重量份，
增韌劑:ι-?ο重量份，
磷系阻燃劑:5-30重量份，
阻燃助劑:1-49重量份，
抗氧劑1010: 0.3-1重量份，
抗氧劑168: 0.3-1重量份，
抗滴落劑:0.3-0.8重量份。
[0005]優(yōu)選的，所述的無鹵阻燃HIPS材料，由如下原料組成:
HIPS樹脂: 60重量份，
增韌劑:5重量份，
磷系阻燃劑:10重量份，
阻燃助劑:23重量份，
抗氧劑1010: 0.5重量份，
抗氧劑168: 1重量份，
抗滴落劑:0.5重量份。[0006]優(yōu)選的，所述增韌劑為熱塑性彈性體SEBS (苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)或SBS (苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)。
[0007]優(yōu)選的，所述磷系組燃劑為雙酚A雙(二苯基磷酸酯)、磷酸三苯酯和間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)中的一種或多種。
[0008]優(yōu)選的，所述阻燃助劑是以甲基、乙基為側(cè)基的長鏈碳?xì)浠衔铮浞肿恿繛閒 2萬，其主鏈末端連接甲基、乙基或氫。其中主鏈末端連接甲基，阻燃效果最好。
[0009]所述抗氧劑1010即四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述抗氧劑168即三[2.4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯。
[0010]優(yōu)選的，所述抗滴落劑為聚四氟乙烯樹脂。
[0011]本發(fā)明還提供上述無鹵阻燃HIPS材料的制備方法，依次包括如下步驟:原料干糙，配料，高速混合攪拌，雙螺桿擠出機(jī)擠出，冷卻，切粒機(jī)切粒，成品混合攪拌，產(chǎn)品性能測試，產(chǎn)品包裝。
[0012]上述的無鹵阻燃HIPS材料的制備方法，具體包括如下步驟:
1)將各原料在80°c干燥4小時(shí)，再按照各自添加比例稱重，投入高速混合機(jī)中，混合攪拌；所述高速混合機(jī)的攪拌桶轉(zhuǎn)速為1200RPM，攪拌時(shí)間為10-15分鐘；
2)將混合均勻的混合料倒入具有十段加熱區(qū)的雙螺桿擠出機(jī)中擠出，所述十段加熱區(qū)的溫度分別為:190-200 0C，220-240 °C，245-265 °C，245-265 °C，245-265 °C，230-235 °C，230-235 ,230-235 ,230-235 ,250-260 °C ；
3)冷卻、切粒、成品攪拌；所述成品攪拌的轉(zhuǎn)速為200RPM，攪拌時(shí)間為10-15分鐘；
4)將成品粒子在80°C烘干2-4小時(shí)，使粒子得到充分干燥。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于:提供一種無鹵阻燃HIPS材料及其制備方法，該HIPS材料在不損害力學(xué)性能的情況下，具有良好的阻燃性能，由該HIPS材料制成的產(chǎn)品能在高溫環(huán)境下長時(shí)間穩(wěn)定使用，且該阻燃HIPS材料還是無鹵的，解決了一般阻燃HIPS材料中含有鹵素的問題。
[0014]將磷系高效阻燃劑應(yīng)用到HIPS，不僅將阻燃效果達(dá)到所需要的VO級(jí)別，也符合電器產(chǎn)品外殼所要求的無鹵環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，并且不影響HIPS材料力學(xué)的性能，完整的改變HIPS材料的阻燃體系，使HIPS材料達(dá)到無鹵的效果。
[0015]HIPS材料的HDT (熱變形溫度Heat deflection temperature)會(huì)隨配方中磷系阻燃劑添加量的增加而下降，阻燃助劑的加入，可在保證達(dá)到阻燃效果的前提下，降低磷系阻燃劑的添加量，也避免HDT的大幅下降，保證HIPS材料的熱變形性能。
[0016]在生產(chǎn)的工藝流程上，采用高分散性質(zhì)、低剪切的雙螺桿擠出工藝，使阻燃劑和增韌劑分散均勻，所產(chǎn)出的阻燃HIPS材料性能可以更穩(wěn)定。本發(fā)明工藝流程簡單，配方制定穩(wěn)定，效果突出，成本低廉，可應(yīng)用到市場的前景。
[0017]本發(fā)明具有如下特點(diǎn):
1.本發(fā)明HIPS材料達(dá)到無鹵阻燃要求，且阻燃級(jí)別達(dá)到VO級(jí)。
[0018]2.本發(fā)明無鹵阻燃HIPS材料力學(xué)性能沒有特別大的改變，與未添加阻燃劑的HIPS材料力學(xué)性能相當(dāng)，也可在高溫環(huán)境下長時(shí)間使用。
[0019] 3.本發(fā)明HIPS材料的比重為1.08，與未添加阻燃劑的HIPS材料比重相同；市面上使用氫氧化鋁以及氫氧化鎂作為無鹵阻燃劑的HIPS材料，其比重偏高許多，會(huì)在1.18~1.30之間。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0021]本發(fā)明具體實(shí)施的技術(shù)方案是:
本發(fā)明提供一種無鹵阻燃HIPS材料，由如下原料組成:
HIPS樹脂:1-99重量份(優(yōu)選為I重量份、60重量份或99重量份)，
增韌劑:1-10重量份(優(yōu)選為I重量份、5重量份或10重量份)，
磷系阻燃劑:5-30重量份(優(yōu)選為5重量份、10重量份或30重量份)， 阻燃助劑:1-49重量份(優(yōu)選為I重量份、23重量份或49重量份)，
抗氧劑1010:0.3-1重量份(優(yōu)選為0.3重量份、0.5重量份或I重量份)，
抗氧劑168:0.3-1重量份(優(yōu)選為0.3重量份、0.5重量份或I重量份)，
抗滴落劑:0.3-0.8重量份(優(yōu)選為0.3重量份、0.5重量份或0.8重量份)。
[0022]所述增韌劑可以為熱塑性彈性體SEBS (苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)或SBS (苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)。
[0023]所述磷系組燃劑可以為雙酚A雙(二苯基磷酸酯)、磷酸三苯酯和間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)中的一種或多種。
[0024]所述阻燃助劑是以甲基、乙基為側(cè)基的長鏈碳?xì)浠衔?，其分子量為廣2萬，其主鏈末端連接甲基、乙基或氫。主鏈末端如連接上甲基，阻燃效果最好。
[0025]所述抗氧劑1010即四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述抗氧劑168即三[2.4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯。
[0026]所述抗滴落劑為聚四氟乙烯樹脂。
[0027]本發(fā)明還提供上述無鹵阻燃HIPS材料的制備方法，依次包括如下步驟:原料干糙，配料，高速混合攪拌，雙螺桿擠出機(jī)擠出，冷卻，切粒機(jī)切粒，成品混合攪拌，產(chǎn)品性能測試，產(chǎn)品包裝。
[0028]上述的無鹵阻燃HIPS材料的制備方法，具體包括如下步驟:
1)將各原料在80°C干燥4小時(shí)，再按照各自添加比例稱重，投入高速混合機(jī)中，混合攪拌；所述高速混合機(jī)的攪拌桶轉(zhuǎn)速為1200RPM，攪拌時(shí)間為10-15分鐘；
2)將混合均勻的混合料倒入具有十段加熱區(qū)的雙螺桿擠出機(jī)中擠出，所述十段加熱區(qū)的溫度分別為:190-200 0C，220-240 °C，245-265 °C，245-265 °C，245-265 °C，230-235 °C，230-235 ,230-235 ,230-235 ,250-260 °C ；
3)冷卻、切粒、成品攪拌；所述成品攪拌的轉(zhuǎn)速為200RPM，攪拌時(shí)間為10-15分鐘；
4)將成品粒子在80°C烘干2-4小時(shí)，使粒子得到充分干燥。
[0029]將本發(fā)明HIPS材料粒子在合適的工藝條件下，注塑成樣條，并在溫度為23±2°C、濕度為50±5%的條件下靜置4小時(shí)，使料條結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并與環(huán)境溫度相同后，測試其性能強(qiáng)度。
[0030]樣條注塑溫度如下:
【權(quán)利要求】
1.無鹵阻燃HIPS材料，其特征在于，由如下原料組成: HIPS樹脂:1-99重量份， 增韌劑: 1-10重量份， 磷系阻燃劑:5-30重量份， 阻燃助劑: 1-49重量份， 抗氧劑1010: 0.3-1重量份， 抗氧劑168: 0.3-1重量份， 抗滴落劑: 0.3-0.8重量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃HIPS材料，其特征在于，由如下原料組成: HIPS樹脂:60重量份， 增韌劑: 5重量份， 磷系阻燃劑:10重量份， 阻燃助劑: 23重量份， 抗氧劑1010: 0.5重量份， 抗氧劑168: 1重量份， 抗滴落劑: 0.5重量份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無鹵阻燃HIPS材料，其特征在于，所述增韌劑為熱塑性彈性體SEBS或SBS。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無鹵阻燃HIPS材料，其特征在于，所述磷系組燃劑為雙酚A雙(二苯基磷酸酯)、磷酸三苯酯和間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無鹵阻燃HIPS材料，其特征在于，所述阻燃助劑是以甲基、乙基為側(cè)基的長鏈碳?xì)浠衔?，其分子量為廣2萬，其主鏈末端連接甲基、乙基或氫。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無鹵阻燃HIPS材料，其特征在于，所述抗滴落劑為聚四氟乙烯樹脂。
7.用于制備權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述無鹵阻燃HIPS材料的制備方法，其特征在于，依次包括如下步驟:原料干糙，配料，高速混合攪拌，雙螺桿擠出機(jī)擠出，冷卻，切粒機(jī)切粒，成品混合攪拌，產(chǎn)品性能測試，產(chǎn)品包裝。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無鹵阻燃HIPS材料的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟: 1)將各原料在80°C干燥4小時(shí)，再按照各自添加比例稱重，投入高速混合機(jī)中，混合攪拌；所述高速混合機(jī)的攪拌桶轉(zhuǎn)速為1200RPM，攪拌時(shí)間為10-15分鐘； 2)將混合均勻的混合料倒入具有十段加熱區(qū)的雙螺桿擠出機(jī)中擠出，所述十段加熱區(qū)的溫度分別為:190-200 0C，220-240 °C，245-265 °C，245-265 °C，245-265 °C，230-235 °C，230-235 ,230-235 ,230-235 ,250-260 °C ； 3)冷卻、切粒、成品攪拌；所述成品攪拌的轉(zhuǎn)速為200RPM，攪拌時(shí)間為10-15分鐘； 4)將成品粒子在80°C烘干2-4小時(shí)，使粒子得到充分干燥。
【文檔編號(hào)】B29C47/92GK103897319SQ201410034925
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】曾弘毅 申請人:蘇州鏵茂工程塑料有限公司