发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足,提供一种高耐热、无卤阻燃聚苯醚/聚苯乙烯复合物及其制备方法。
本发明的另一目的在于提供该高耐热、无卤阻燃聚苯醚/聚苯乙烯复合物的制备方法。
一种高耐热、无卤阻燃聚苯醚/聚苯乙烯复合物,其特征在于包括聚苯醚树脂、聚苯乙烯树脂、增韧剂、加工助剂及无卤阻燃剂;其中,无卤阻燃剂为微胶囊化包覆红磷与磷酸酯或亚磷酸酯中的一种或多种采用分别加料的方式进行复配使用。
所述的聚苯醚树脂为45-85重量份,聚苯乙烯树脂为8-40重量份,增韧剂2-15重量份,无卤阻燃剂4-15重量份,加工助剂0.3-5重量份。优选聚苯醚树脂为45-70重量份,聚苯乙烯树脂为15-30重量份,增韧剂2-8重量份,无卤阻燃剂6-12重量份,加工助剂0.3-3重量份。其中,在无卤阻燃剂中,微胶囊化包覆红磷1-4重量份,其余为磷酸酯或亚磷酸酯中的一种或多种以任意比例混合。
复合物还可含抗氧剂0.15-0.8重量份,抗氧剂为下列物质中的一种或多种任意混合物:酚类(分子量>700,分解温度大于320℃)、亚磷酸酯、含硫酯类或α-羟基酮。
所述的无卤阻燃剂中的胶囊化包覆红磷为耐高温微胶囊化包覆红磷、耐高温白度化微胶囊包覆红磷,如:商品名为RPM(四川晨光化工生产);磷酸酯可以是单体型磷酸酯或缩合磷酸酯或两者的混合物,其中单体型磷酸酯主要包括磷酸三C1-10烷基酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸二苯酯-甲苯基酯等,其中,磷酸三C1-10烷基酯优选为磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丙酯、磷酸三异丙酯、磷酸三丁酯、磷酸三异丁酯等;缩合磷酸酯为间二苯酚磷酸酯、对苯二酚磷酸酯或双酚A磷酸酯或两者以上的混合物,如:购于旭瑞达的RDP或BDP;主要包括间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、间苯二酚双(甲苯基磷酸酯)、间苯二酚双(双二甲苯基磷酸酯)、对苯二酚双(二苯基磷酸酯)、对苯二酚双(甲苯基磷酸酯)、对苯二酚双(双二甲苯基磷酸酯)、双酚二(二苯基磷酸酯)间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、间苯二酚双(甲苯基磷酸酯)、间苯二酚双(双二甲苯基磷酸酯)、双酚二(二苯基磷酸酯)、双酚二(双甲苯基磷酸酯)、双酚二(双二甲苯基磷酸酯)、双酚A二(二苯基磷酸酯)、双酚A二(双甲苯基磷酸酯)、双酚A二(双二甲苯基磷酸酯);亚磷酸酯类可以是芳香族亚磷酸酯(如:亚磷酸三C6-10芳基酯等,优选芳基为苯基、甲苯基、二甲苯基等)、脂肪族亚磷酸酯(如:亚磷酸三C1-10烷基酯,优选烷基为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基等)、有机亚磷酸酯(如:C1-6烷基膦酸二C1-6烷基酯、C1-6烷基膦酸二C6-10芳基酯、C1-6烷基膦酸C1-6烷基C6-10芳基酯等烷基磷酸二酯,优选烷基为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基,芳基为苯基、甲苯基、二甲苯基等)中的一种或两种以上的混合物。
由于上述材料制备的阻燃剂分解温度均在270℃以上,具有很高的热稳定性,并且不含卤素,进行复配,不仅添加量少,而且可以获得良好的阻燃效果,上述材料均可市售得到。
所述的增韧剂为苯乙烯嵌段共聚物(优选苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、氢化SBS(SEBS)中的一种或两种以上混合物)、乙丙橡胶(EPDM)、苯乙烯丙烯酸丁酯二元接枝改性乙丙橡胶(EPDM-g-St/BA)中的一种或多种的混合物。
所述的加工助剂为硅酮、脂肪酸酰胺、有机硅油、α-甲基苯乙烯中的一种或两种以上混合物。
所述的高耐热、无卤阻燃聚苯醚/聚苯乙烯复合物,其制备方法是采用高速预混合分散挤出工艺,其特征在于将聚苯醚树脂、聚苯乙烯树脂、微胶囊化包覆红磷、增韧剂、抗氧剂、加工助剂分散混合均匀后,送入到双螺杆挤出机中(双螺杆挤出机的长径比为24-48,可至少有一套带有准确计量的液体泵装置,同时还具有精确的温控和真空排气系统;各段螺杆温度应控制在220-285℃之间,最好控制在240-280℃之间;螺杆转速为200-600转/分钟,最好控制在300-500转/分钟),通过双螺杆挤出机进行塑化、混炼,同时把磷酸酯或亚磷酸酯加入到挤出机中,通过螺杆的分布混合使液体均匀分散到PPO/HIPS合金(聚苯醚/聚苯乙烯合金)内,最后挤出、冷却、干燥、切粒和包装。
本发明高耐热、无卤阻燃聚苯醚/聚苯乙烯复合物通过复配性阻燃剂,使得阻燃剂用量减少,有效避免析出,且无卤环保,在保持热塑性树脂的特性的同时阻燃性可达到UL940.75mmV0级。
本发明的有益效果:
本发明的复合物从根本上解决了现有阻燃技术中阻燃剂含卤、易析出且阻燃等级低等问题,提供一种既具有环保阻燃、又能有效防止析出的高耐热聚苯醚/聚苯乙烯复合物及其制备方法,特别适用于电子电器领域,如:偏转线圈骨架、充电器外壳、数码配件、光伏接线器盒等;办公设备和流体工程领域,如:打印机墨盒壳体、内部结构件、水处理和反渗透部件等。本发明的加工流程连续、生产效率高、产品质量稳定,用本发明复合物制作的产品耐热性高、表面光滑、环保,无任何有卤物质。
具体实施方式
以下通过实例说明本发明的技术方案。然而,这些实例并不限制本发明。
实施例1
配方:聚苯醚树脂为45重量份,聚苯乙烯树脂为40重量份,增韧剂(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)2重量份,无卤阻燃剂12重量份(微胶囊化包覆红磷1重量份,磷酸三苯酯8重量份、磷酸三丙酯3重量份),加工助剂(硅酮)1重量份。
制备方法:采用高速预混合分散挤出工艺,将聚苯醚树脂、聚苯乙烯树脂、微胶囊化包覆红磷(购之四川晨光化工,商品名为RPM)、增韧剂、加工助剂投入高混机,分散混合后,通过双螺杆挤出机进行塑化、混炼,同时通过液体计量泵把磷酸三苯酯和磷酸三丙酯液体加入到挤出机中,通过螺杆的分布混合使液体阻燃剂均匀分散到PPO/HIPS合金内,双螺杆挤出机的长径比为24,有一套液体泵装置,温控和真空排气系统;各段螺杆温度控制在240℃-275℃的常规范围内;螺杆转速为300转/分钟,挤出、冷却、干燥、切粒和包装后得到本发明高耐热、无卤阻燃聚苯醚/聚苯乙烯复合物。
实施例2
配方:聚苯醚树脂为84重量份,聚苯乙烯树脂为10重量份,增韧剂(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯和乙丙橡胶按重量比1∶1的混合物)2重量份,无卤阻燃剂4重量份(微胶囊化包覆红磷1重量份,间苯二酚双(二苯基磷酸酯)2重量份,双酚二(二苯基磷酸酯)1重量份),加工助剂(脂肪酸酰胺)0.3重量份。
制备方法:采用高速预混合分散挤出工艺,将聚苯醚树脂、聚苯乙烯树脂、微胶囊化包覆红磷(购之四川晨光化工,商品名为RPM)、增韧剂、加工助剂投入高混机,分散混合后,通过双螺杆挤出机进行塑化、混炼,同时通过液体计量泵把间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、双酚二(二苯基磷酸酯)液体加入到挤出机中,通过螺杆的分布混合使液体阻燃剂均匀分散到PPO/HIPS合金内,双螺杆挤出机的长径比为48,有一套液体泵装置,温控和真空排气系统;各段螺杆温度控制在240℃-275℃;螺杆转速为500转/分钟,挤出、冷却、干燥、切粒和包装后得到本发明高耐热、无卤阻燃聚苯醚/聚苯乙烯复合物。
实施例3
配方:聚苯醚树脂为59重量份,聚苯乙烯树脂为25重量份,增韧剂(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯和氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯按重量比1∶2的混合物)4重量份,无卤阻燃剂10重量份(微胶囊化包覆红磷3重量份,磷酸三乙酯2重量份,双酚A二(双二甲苯基磷酸酯4重量份,二甲苯基亚磷酸三乙基苯基酯1重量份),加工助剂(有机硅油)2重量份。
制备方法:采用高速预混合分散挤出工艺,将聚苯醚树脂、聚苯乙烯树脂、微胶囊化包覆红磷(购于连云港信拓硅化科技有限公司)、增韧剂、加工助剂投入高混机,分散混合后,通过双螺杆挤出机进行塑化、混炼,同时通过液体计量泵把磷酸三乙酯、双酚A二(双二甲苯基磷酸酯),二甲苯基亚磷酸三乙基苯基酯液体加入到挤出机中,通过螺杆的分布混合使液体阻燃剂均匀分散到PPO/HIPS合金内,双螺杆挤出机的长径比为36,有一套液体泵装置,温控和真空排气系统;各段螺杆温度控制在240℃-275℃;螺杆转速为600转/分钟,挤出、冷却、干燥、切粒和包装后得到本发明高耐热、无卤阻燃聚苯醚/聚苯乙烯复合物。
实施例4
配方:聚苯醚树脂为70重量份,聚苯乙烯树脂为15重量份,增韧剂(苯乙烯丙烯酸丁酯二元接枝改性乙丙橡胶)8重量份,无卤阻燃剂6重量份(微胶囊化包覆红磷4重量份,亚磷酸三(二甲苯基)酯2重量份),加工助剂(α-甲基苯乙烯)1重量份,抗氧剂[1.3.5-三甲基-2.4.6-三(3.5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯]0.15重量份。
制备方法:采用高速预混合分散挤出工艺,将聚苯醚树脂、聚苯乙烯树脂、微胶囊化包覆红磷(购之四川晨光化工,商品名为RPM)、增韧剂、抗氧剂、加工助剂投入高混机,分散混合后,通过双螺杆挤出机进行塑化、混炼,同时通过液体计量泵把亚磷酸三(二甲苯基)酯液体加入到挤出机中,通过螺杆的分布混合使液体阻燃剂均匀分散到PPO/HIPS合金内,双螺杆挤出机的长径比为24,有一套液体泵装置,温控和真空排气系统;各段螺杆温度控制在240℃-275℃;螺杆转速为300转/分钟,挤出、冷却、干燥、切粒和包装后得到本发明高耐热、无卤阻燃聚苯醚/聚苯乙烯复合物。
实施例5
配方:聚苯醚树脂为50重量份,聚苯乙烯树脂为25重量份,增韧剂(乙丙橡胶)8重量份,无卤阻燃剂14重量份(微胶囊化包覆红磷2重量份,亚磷酸三异丙基酯12重量份),加工助剂(α-甲基苯乙烯)2重量份,抗氧剂(α-羟基酮)0.8重量份。
制备方法:采用高速预混合分散挤出工艺,将聚苯醚树脂、聚苯乙烯树脂、微胶囊化包覆红磷(购之四川晨光化工,商品名为RPM)、增韧剂、抗氧剂、加工助剂投入高混机,分散混合后,通过双螺杆挤出机进行塑化、混炼,同时通过液体计量泵把亚磷酸三异丙基酯液体阻燃剂加入到挤出机中,通过螺杆的分布混合使液体阻燃剂均匀分散到PPO/HIPS合金内,双螺杆挤出机的长径比为24,有一套液体泵装置,同时还具有温控和真空排气系统;各段螺杆温度控制在240℃-275℃;螺杆转速为200转/分钟,挤出、冷却、干燥、切粒和包装后得到本发明高耐热、无卤阻燃聚苯醚/聚苯乙烯复合物。
实施例6
配方:聚苯醚树脂为70重量份,聚苯乙烯树脂为12重量份,增韧剂(乙丙橡胶)5重量份,无卤阻燃剂10重量份(其中,微胶囊化包覆红磷2重量份,亚磷酸三异丙基酯3重量份,对苯二酚双(甲苯基磷酸酯)4重量份,己烷基膦酸二苯基酯1重量份),加工助剂(α-甲基苯乙烯)3重量份,抗氧剂(α-羟基酮)0.6重量份。
制备方法:采用高速预混合分散挤出工艺,将聚苯醚树脂、聚苯乙烯树脂、微胶囊化包覆红磷(购之四川晨光化工,商品名为RPM)、增韧剂、抗氧剂、加工助剂投入高混机,分散混合后,通过双螺杆挤出机进行塑化、混炼,同时通过液体计量泵把亚磷酸三异丙基酯,对苯二酚双(甲苯基磷酸酯),己烷基膦酸二苯基酯液体阻燃剂加入到挤出机中,通过螺杆的分布混合使液体阻燃剂均匀分散到PPO/HIPS合金内,双螺杆挤出机的长径比为24,有一套液体泵装置,同时还具有温控和真空排气系统;各段螺杆温度控制在240℃-275℃;螺杆转速为200转/分钟,挤出、冷却、干燥、切粒和包装后得到本发明高耐热、无卤阻燃聚苯醚/聚苯乙烯复合物。
实施例7
配方:聚苯醚树脂为55重量份,聚苯乙烯树脂为20重量份,增韧剂(乙丙橡胶)8重量份,无卤阻燃剂14重量份(微胶囊化包覆红磷3重量份,亚磷酸三异丙基酯5重量份,丙基膦酸二甲苯基酯6重量份),加工助剂(α-甲基苯乙烯)2重量份,抗氧剂(α-羟基酮)0.8重量份。
制备方法:采用高速预混合分散挤出工艺,将聚苯醚树脂、聚苯乙烯树脂、微胶囊化包覆红磷(购之四川晨光化工,商品名为RPM)、增韧剂、抗氧剂、加工助剂投入高混机,分散混合后,通过双螺杆挤出机进行塑化、混炼,同时通过液体计量泵把亚磷酸三异丙基酯和丙基膦酸二甲苯基酯液体阻燃剂加入到挤出机中,通过螺杆的分布混合使液体阻燃剂均匀分散到PPO/HIPS合金内,双螺杆挤出机的长径比为24,有一套带有液体泵装置,同时还具有温控和真空排气系统;各段螺杆温度控制在240℃-275℃;螺杆转速为200转/分钟,挤出、冷却、干燥、切粒和包装后得到本发明高耐热、无卤阻燃聚苯醚/聚苯乙烯复合物。
实施例8
配方:聚苯醚树脂为60重量份,聚苯乙烯树脂为16重量份,增韧剂(氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)8重量份,无卤阻燃剂14重量份(微胶囊化包覆红磷4重量份,双酚A二(双二甲苯基磷酸酯)10重量份),加工助剂(α-甲基苯乙烯)2重量份,抗氧剂(α-羟基酮)0.8重量份。
制备方法:采用高速预混合分散挤出工艺,将聚苯醚树脂、聚苯乙烯树脂、微胶囊化包覆红磷(购之四川晨光化工,商品名为RPM)、增韧剂、抗氧剂、加工助剂投入高混机,分散混合后,通过双螺杆挤出机进行塑化、混炼,同时通过液体计量泵把双酚A二(双二甲苯基磷酸酯)液体阻燃剂加入到挤出机中,通过螺杆的分布混合使液体阻燃剂均匀分散到PPO/HIPS合金内,双螺杆挤出机的长径比为44,有一套带有液体泵装置,同时还具有温控和真空排气系统;各段螺杆温度控制在240℃-275℃;螺杆转速为200转/分钟,挤出、冷却、干燥、切粒和包装后得到本发明高耐热、无卤阻燃聚苯醚/聚苯乙烯复合物。
实施例9
配方:聚苯醚树脂为60重量份,聚苯乙烯树脂为16重量份,增韧剂(氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)8重量份,无卤阻燃剂12重量份(微胶囊化包覆红磷4重量份,亚磷酸三丙烷基酯8重量份),加工助剂(α-甲基苯乙烯)2重量份,抗氧剂(α-羟基酮)0.8重量份。
制备方法:采用高速预混合分散挤出工艺,将聚苯醚树脂、聚苯乙烯树脂、微胶囊化包覆红磷(购之四川晨光化工,商品名为RPM)、增韧剂、抗氧剂、加工助剂投入高混机,分散混合后,通过双螺杆挤出机进行塑化、混炼,同时通过液体计量泵把亚磷酸三丙烷基酯液体阻燃剂加入到挤出机中,通过螺杆的分布混合使液体阻燃剂均匀分散到PPO/HIPS合金内,双螺杆挤出机的长径比为44,有一套带有液体泵装置,同时还具有温控和真空排气系统;各段螺杆温度控制在240℃-275℃;螺杆转速为200转/分钟,挤出、冷却、干燥、切粒和包装后得到本发明高耐热、无卤阻燃聚苯醚/聚苯乙烯复合物。
实施例所得复合物的性能检测结果见表一
表一