CN105385055A - 一种阻燃聚苯乙烯专用色母材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种不影响材料的力学性能的阻燃聚苯乙烯专用色母材料以及其制备方法。目前，聚苯乙烯(PS)是五大通用塑料之一，具有良好的力学性能、电绝缘性能和加工性能，且尺寸稳定性好、易着色，被广泛应用于电器装饰、建筑、交通、军工等各行业之中。然而，PS同大多数聚合物一样，一旦与火焰接触即被点燃，移开火源后仍能燃烧,且放热量大、发烟量大，并释放有毒气体。因此，将PS用于制造要求防火安全的产品时，必须进行阻燃处理。本发明所得阻燃聚苯乙烯专用色母材料的力学性能得到明显的改善和提高，生产方法简便，材料易得，成本低，无污染。

Description

一种阻燃聚苯乙烯专用色母材料及其制备方法
技术领域
本发明属聚苯乙烯材料生产技术领域，改善聚苯乙烯原有的不足。生产出符合社会需求的产品。
背景技术
聚苯乙烯，英文名称：polystyrene,缩写名称PS。其化学式为：C6H5。
目前，聚苯乙烯(PS)是五大通用塑料之一，具有良好的力学性能、电绝缘性能和加工性能，且尺寸稳定性好、易着色，被广泛应用于电器装饰、建筑、交通、军工等各行业之中。然而，PS同大多数聚合物一样，一旦与火焰接触即被点燃，移开火源后仍能燃烧,且放热量大、发烟量大，并释放有毒气体。因此，将PS用于制造要求防火安全的产品时，必须进行阻燃处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种不影响材料的力学性能的阻燃聚苯乙烯专用色母材料以及其制备方法。
阻燃聚苯乙烯材料由下列重量比原料组成：
聚苯乙烯原料：30～50
无机填充：30～50
十溴二苯乙烷：7.5～9.5
分散润滑剂：0.3～0.7
抗氧剂：0.8～1.2
扩散油：0.1～0.5
着色剂：0.6～1.0
抗滴落剂：0.8～1.2
偶联剂：0.8～1.2
三氧化二锑：2.0～3.0
本发明所述的无机填充包含碳酸钙、滑石粉、云母粉、高岭土、二氧化硅；分散剂为TAS-2A；抗氧剂为乙烯-辛烯的共聚物；扩散油为工业白油10#；偶联剂为硅烷、钛酸酯或磷酸酯中的一种或者多种。
该阻燃聚苯乙烯专用色母材料的制备方法，包括下列步骤：先将上述各种原料在高速混合器中干混3-5分钟，再置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、冷却、切粒、包装成品即可；其中，双螺杆挤出机一区温度为90-100℃，二区为160-190℃，三区为210-220℃，四区为210-215℃；五区为190-200℃，停留时间为1-2分钟，压力为10-15Mpa。
本发明所得阻燃聚苯乙烯专用色母材料的力学性能得到明显的改善和提高，生产方法简便，材料易得，成本低。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对发明做进一步的说明，一下实施例仅是对本发明进行说明而非对其加以限定。
实施例1：
(1)按重量比分分别称取各原料如下：
聚苯乙烯原料：40
无机填充：(碳酸钙40滑石粉40云母粉40高岭土40二氧化硅40)
十溴二苯乙烷：8.5
分散润滑剂(TAS-2A)：0.5
抗氧剂(乙烯-辛烯的共聚物)：1.0
扩散油(工业白油10#)：0.3
着色剂：0.8
抗滴落剂：1.0
钛酸酯偶联剂：1.0
三氧化二锑：2.5
(2)先将上述各种原料在高速混合器中干混3-5分钟，再置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、冷却、切粒、包装成品即可；其中，双螺杆挤出机一区温度为90-100℃，二区为160-190℃，三区为210-220℃，四区为210-215℃；五区为190-200℃，停留时间为1-2分钟，压力为10-15Mpa。
实验结果：
特性参数 测试标准 性能指标 测试数据
1阻燃 UL—94 / V0
2成型收缩率％ ASTM/D955 / 1.2
3拉伸强度MPa ASTM/D638 / 34.0
4断裂伸长率％ ASTM/D638 / 12.0
5弯曲强度MPa ASTM/D790 / 48.0
6弯曲模量MPa ASTM/D790 / 2110.0
7悬臂梁缺口冲击强度J/m ASTM/D256 / 102.0
8热变形温度℃ ASTM/D648 / 77.0
上述测试结果表明，阻燃聚苯乙烯专用色母材料的阻燃性能性能得到明显的改善和提高，其阻燃等级达到V0级别，并且其余力学性能也得到提升和改善。
实施例2：
(1)按重量比分分别称取各原料如下：
聚苯乙烯原料：30
无机填充：(碳酸钙30滑石粉30云母粉30高岭土30二氧化硅30)
十溴二苯乙烷：7.5
分散润滑剂(TAS-2A)：0.3
抗氧剂(乙烯-辛烯的共聚物)：0.8
扩散油(工业白油10#)：0.1
着色剂：0.6
抗滴落剂：0.8
钛酸酯偶联剂：0.8
三氧化二锑：2.0
(2)先将上述各种原料在高速混合器中干混3-5分钟，再置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、冷却、切粒、包装成品即可；其中，双螺杆挤出机一区温度为90-100℃，二区为160-190℃，三区为210-220℃，四区为210-215℃；五区为190-200℃，停留时间为1-2分钟，压力为10-15Mpa。
实验结果：
特性参数 测试标准 性能指标 测试数据
1阻燃 UL—94 / V0
2成型收缩率％ ASTM/D955 / 1.5
3拉伸强度MPa ASTM/D638 / 33.0
4断裂伸长率％ ASTM/D638 / 10.0
5弯曲强度MPa ASTM/D790 / 44.0
6弯曲模量MPa ASTM/D790 / 2101.0
7悬臂梁缺口冲击强度J/m ASTM/D256 / 100.0
8热变形温度℃ ASTM/D648 / 75.0
上述测试结果表明，阻燃聚苯乙烯专用色母材料的阻燃性能得到较为显著的改善和提高，其阻燃等级达到V0级别，力学性能没有影响。
实施例3：
(1)按重量比分分别称取各原料如下：
聚苯乙烯原料：50
无机填充：(碳酸钙50滑石粉50云母粉50高岭土50二氧化硅50)
十溴二苯乙烷：9.5
分散润滑剂(TAS-2A)：0.7
抗氧剂(乙烯-辛烯的共聚物)：1.2
扩散油(工业白油10#)：0.5
着色剂：1.0
抗滴落剂：1.2
钛酸酯偶联剂：1.2
三氧化二锑：3.0
(2)先将上述各种原料在高速混合器中干混3-5分钟，再置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、冷却、切粒、包装成品即可；其中，双螺杆挤出机一区温度为90-100℃，二区为160-190℃，三区为210-220℃，四区为210-215℃；五区为190-200℃，停留时间为1-2分钟，压力为10-15Mpa。
实验结果：
特性参数 测试标准 性能指标 测试数据
1阻燃 UL—94 / V1
2成型收缩率％ ASTM/D955 / 2.0
3拉伸强度MPa ASTM/D638 / 33.0
4断裂伸长率％ ASTM/D638 / 11.6
5弯曲强度MPa ASTM/D790 / 44.9
6弯曲模量MPa ASTM/D790 / 2100.0
7悬臂梁缺口冲击强度J/m ASTM/D256 / 98.0
8热变形温度℃ ASTM/D648 / 70.0
上述测试结果表明，阻燃聚苯乙烯专用色母材料的阻燃性能得到明显的改善和提高。
上述实施例为本发明的举例说明，其中实施例(1)中的配比产品的阻燃性能以及各项物性指标都是最优，所以实施例1中的配比为本发明的最优重量比，但是该配比并不用来限制本发明。通过上述实验表明，通过本方法制造的改性聚丙烯材料的热变形温度、成型收缩率和拉伸强度等性能得到了明显改善。
本发明所得阻燃聚苯乙烯专用色母材料的力学性能得到明显的改善和提高，可使填料得到活化处理，从而提高填充量，减少树脂用量，降低制品成本，同时改善加工性能，增加了制品光泽，提高了质量。

Claims (3)

1.一种阻燃聚苯乙烯专用色母材料，其特征是：有下列重量比原料组成：
聚苯乙烯原料：30～50
无机填充：30～50
十溴二苯乙烷：7.5～9.5
分散润滑剂：0.3～0.7
抗氧剂：0.8～1.2
扩散油：0.1～0.5
着色剂：0.6～1.0
抗滴落剂：0.8～1.2
偶联剂：0.8～1.2
三氧化二锑：2.0～3.0。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃聚苯乙烯专用色母材料，其特征在于：最优重量比原料组成为：
聚苯乙烯原料：40
无机填充：40
十溴二苯乙烷：8.5
分散润滑剂：0.5
抗氧剂：1.0
扩散油：0.3
着色剂：0.8
抗滴落剂：1.0
偶联剂：1.0
三氧化二锑：2.5。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃聚苯乙烯专用色母材料，其特征在于：本发明所述的无机填充包含碳酸钙、滑石粉、云母粉、高岭土、二氧化硅；分散剂为TAS-2A；抗氧剂为乙烯-辛烯的共聚物；扩散油为工业白油10#；偶联剂为硅烷、钛酸酯或磷酸酯中的一种或者多种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106496833A (zh) * 2016-10-21 2017-03-15 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种ps‑云母粉复合材料及其制备方法

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