CN103013018A

CN103013018A - 一种高cti值、高gwit值阻燃玻纤增强hips/ppo合金材料

Info

Publication number: CN103013018A
Application number: CN2012105198109A
Authority: CN
Inventors: 郭建鹏; 黄晓明
Original assignee: Shanghai Rizhisheng New Technology Development Co Ltd
Current assignee: Shanghai Rizhisheng New Technology Development Co Ltd
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2032-12-06
Also published as: CN103013018B

Abstract

本发明提供了一种高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强HIPS/PPO合金材料，所述合金材料的各组分及其各组分的重量百分比含量为：HIPS 23～41%，PPO 22～41%，复配型阻燃剂6～15%，三氧化二锑3～10%，玻璃纤维20～30%，增韧剂2～9%，抗氧剂0.1～1%，氧化物0.1～1%；所述合金材料的制备方法包括以下步骤：按上述配比称取各组分，放入高混机中混合2～5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在220～240℃，螺杆转数在30～40Hz。本发明具有高CTI值和高GWIT值，环保，综合性能均衡，可用于低压电子电容器外壳、负载断路开关、碳刷支架和塑壳断路器。

Description

一种高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强HIPS/PPO合金材料

技术领域

本发明涉及一种HIPS/PPO合金材料，具体地涉及一种高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强HIPS/PPO合金材料。

背景技术

PPO是世界五大通用工程塑料之一。它具有刚性大、耐热性高、难燃、强度较高电性能优良等优点。另外，聚苯醚还具有耐磨、无毒、耐污染等优点。PPO的介电常数和介电损耗在工程塑料中是最小的品种之一，几乎不受温度、湿度的影响，可用于低、中、高频电场领域。PPO的负荷变形温度可达190℃以上，脆化温度为-170℃。PPO材料作为世界五大通用工程塑料之一，无毒，相对密度小，（PPO/PA同类产品也仅为1.10～1.13g/cm³），是五大通用工程塑料中密度最小的，具有良好的机械强度和抗蠕变性，耐应力松弛，抗疲劳强度高。聚苯乙烯是一种用途广泛的脆性塑料，计算机的外壳、透明的塑料水杯、包装用的泡沫塑料通常用聚苯乙烯制成。在苯乙烯聚合体系中中加入聚丁二烯，使苯乙烯在聚丁二烯主链上接枝聚合。聚苯乙烯和聚丁二烯是不相容的，因此苯乙烯和丁二烯链段分别聚集，产生相分离。这些聚丁二烯相区可以吸收冲击能，从而提高了聚苯乙烯的冲击强度。HIPS(高抗冲聚苯乙烯)工程塑料乳白色不透明颗粒，密度为1.05g/cm³，熔融温度150～180℃，热分解温度300℃，溶于芳香烃、氯化烃、酮类（除尔酮外）和酯类，能耐许多矿物油、有机酸、碱、盐、低级醇及其水溶液，不耐沸水。HIPS是最便宜的工程塑料之一，HIPS是由PS加丁二烯改性而成的，因为PS的冲击强度低，做出的产品很脆，而丁二烯的韧性很好，加入丁二烯后可使PS的冲击性能提高2～3倍。HIPS/PPO合金材料综合了两种材料的优点。将来，电子、电气、通讯、家电和机电设备向高性能微型化发展，对阻燃HIPS/PPO合金材料的要求越来越高，同时，随着人类对环保的认识，绿色环保产品受到普遍关注。因此，阻燃HIPS/PPO合金材料发展方向是；高性能功能化阻燃HIPS/PPO合金材料成为主流；绿色环保型阻燃HIPS/PPO合金材料的品种与需求越来越多；阻燃HIPS/PPO合金材料的生产向多品种系列化方向发展；阻燃剂的使用多元化，复合型发展。一些传统的方式为(GF+十溴二苯乙烷+三氧化二锑)复配体系，(GF+溴化聚苯乙烯+三氧化二锑)复配体系，但是这些复配体系的CTI值和GWIT值都不高，不适用于高要求的用电环境。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强HIPS/PPO合金材料及其制备方法，本发明的优点是具有高CTI值和高GWIT值，环保，综合性能均衡，可以广泛用于低压电子电容器外壳，负载断路开关，碳刷支架，塑壳断路器。

本发明的第一个目的是通过以下技术方案实现的，一种高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强HIPS/PPO合金材料，所述合金材料的各组分及其各组分的重量百分比含量为：HIPS 23～41%，PPO 22～41%，复配型阻燃剂6～15%，三氧化二锑3～10%，玻璃纤维20～30%，增韧剂2～9%，抗氧剂0.1～1%，氧化物0.1～1%。

优选的，所述PPO的特性粘度为1.0dl/g。

优选的，所述复配型阻燃剂的组分及其各组分的重量百分比含量为：BPS 50%，次磷酸镁25%，滑石粉25%。

优选的，所述玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理的无碱玻璃纤维。

优选的，所述增韧剂为SEBS。

优选的，所述抗氧剂为高分子量受阻酚类抗氧剂，进一步优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1330。

优选的，所述氧化物为氧化铁。

本发明的另一个目的是通过以下技术方案实现的，一种制备上述高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强HIPS/PPO合金材料的方法，所述方法包括以下步骤：按以下组分及其重量百分比含量称取各组分：HIPS 23～41%，PPO 22～41%，复配型阻燃剂6～15%，三氧化二锑3～10%，玻璃纤维20～30%，增韧剂2～9%，抗氧剂0.1～1%，氧化物0.1～1%；放入高混机中混合2～5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在220～240℃，螺杆转数在30～40Hz。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明采用新型阻燃复配体系，和传统的阻燃体系相比，在阻燃剂百分比含量相同的情况下，新型复配体系能使材料的灼热丝提高50到100℃，能够通过850℃灼热丝；同时，玻璃纤维的加入也使材料的灼热丝明显的提高，加入增韧剂改善了材料的冲击性能；抗氧剂为一种受阻酚类抗氧剂，可提高组合物在加工过程的抗氧化性能和使用过程中的抗老化性能；采用氧化铁作为提高CTI助剂，提高了材料加工流动性，降低了摩擦系数，提高了滑爽性，在特定的加工条件下采用分散性好、停留时间短、剪切弱的组合，防止阻燃剂分解，从而保证了材料的质量稳定。本发明的优点是具有高CTI值和高GWIT值，环保，综合性能均衡，可以广泛用于低压电子电容器外壳，负载断路开关，碳刷支架，塑壳断路器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

本实施例涉及一种高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强HIPS/PPO合金材料及其制备方法。

所述合金材料的各组分及其各组分的重量百分比含量为：HIPS 41%，PPO 22%，复配型阻燃剂6%，三氧化二锑8.8%，玻璃纤维20%，SEBS 2%，抗氧剂(1330)0.1%，氧化铁0.1%。

所述合金材料的制备方法包括以下步骤：按以下组分及其重量百分比含量称取各组分：HIPS 41%，PPO 22%，复配型阻燃剂6%，三氧化二锑8.8%，玻璃纤维20%，SEBS 2%，抗氧剂(1330)0.1%，氧化铁0.1%；放入高混机中混合2分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在240℃，螺杆转数在30Hz；螺杆挤出机各段温度如表2所示。

所述复配型阻燃剂由三种组分混合而成，各组分的重量百分比含量为：BPS 50%，次磷酸镁25%，滑石粉25%。

实施例2

所述合金材料的各组分及其各组分的重量百分比含量为：HIPS 23%，PPO 41%，复配型阻燃剂7%，三氧化二锑3%，玻璃纤维21%，SEBS 3%，抗氧剂(1330)1%，氧化铁1%。

所述合金材料的制备方法包括以下步骤：按以下组分及其重量百分比含量称取各组分：HIPS 23%，PPO 41%，复配型阻燃剂7%，三氧化二锑3%，玻璃纤维21%，SEBS 3%，抗氧剂(1330)1%，氧化铁1%；放入高混机中混合5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在230℃，螺杆转数在40Hz；螺杆挤出机各段温度如表2所示。

所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，将玻璃纤维加入硅烷偶联剂中，使其表面经硅烷偶联剂处理。

实施例3

所述合金材料的各组分及其各组分的重量百分比含量为：HIPS 25%，PPO 25%，复配型阻燃剂8%，三氧化二锑5%，玻璃纤维30%，SEBS 6%，抗氧剂（1330）0.5%，氧化铁0.5%。

所述合金材料的制备方法包括以下步骤：按以下组分及其重量百分比含量称取各组分：HIPS 25%，PPO 25%，复配型阻燃剂8%，三氧化二锑5%，玻璃纤维30%，SEBS 6%，抗氧剂（1330）0.5%，氧化铁0.5%；放入高混机中混合3分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在220℃，螺杆转数在35Hz；螺杆挤出机各段温度如表2所示。

实施例4

所述合金材料的各组分及其各组分的重量百分比含量为：HIPS 23%，PPO 22%，复配型阻燃剂15%，三氧化二锑10%，玻璃纤维20%，SEBS 9%，抗氧剂（1330）0.4%，氧化铁0.6%。

所述合金材料的制备方法包括以下步骤：按以下组分及其重量百分比含量称取各组分：HIPS 23％，PPO 22%，复配型阻燃剂15%，三氧化二锑10%，玻璃纤维20%，SEBS 9%，抗氧剂（1330）0.4%，氧化铁0.6%；放入高混机中混合3分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在240℃，螺杆转数在38Hz；螺杆挤出机各段温度如表2所示。

对比例1～3

对比例1～3分别提供了一种合金材料，合金材料的组分及各组分的重量百分比含量如表1所示，制备方法同实施例1；螺杆挤出机各段温度如表2所示。

表1对比例1～3及实施例1～4中的合金材料的组分及含量

表2对比例1～3及实施例1～4中的合金材料制备方法中螺杆挤出机各段温度

实施效果

取对比例1～3及实施例1～4制得的合金材料，采用ASTM标准进行性能测试对比，各项性能测试对比如表3所示，由表3可以看出本发明制备的样品具有高GWIT值和高CTI值，环保，综合性能均衡，广泛用于低压电子电容器外壳，负载断路开关，碳刷支架，塑壳断路器。

表3对比例1～3及实施例1～4中合金材料性能测试结果（ASTM标准）

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims

1.一种高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强HIPS/PPO合金材料，其特征在于，所述合金材料的各组分及其各组分的重量百分比含量为：HIPS 23～41%，PPO 22～41%，复配型阻燃剂6～15%，三氧化二锑3～10%，玻璃纤维20～30%，增韧剂2～9%，抗氧剂0.1～1%，氧化物0.1～1%。

2.如权利要求1所述的高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强HIPS/PPO合金材料，其特征在于，所述PPO的特性粘度为1.0dl/g。

3.如权利要求1所述的高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强HIPS/PPO合金材料，其特征在于，所述复配型阻燃剂的组分及其各组分的重量百分比含量为：BPS 50%，次磷酸镁25%，滑石粉25%。

4.如权利要求1所述的高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强HIPS/PPO合金材料，其特征在于，所述玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理的无碱玻璃纤维。

5.如权利要求1所述的高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强HIPS/PPO合金材料，其特征在于，所述增韧剂为SEBS。

6.如权利要求1所述的高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强HIPS/PPO合金材料，其特征在于，所述抗氧剂为高分子量受阻酚类抗氧剂。

7.如权利要求6所述的高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强HIPS/PPO合金材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1330。

8.如权利要求1所述的高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强HIPS/PPO合金材料，其特征在于，所述氧化物为氧化铁。

9.一种制备权利要求1所述的高CTI值、高GWIT值阻燃玻纤增强HIPS/PPO合金材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：按以下组分及其重量百分比含量称取各组分：HIPS 23～41%，PPO 22～41%，复配型阻燃剂6～15%，三氧化二锑3～10%，玻璃纤维20～30%，增韧剂2～9%，抗氧剂0.1～1%，氧化物0.1～1%；放入高混机中混合2～5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在220～240℃，螺杆转数在30～40Hz。