CN101875775B - 低烟无卤阻燃聚苯醚组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了低烟无卤阻燃聚苯醚组合物及其制备方法。低烟无卤阻燃聚苯醚组合物由如下组分和重量百分数组成：聚苯醚30～80％、聚苯乙烯树脂10～40％、阻燃剂5～25％，消烟剂2～8％。本发明采用有机磷酸酯阻燃剂和抑烟剂协同阻燃，达到阻燃剂和抑烟剂添加量少、阻燃效率高、流动性高，加工性能好等优点，广泛应用于对材料刚性要求比较高如船舶、航空领域和建筑行业等应用领域。

Description

低烟无卤阻燃聚苯醚组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种低烟无卤阻燃聚苯醚组合物及其制备方法。

背景技术

聚苯醚树脂(PPE或PPO)是五大工程塑料之一，也是工程塑料合金中消费量最大的品种。由于聚苯醚具有优良的物理机械性能、耐热性和电气绝缘性，其吸湿性低、强度高，尺寸稳定性好，高温下耐蠕变性好等优点，目前广泛应用于家电、办公和通讯设备、汽车工业和化工等领域。

目前传统意义上的阻燃聚苯醚虽然阻燃性能上可以达到要求，但是其在燃烧过程中仍然产生大量的烟雾和有毒气体，严重危害人们的生命财产安全。

对于某些应用领域对烟雾和毒性要求比较高的场所和领域，如船舶、航空领域和建筑行业等应用领域，目前传统的无卤阻燃聚苯醚就满足不了要求，所以采用低烟无卤阻燃聚苯醚材料来替代传统意义上的阻燃聚苯醚成为一个新的发展趋势。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术上存在的缺点，提供了一种具有低烟和无卤的阻燃聚苯醚组合物。

本发明的另一个目的是提供上述阻燃聚苯醚组合物的制备方法。

为了实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种低烟无卤阻燃聚苯醚组合物，由如下组分和重量百分数组成：聚苯醚30～80％、聚苯乙烯树脂10～40％、阻燃剂5～25％，消烟剂2～8％。

在上述聚苯醚组合物中，所述聚苯醚的特性粘度在0.3-0.55dl/g(在30℃下于氯仿中测定)，优选在0.4-0.5dl/g。

在上述聚苯醚组合物中，所述聚苯乙烯树脂为结晶聚苯乙烯或橡胶改性的聚苯乙烯，其熔融指数为3-12g/10min，优选在3-7g/10min。对于橡胶改性的聚苯乙烯中使用的橡胶包括聚丁二烯、苯乙烯/丁二烯共聚物、聚异戊二烯、丁二烯/异戊二烯共聚物、天然橡胶或乙烯/丙烯共聚物，优选的为聚丁二烯或苯乙烯/丁二烯共聚物。

在上述聚苯醚组合物中，所述阻燃剂为有机磷酸酯树脂。

在上述聚苯醚组合物中，所述有机磷酸酯树脂为基于间苯二酚或基于双酚的磷酸酯。所述基于间苯二酚的磷酸酯，如间苯二酚双(二苯基磷酸酯)；基于双酚的磷酸酯，如双酚A双(二苯基磷酸酯)、磷酸双酚A四苯酯、也包含被取代苯基集团的磷酸酯。对于某些可以应用于聚苯醚的环状磷酸酯阻燃剂同样也适用于本发明。这些磷酸酯化合物或单独使用，或以两种或多种混合物的形式使用。

在上述聚苯醚组合物中，所述消烟剂为无机金属类化合物。所述无机金属类化合物为金属氧化物、金属氢氧化物或金属盐类。金属氧化物优选氧化铁、三氧化钼、氧化铜、氧化锌、氧化镁、三氧化二锑、氧化铍等，金属氢氧化物优选氢氧化铝、氢氧化镁等，金属盐类优选磷酸盐、硼酸盐、草酸盐、硫酸盐、锡酸盐等，以及其它的金属化合物如二茂铁、苯酰二茂铁等。这些金属类化合物或单独使用，或以两种或多种混合物的形式使用。

适当时候，本发明所述的聚苯醚组合物中可以添加提高材料韧性的冲击改性剂。冲击改性剂的选择必须考虑到其与树脂应有良好的相容性，同时冲击改性剂在材料基体中要形成适当的相结构才能更有效地提高增韧效果。适用于本发明中的冲击改性剂为苯乙烯/丁二烯的嵌段共聚物，苯乙烯/异戊二烯的嵌段共聚物及其氢化的弹性体，添加的具体含量根据所需要的目的而选择。

本发明的聚苯醚组合物中还可以进一步含有其它的添加剂，如增塑剂、稳定剂、脱模剂、填料、染料、颜料和其它赋予其它特性的树脂，只要不损害本发明的效果即可。

本发明的聚苯醚组合物的制备方法并不特别受限，本发明的聚苯醚组合物可以通过用例如挤出机(单螺杆或双螺杆挤出机)、热滚、捏合机、混炼机等捏合而制备，在这些当中，从生产效率的角度来讲，优选用单螺杆或双螺杆挤出机来制备共混物，挤出的温度通常为230-360℃，优选250-320℃。混合本发明的各个组分的顺序通常并不重要，可以由本领域的普通技术人员来确定。

与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明采用有机磷酸酯阻燃剂和抑烟剂协同阻燃，达到阻燃剂和抑烟剂添加量少、阻燃效率高、流动性高，加工性能好等优点，广泛应用于对材料刚性要求比较高如船舶、航空领域和建筑行业等应用领域。

具体实施方式

下述实施例将对本发明进行进一步详述，但是本发明不应受到这些实施例的限制。

各实施例制备的复合物按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，各实施例中的物理性能分别按国际标准进行测试。

为了评价材料在燃烧和分解条件下可能释放烟的程度，试验按照GB/T8627-2007的标准在烟密度箱内进行，通过测量材料燃烧产生的烟气中的固体尘埃对光的反射造成光通量的损失来评价烟密度的大小。主要通过两个指标来划分材料的等级：最大烟密度值(MSD)和烟密度等级(SDR)。试样通过注塑成型为25mm×25mm×3mm的样板，试验前样板按照GB/T2918-1998中的环境条件处理48小时，试验在温度(23±2℃)和相对湿度为50±5％的条件下进行。

本发明由下面实施例验证：

PPE树脂：PPE LXR045，粘度0.45，中国蓝星化工生产

HIPS树脂：HIPS 1300，熔指4(200,5kg)，DOW CHEMICAL生产

阻燃剂：BDP，由日本旭瑞达公司生产

消烟剂：三氧化钼，由萧山天钼化工有限公司生产；

二茂铁，由辽阳威特化工有限公司生产；

DS105，由金发科技股份有限公司按照质量1∶1的比例配置的氧化锌/氧化镁复合消烟剂体系。

实施例1～3验证了不同消烟剂的效果，详细数据结果见表1：

表1、实施实例配方表及复合物性能检测结果

由上述表1的实验结果可以明显的看出，添加适量的消烟剂可以在一定程度上降低聚苯醚复合物材料的烟密度等级和最大烟密度值，不同类型的金属化合物的消烟效果略有不同。

Claims (1)

1.一种低烟无卤阻燃聚苯醚组合物，其特征在于由如下组分和重量百分数组成：PPE树脂PPE LXR04550％，HIPS 130028％，阻燃剂BDP 18％，消烟剂二茂铁4％。