CN102399405A - 一种耐高温无卤阻燃聚苯乙烯及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种耐高温无卤阻燃聚苯乙烯及其制备方法，该聚苯乙烯是通过下列配方混合制成：按重量计算，高抗冲聚苯乙烯：70-75/份，磷酸三甲苯脂：5-8/份，包裹红磷：2-5/份，聚苯醚（PPE粉）：15-20/份，抗氧剂：0.2-0.5/份，聚乙烯蜡（PE蜡）:0.2-0.5/份，润滑剂:0.5-1/份，硬脂酸锌:0.2-0.5/份。将上述材料放入搅拌器中混合，再进行搅拌，搅拌均匀后挤出造粒。本发明大大地提高了无卤聚苯乙烯的耐温性，提高了无卤聚苯乙烯的阻燃性能，经试验测定，其阻燃效果可达到UL-945VA级，热变形1.82Mpa可达85℃以上，扩展了聚苯乙烯的应用范围。

Description

一种耐高温无卤阻燃聚苯乙烯及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚苯乙烯及其制备方法，准确地说是一种耐高温无卤阻燃聚苯乙烯及其制备方法，其阻燃效果可达到UL-94 5VA级，热变形1.82Mpa可达85℃以上。 
背景技术
高抗冲聚苯乙烯又称接枝型高冲击强度聚苯乙烯，简称是由本体-悬浮聚合与本体聚合两种方法制得。白色不透明珠状或颗粒。高抗冲聚苯乙烯韧性好，耐冲击。耐油、耐水。抗弯曲性能好，具有良好的加工性能，用于奶酪盒、盖、线轴、冰箱零件、家具；高光泽，高抗冲强度，耐热性好。用于零件、空调机箱、食品包装、CD件、收音机和电视机壳。 
然而，高抗冲聚苯乙烯及其制品非常易燃，因此，在制作过程中必须添加阻燃剂，以避免潜在的火灾隐患。 
专利申请200810306074.2公开了一种无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯及其制备方法，它是由高抗冲聚苯乙烯、微胶囊化红磷、复合成炭剂、相容剂、偶联剂、抗氧剂、润滑剂制备而成，将微胶囊化红磷、高抗冲聚苯乙烯、偶联剂放入高速混合机中混合3分钟，再加入其他原料继续混合3分钟，用双螺杆挤出机一次混炼造粒，所得高抗冲聚苯乙烯产品不含卤素，制备方法简单，虽然该高抗冲聚苯乙烯产品具有一定的阻燃性，然而该高抗冲聚苯乙烯产品耐温不够，阻燃效果不是太理想。 
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种耐高温无卤阻燃聚苯乙烯及其制备方法，该聚苯乙烯及其制备方法耐温性能好，具有良好的阻燃效果。 
本发明的另一个目的是提供一种耐高温无卤阻燃聚苯乙烯及其制备方法，该聚苯乙烯及其制备方法制备简单，容易实现，成本低廉。 
为达到上述目的，本发明是这样实现的。 
一种耐高温无卤阻燃聚苯乙烯，其特征在于该聚苯乙烯是通过下列配方混合制成：按重量计算，高抗冲聚苯乙烯：70-75/份，磷酸三甲苯脂：5-8/份，包裹红磷：2-5/份，聚苯醚（PPE粉）：15-20/份，抗氧剂：0.2-0.5/份，聚乙烯蜡（PE蜡）:0.2-0.5/份，润滑剂:0.5-1/份，硬脂酸锌:0.2-0.5/份。 
所述包裹红磷为含磷量在80%以上的包裹红磷。 
所述润滑剂为大于200目的乙撑双硬脂酰胺。 
所述聚乙烯蜡是超低分子量聚乙烯、低聚物蜡裂解蜡、聚合蜡以及润合蜡四种中的任意一种或两种以上混合物。 
所述硬脂酸锌为氧化锌含量为8%-14.5%的硬脂酸锌。 
所述抗氧剂为下列物质中的任意一种或任意两种以上的混合物：来磷酸脂，硫代丙酸脂、金属离子钝化剂，分子量大于320℃的酚。 
一种耐高温无卤阻燃聚苯乙烯的制备方法，该方法是将上述材料放入搅拌器中混合，再进行搅拌，搅拌均匀后挤出造粒。 
搅拌混合时所用搅拌器为卧式中速搅拌器，搅拌速度为60-120转/分种，搅拌5-10分钟。 
挤出造粒，是采用双轴挤出机进行挤出，该双轴挤出机的长径比为36:1－44:1，最好是采用36:1、40:1、44:1三个的任意一种。 
上述的双轴挤出机，喂料转速为20-45转/分钟中，主机螺杆转速为340-460转/分钟。 
上述的双轴挤出机，其工作温度设定在215℃-255℃之间。 
本发明采用新的配方制作高抗冲聚苯乙烯，大大地提高了无卤聚苯乙烯的耐温性，提高了无卤聚苯乙烯的阻燃性能，经试验测定，其阻燃效果可达到UL-94 5VA级，热变形1.82Mpa可达85℃以上，扩展了聚苯乙烯的应用范围。 
且本发明制作方法简单，容易实现，制作成本低廉。 
具体实施方式
实施方案1。 
按重量计算配方：高抗冲聚苯乙烯：75份，聚苯醚：15份，包裹红磷：5份，磷酸三甲苯脂：5份，抗氧剂：0.2份，PE蜡：0.2份，润滑剂：0.2份，硬脂酸锌：0.2份。 
制备：将上述材料放入中速搅拌器中进行搅拌，搅拌器转速设定为60转/分钟，搅拌10分钟。然后再挤出造粒，主机螺杆转速设定：340-360转/分种，喂料转速设定为20-25转/分钟。双轴挤出机长径比为36：1。 
双轴挤出机的温度设定为： 
机头℃ 8区℃ 7区℃ 6区℃ 5区℃ 4区℃ 3区℃ 2区℃ 1区℃
235 235 235 235 235 235 235 225 215
     最后冷却切断包装。
实施方案2。 
按重量计算配方：高抗冲聚苯乙烯：72份，聚苯醚：18份，包裹红磷：4份，磷酸三甲苯脂：6份，抗氧剂：0.3份，PE蜡：0.3份，润滑剂：0.3份，硬脂酸锌：0.3份。 
制备：将上述材料放入中速搅拌器中进行搅拌，搅拌器转速为90转/分钟，搅拌8分钟，然后再挤出造粒，主机螺杆转速设定390-410转/分钟，喂转转速为30-35转/分钟。双轴挤出机长径比为40：1。 
双轴挤出机的温度设定： 
机头  ℃ 9区 ℃ 8区 ℃ 7区 ℃ 6区 ℃ 5区 ℃ 4区 ℃ 3区 ℃ 2区  ℃ 1区 ℃
245 245 245 245 245 245 245 245 235 225
最后冷却切断包装。
实施方案3。 
按重量计算配方：高抗冲聚苯乙烯70份，聚苯醚：20份，包裹红磷：2份，磷酸三甲苯脂：8份，抗氧剂：0.5份，PE蜡：0.5份，润滑剂：0.5份，硬脂酸锌：0.5份。 
制备方法：将上述材料放入中速搅拌器中进行搅拌，搅拌器转速为120转/分钟，搅拌5分钟。然后再挤出造粒，主机螺杆转速设定440-460转/分钟。喂料转速为40-45转/分钟，双轴挤出机长径比为44：1。 
双轴挤出机的温度设定： 
机头℃ 10区℃ 9区℃ 8区℃ 7区℃ 6区℃ 5区℃ 4区℃ 3区℃ 2区℃ 1区℃
255 255 255 255 255 255 255 255 255 245 235
最后冷却切断包装。
对上述三种实施方案的产品进行测试，它们的物性表现如下： 
Figure 2011102368955100002DEST_PATH_IMAGE001
总之，以上所述，仅为发明的较佳实施例，并非用来限定本发明实施例的范围。即凡依本发明申请专利范围所作的均等变化及修饰，皆在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种耐高温无卤阻燃聚苯乙烯，其特征在于该聚苯乙烯是通过下列配方混合制成：按重量计算，高抗冲聚苯乙烯：70-75/份，磷酸三甲苯脂：5-8/份，包裹红磷：2-5/份，聚苯醚（PPE粉）：15-20/份，抗氧剂：0.2-0.5/份，聚乙烯蜡（PE蜡）:0.2-0.5/份，润滑剂:0.5-1/份，硬脂酸锌:0.2-0.5/份。
2.如权利要求1所述的耐高温无卤阻燃聚苯乙烯，其特征在于所述包裹红磷为含磷量在80%以上的包裹红磷。
3..如权利要求1所述的耐高温无卤阻燃聚苯乙烯，其特征在于所述润滑剂为大于200目的乙撑双硬脂酰胺。
4..如权利要求1所述的耐高温无卤阻燃聚苯乙烯，其特征在于所述聚乙烯蜡是超低分子量聚乙烯、低聚物蜡裂解蜡、聚合蜡以及润合蜡四种中的任意一种或两种以上混合物。
5..如权利要求1所述的耐高温无卤阻燃聚苯乙烯，其特征在于所述硬脂酸锌为氧化锌含量为8%-14.5%的硬脂酸锌。
6..如权利要求1所述的耐高温无卤阻燃聚苯乙烯，其特征在于所述抗氧剂为下列物质中的任意一种或任意两种以上的混合物：来磷酸脂，硫代丙酸脂、金属离子钝化剂，分子量大于320℃的酚。
7..一种如权利要求1所述的耐高温无卤阻燃聚苯乙烯的制备方法，其特征在于该方法是将上述材料放入搅拌器中混合，再进行搅拌，搅拌均匀后挤出造粒。
8..如权利要求7所述的耐高温无卤阻燃聚苯乙烯的制备方法，其特征在于搅拌混合时所用搅拌器为卧式中速搅拌器，搅拌速度为60-120转/分种，搅拌5-10分钟。
9..如权利要求7所述的耐高温无卤阻燃聚苯乙烯的制备方法，其特征在于挤出造粒，是采用双轴挤出机进行挤出，该双轴挤出机的长径比为36:1、40:1、44:1三个的任意一种。
10.如权利要求7所述的耐高温无卤阻燃聚苯乙烯的制备方法，其特征在于上述的双轴挤出机，喂料转速为20-45转/分钟中，主机螺杆转速为340-460转/分钟；上述的双轴挤出机，其工作温度设定在215℃-255℃之间。
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