CN109370137A - 一种高强度高流动电视后壳用阻燃hips/ppo合金材料及其制备方法 - Google Patents

一种高强度高流动电视后壳用阻燃hips/ppo合金材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于高分子材料技术领域，具体是一种高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料及其制备方法，所述高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料由原料组合物制成，所述原料组合物包括：HIPS树脂40～50重量份、PPO树脂25～40重量份、增韧剂2～5重量份、阻燃剂15～20重量份、抗氧剂0.3～0.5重量份、润滑剂1～2重量份、矿物填充剂3～5重量份。本发明通过在制备HIPS/PPO合金材料过程中添加阻燃剂、增韧剂和矿物填充剂，显著提高了合金材料的机械强度、耐热性能和阻燃性能，同时提高了合金材料的流动性，从而使材料更容易加工成型，且具有优异的尺寸稳定性，可广泛应用于电视机后壳的制备。

Description

一种高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料及其制 备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体是一种高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料及其制备方法。
背景技术
聚苯醚(PPO)是继聚碳酸酯PC，聚甲醛POM，聚酰胺PA，热塑性聚酯PBT，PET后的第五大工程塑料，具有刚性大、耐热性高、难燃、耐磨、耐污染、强度较高电性能优良等优点。市场上PPO绝大部分通过改性后使用，常见的是与HIPS，PA进行改性，以HIPS居多，改性过后的聚苯醚，统称为MPPO，是通用工程塑料中相对密度最小的品种，具有线胀系数小、电性能好、耐热、难燃和耐水解等诸多优点，广泛应用于办公设备、电子、电器、汽车零部件、给排水机械零部件等。
但是，常用的阻燃MPPO的熔融流动性差，成型困难，在成型电视机后壳时，容易出现缺胶，外观不良等一系列问题，同时随着人们对环保的关注，国际上对无卤阻燃材料的要求，减少或不使用含卤阻燃剂必然会成为行业的趋势。在保证MPPO本身优异的机械性能的基础上，同时提高材料的流动性及耐候性能，使用无卤阻燃剂开发高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料，具有广阔的应用前景。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料，它具有优异的尺寸稳定性，且能达到阻燃V0级别。
本发明的目的之二是提供一种高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料，由原料组合物制成，所述原料组合物包括：
本发明还提供一种所述的高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料的制备方法，包括以下步骤：
将HIPS树脂、PPO树脂与增韧剂、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、矿物填充剂混合均匀后，投入双螺杆挤出机中熔融挤出、冷却、风干、切粒得到高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料。
通过上述技术方案，本发明具有以下技术效果：
1、本发明通过在制备HIPS/PPO合金材料过程中添加阻燃剂、增韧剂和矿物填充剂，显著提高了合金材料的机械强度、耐热性能和阻燃性能，同时提高了合金材料的流动性，从而使材料更容易加工成型，且所述HIPS/PPO合金材料具有优异的尺寸稳定性，可广泛应用于电视机后壳的制备。
2、本发明中所使用的原材料来源广泛，可直接用于工业化生产。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料，由原料组合物制成，所述原料组合物包括：
为了进一步降低所述合金材料的加工形成难度，优选条件下，所述HIPS树脂的熔体流动速率12～20g/10min。优选条件下，所述PPO树脂为的熔体流动速率为9～14g/10min。
为了提高所述合金材料的韧性，优选条件下，所述增韧剂为苯乙烯系热塑性弹性体，例如可以为SEBS，进一步优选的，所述苯乙烯系热塑性弹性体的熔体流动速率为8～15g/10min。
为了提高所述合金材料的阻燃性能，优选条件下，所述阻燃剂选自双酚A-双(二苯基磷酸酯)(BDP)、1,3-亚苯基磷酸四(2,6-二甲基苯基)酯(磷酸酯PX200)、磷酸三苯酯(TPP)中的至少一种。
为了提高所述合金材料的抗氧化性，延长合金材料的使用寿命，优选条件下，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸脂类和受阻胺类抗氧剂中的一种或几种的混合物，进一步优选的，所述受阻酚类抗氧剂选自抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂1098和抗氧剂1024中的至少一种；所述亚磷酸酯类抗氧剂选自抗氧剂168、抗氧剂626和抗氧剂TP80中的至少一种。
润滑剂能够降低材料间的摩擦力，降低材料的内应力、简化所述合金材料的加工性能，优选条件下，所述润滑剂为超支化润滑剂，所述超支化润滑剂可以为超支化尼龙润滑剂。
通过在PS中添加矿物填充剂，一方面可以提高合金材料的机械强度，另一方面，还可以提高合金材料的阻燃性能，优选条件下，所述矿物填充剂选自滑石粉、蒙脱土、高岭土、蛭石和云母石中的至少一种。进一步优选的，所述矿物填充剂的目数为3000～7000目。
本发明还提供一种所述的高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料的制备方法，包括以下步骤：
将HIPS树脂、PPO树脂与增韧剂、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、矿物填充剂混合均匀后，投入双螺杆挤出机中熔融挤出、冷却、风干、切粒得到高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料。
优选条件下，所述熔融挤出的工艺为：挤出机各段温度为240～250℃，螺杆长径比为(25～40)：1，螺杆转速控制在400～600r/min。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，HIPS树脂(型号)购自道达尔石化(宁波)有限公司；PPO树脂(型号)购自蓝星化工新材料股份有限公司；SEBS(型号)购自美国科腾聚合物公司，超支化树脂C100购自武汉超支化树脂科技有限公司。
实施例1
一种高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料，由以下物质制成：
所述高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料的制备方法，步骤如下：
(1)称取15重量份BDP、2重量份SEBS、1重量份润滑剂、0.3重量份抗氧剂1010、3重量份滑石粉，一起加入到高混机中，在500r/min下搅拌15min，得到混合粉体；
(2)将40重量份HIPS树脂、40重量份PPO树脂、上述混合粉体投入双螺杆挤出机中，挤出机温度控制在245℃，螺杆长径比为30:1，螺杆转速控制在500r/min，物料在螺杆中熔融后，通过挤出、冷却、风干、切粒得到高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料。
实施例2
一种高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料，由以下物质制成：
所述高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料的制备方法，步骤如下：
(1)称取16重量份磷酸酯PX200、3重量份SEBS、1.2重量份超支化树脂C100、0.1重量份抗氧剂168、0.2重量份抗氧剂1010、3重量份蒙脱土，一起加入到高混机中，在500r/min下搅拌15min，得到混合粉体；
(2)将45重量份HIPS树脂、35重量份PPO树脂、上述混合粉体投入双螺杆挤出机中，挤出机温度控制在250℃，螺杆长径比为25：1，螺杆转速控制在400r/min，物料在螺杆中熔融后，通过挤出、冷却、风干、切粒得到高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料。
实施例3
一种高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料，由以下物质制成：
所述高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料的制备方法，步骤如下：
(1)称取18重量份TPP、2重量份SEBS、1.5重量份超支化树脂C100、0.1重量份抗氧剂168、0.2重量份抗氧剂1010、3重量份高岭土，一起加入到高混机中，在500r/min下搅拌15min，得到混合粉体；
(2)将47重量份HIPS树脂、30重量份PPO树脂、上述混合粉体投入双螺杆挤出机中，挤出机温度控制在250℃，螺杆长径比为40:1，螺杆转速控制在600r/min，物料在螺杆中熔融后，通过挤出、冷却、风干、切粒得到高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料。
实施例4
一种高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料，由以下物质制成：
所述高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料的制备方法，步骤如下：
(1)称取18重量份TPP、3.5重量份SEBS、1重量份超支化树脂C100、0.2重量份抗氧剂168、0.2重量份抗氧剂1010、5重量份蛭石，一起加入到高混机中，在500r/min下搅拌15min，得到混合粉体；
(2)将46重量份HIPS树脂、30重量份PPO树脂、上述混合粉体投入双螺杆挤出机中，挤出机温度控制在245℃，螺杆长径比为30:1，螺杆转速控制在500r/min，物料在螺杆中熔融后，通过挤出、冷却、风干、切粒得到高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料。
实施例5
一种高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料，由以下物质制成：
所述高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料的制备方法，步骤如下：
(1)称取10重量份BDP、5重量份SEBS、2重量份超支化树脂C100、0.2重量份抗氧剂168、0.3重量份抗氧剂1010、5重量份云母石，一起加入到高混机中，在500r/min下搅拌15min，得到混合粉体；
(2)将50重量份HIPS树脂、25重量份PPO树脂、上述混合粉体投入双螺杆挤出机中，挤出机温度控制在250℃，螺杆长径比为40：1，螺杆转速控制在600r/min，物料在螺杆中熔融后，通过挤出、冷却、风干、切粒得到高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料。
对比例1
按照实施例1的方法，不同的是，不含有SEBS。
对比例2
按照实施例1的方法，不同的是，不含有BDP。
将实施例1～5和对比例1～2中所制备的HIPS/PPO合金材料先按GB标准注塑成标准样条，具体如下：
熔体流动速率(MI)按照GB/T368(250℃×2.16kg)的方法测试；
拉伸强度按照GB/T1040的方法测试，拉伸强度测试中，样条的尺寸为150mm×10mm×4mm；
弯曲强度和弯曲模量按照GB/T1040的方法测试，弯曲实验测试中，样条的尺寸为80mm×10mm×4mm，跨距为16mm；
缺口冲击强度按照GB/T1843的方法测试，缺口冲击强度测试中，样条的尺寸为80mm×10mm×4mm，跨距为16mm；
阻燃性能按照UL-94的方法测试，阻燃性能测试中，样条的尺寸为80mm×10mm×4mm，缺口剩余厚度为8.0mm；
热变形性能按照GB/T1423的方法测试，热变形样条测试中，样条的尺寸为125mm×13mm×1.6mm。
拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、缺口冲击强度、阻燃性能和热变形的检测结果如表1所示。
表1：实施例1～5和对比例1～2中各HIPS/PPO合金材料的性能指标
从表1中可以看出，本发明的HIPS/PPO合金材料具有优异的机械强度、耐热性能和阻燃性能，可广泛应用于电视机后壳的制备。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料，其特征在于，由原料组合物制成，所述原料组合物包括：
2.根据权利要求1所述的高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料，其中，所述HIPS树脂的熔体流动速率12～20g/10min；和/或
所述PPO树脂为的熔体流动速率为9～14g/10min。
3.根据权利要求1所述的高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料，其中，所述增韧剂为苯乙烯系热塑性弹性体，所述苯乙烯系热塑性弹性体的熔体流动速率为8～15g/10min。
4.根据权利要求1所述的高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料，其中，所述阻燃剂选自双酚A-双(二苯基磷酸酯)、1,3-亚苯基磷酸四(2,6-二甲基苯基)酯、磷酸三苯酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料，其中，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸脂类和受阻胺类抗氧剂中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料，其中，所述润滑剂为超支化润滑剂。
7.根据权利要求1所述的高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料，其中，所述矿物填充剂选自滑石粉、蒙脱土、高岭土、蛭石和云母石中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料，其中，所述矿物填充剂的目数为3000～7000目。
9.根据权利要求1～8中任意一项所述高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将HIPS树脂、PPO树脂与增韧剂、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、矿物填充剂混合均匀后，投入双螺杆挤出机中熔融挤出、冷却、风干、切粒得到高强度高流动电视后壳用阻燃HIPS/PPO合金材料。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其中，所述熔融挤出的工艺为：挤出机各段温度为240～250℃，螺杆长径比为(25～40)：1，螺杆转速控制在400～600r/min。
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