CN109401273A - 一种高灼热阻燃ppo合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子改性技术领域，具体涉及一种高灼热阻燃PPO合金材料及其制备方法，该高灼热阻燃PPO合金材料由以下的组份制成：PPO树脂、HIPS树脂、含硼有机硅树脂、含钛有机硅树脂、SEBS、SEBS‑g‑MAH、磷系阻燃剂、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、增韧剂、耐寒剂、抗氧剂和润滑剂。由于通过含硼有机硅树脂、含钛有机硅树脂对PPO树脂和HIPS树脂进行改性，并结合SEBS和SEBS‑g‑MAH相容改性，能够使得所制得的PPO合金材料既具有刚性，又具有柔性。该PPO合金材料具有耐热阻燃性好、机械性能好的优点，且能完全满足注塑工艺要求，以及易染色。该制备方法具有制备方法简单，生产成本低的特点。

Description

一种高灼热阻燃PPO合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子改性技术领域，具体涉及一种高灼热阻燃PPO合金材料及其制备方法。
背景技术
聚苯醚(PPO)具有优异的物理机械性能、电性能、耐热性、尺寸稳定性和耐候性，但是聚苯醚的流动性差，且加工成型困难，制约了其在汽车、电子电器、家电等诸多领域的应用。目前通过合金化改性手段基本解决了这一问题，由此也开启了聚苯醚在电子电器、办公用品、汽车配件等行业中的应用。
另一方面，电子电器产品中的某些元器件由于接触不良、过载或者短路等原因会造成局部过热并可能引起燃烧，进而影响整个系统的安全运行，为了降低其着火的风险系数，欧洲制定了IEC60695标准并强制执行，要求应用于电子电器的聚合物材料的灼热起燃温度(GWIT)在750℃以上。
现有技术中，为了使得聚苯醚制备的电子电器产品的灼热起燃温度在750℃以上，人们对聚苯醚提出了各种耐热改性，然而，在众多的耐热改性中，虽然聚苯醚的改性材料能够达到750℃以上的灼热起燃温度，但是会影响改性材料的其他性能，尤其会影响其注塑加工性，个别还会影响其染色性能。
发明内容
本发明的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种高灼热阻燃PPO合金材料，该高灼热阻燃PPO合金材料具有耐热阻燃性好、机械性能好的优点，且能完全满足注塑工艺要求，以及易染色。
本发明的目的之二在于针对现有技术的不足，提供一种高灼热阻燃PPO合金材料的制备方法，该制备方法制得的高灼热阻燃PPO合金材料具有耐热阻燃性好、机械性能好的优点，且能完全满足注塑工艺要求，以及易染色。
为了实现上述目的之一，本发明采用如下技术方案：
提供一种高灼热阻燃PPO合金材料，由以下重量份数的组份制成：
优选的，所述的一种高灼热阻燃PPO合金材料，由以下重量份数的组份制成：
更为优选的，所述的一种高灼热阻燃PPO合金材料，由以下重量份数的组份制成：
所述含钛有机硅树脂含有Si-O-Si链段和Si-O-Ti链段。
所述PPO树脂为中国蓝星集团股份有限公司生产的商品型号为LXR045的PPO树脂；所述HIPS树脂为中国台湾台化生产的商品型号为825N的HIPS树脂。
所述SEBS-g-MAH的接枝率为0.8％～1％。
所述磷系阻燃剂为广东盛化塑胶科技有限公司生产的商品型号为的超高磷含量阻燃剂；
所述增韧剂为杜邦公司生产的商品型号为PTW的乙烯三元共聚物；
所述耐寒剂为丁基橡胶；
所述抗氧剂为抗氧剂1098和抗氧剂168组成的混合物；
所述润滑剂为龙沙集团生产的商品型号为PETS的润滑剂。
为了实现上述目的之二，本发明采用如下技术方案：
提供一种高灼热阻燃PPO合金材料的制备方法，它包括以下步骤：
步骤一，混合：将配方量的PPO树脂、HIPS树脂、含硼有机硅树脂、含钛有机硅树脂、SEBS、SEBS-g-MAH、磷系阻燃剂、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、增韧剂、耐寒剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀，得到混合物；
步骤二，挤出切粒：将步骤二得到的混合物经双螺杆挤出机共混、挤出、冷却和切粒得到所述高灼热阻燃PPO合金材料。
上述技术方案中，所述步骤一中，混合：将配方量的PPO树脂、HIPS树脂、含硼有机硅树脂、含钛有机硅树脂、SEBS、SEBS-g-MAH、磷系阻燃剂、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、增韧剂、耐寒剂、抗氧剂和润滑剂经高速混合机混合均匀，得到混合物。
上述技术方案中，所述步骤二中，挤出切粒：将步骤二得到的混合物置于加料器中，然后由加料器定量从双螺杆挤出机的第一进料口加入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机共混、挤出、冷却和切粒得到所述高灼热阻燃PPO合金材料；
所述双螺杆挤出机的的挤出温度为250℃～260℃，所述双螺杆挤出机的螺杆转速280r/min～320r/min。
本发明与现有技术相比较，有益效果在于：
(1)本发明提供的一种高灼热阻燃PPO合金材料，通过含硼有机硅树脂、含钛有机硅树脂对PPO树脂和HIPS树脂进行改性，并结合SEBS和SEBS-g-MAH相容改性，能够使得所制得的PPO合金材料既具有刚性，又具有柔性，其中一方面，含硼有机硅树脂和含钛有机硅树脂能很好地提高PPO合金的柔性，进而使得所制得的PPO合金材料具有注塑加工性好的优点，进而能完全满足注塑工艺要求，另一方面，含硼有机硅树脂和含钛有机硅树脂对PPO树脂和HIPS树脂进行改性，由于引入了硼原子和钛原子，使得所制得的PPO合金材料能够很好的提高耐热性和阻燃性，同时能够提高PPO合金材料的机械性能和易染色性能。另外，通过纳米二氧化硅和纳米二氧化钛协同磷系阻燃剂能够大大提高所制得的PPO合金材料耐热性能和阻燃性能，并且使得烟气释放量小。因此，高灼热阻燃PPO合金材料经各原料的协同作用，具有耐热阻燃性好、机械性能好的优点，且能完全满足注塑工艺要求，以及易染色，另外具有烟气释放量小的特点，具有良好的市场应用前景。其中，能够完全满足制品厚度2mm以上灼热丝温度GWIT≥850℃，其中，阻燃达到UL94-V0级，符合VDE要求。
(2)本发明提供的一种高灼热阻燃PPO合金材料的制备方法，具有制备方法简单，生产成本低，并能够适用于工业化大规模生产的特点。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
其中，本发明提及的SEBS为苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；本发明提及的SEBS-g-MAH为苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐。
实施例1。
一种高灼热阻燃PPO合金材料，由以下重量份数的组份制成：
其中，含钛有机硅树脂含有Si-O-Si链段和Si-O-Ti链段。
其中，PPO树脂为中国蓝星集团股份有限公司生产的商品型号为LXR045的PPO树脂；HIPS树脂为中国台湾台化生产的商品型号为825N的HIPS树脂。
本实施例中，SEBS-g-MAH的接枝率为0.9％。
其中，磷系阻燃剂为广东盛化塑胶科技有限公司生产的商品型号为的超高磷含量阻燃剂；增韧剂为杜邦公司生产的商品型号为PTW的乙烯三元共聚物；耐寒剂为丁基橡胶；抗氧剂为抗氧剂1098和抗氧剂168组成的混合物；润滑剂为龙沙集团生产的商品型号为PETS的润滑剂。
上述一种高灼热阻燃PPO合金材料的制备方法，它包括以下步骤：
步骤一，混合：将配方量的PPO树脂、HIPS树脂、含硼有机硅树脂、含钛有机硅树脂、SEBS、SEBS-g-MAH、磷系阻燃剂、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、增韧剂、耐寒剂、抗氧剂和润滑剂经高速混合机混合均匀，得到混合物；
步骤二，挤出切粒：将步骤二得到的混合物置于加料器中，然后由加料器定量从双螺杆挤出机的第一进料口加入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机共混、挤出、冷却和切粒得到所述高灼热阻燃PPO合金材料；
本实施例中，双螺杆挤出机的的挤出温度为255℃，双螺杆挤出机的螺杆转速300r/min。
实施例2。
一种高灼热阻燃PPO合金材料，由以下重量份数的组份制成：
其中，含钛有机硅树脂含有Si-O-Si链段和Si-O-Ti链段。
其中，PPO树脂为中国蓝星集团股份有限公司生产的商品型号为LXR045的PPO树脂；HIPS树脂为中国台湾台化生产的商品型号为825N的HIPS树脂。
本实施例中，SEBS-g-MAH的接枝率为0.8％。
其中，磷系阻燃剂为广东盛化塑胶科技有限公司生产的商品型号为的超高磷含量阻燃剂；增韧剂为杜邦公司生产的商品型号为PTW的乙烯三元共聚物；耐寒剂为丁基橡胶；抗氧剂为抗氧剂1098和抗氧剂168组成的混合物；润滑剂为龙沙集团生产的商品型号为PETS的润滑剂。
上述一种高灼热阻燃PPO合金材料的制备方法，它包括以下步骤：
步骤一，混合：将配方量的PPO树脂、HIPS树脂、含硼有机硅树脂、含钛有机硅树脂、SEBS、SEBS-g-MAH、磷系阻燃剂、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、增韧剂、耐寒剂、抗氧剂和润滑剂经高速混合机混合均匀，得到混合物；
步骤二，挤出切粒：将步骤二得到的混合物置于加料器中，然后由加料器定量从双螺杆挤出机的第一进料口加入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机共混、挤出、冷却和切粒得到所述高灼热阻燃PPO合金材料；
本实施例中，双螺杆挤出机的的挤出温度为250℃，双螺杆挤出机的螺杆转速320r/min。
实施例3。
一种高灼热阻燃PPO合金材料，由以下重量份数的组份制成：
其中，含钛有机硅树脂含有Si-O-Si链段和Si-O-Ti链段。
其中，PPO树脂为中国蓝星集团股份有限公司生产的商品型号为LXR045的PPO树脂；HIPS树脂为中国台湾台化生产的商品型号为825N的HIPS树脂。
本实施例中，SEBS-g-MAH的接枝率为1％。
其中，磷系阻燃剂为广东盛化塑胶科技有限公司生产的商品型号为的超高磷含量阻燃剂；增韧剂为杜邦公司生产的商品型号为PTW的乙烯三元共聚物；耐寒剂为丁基橡胶；抗氧剂为抗氧剂1098和抗氧剂168组成的混合物；润滑剂为龙沙集团生产的商品型号为PETS的润滑剂。
上述一种高灼热阻燃PPO合金材料的制备方法，它包括以下步骤：
步骤一，混合：将配方量的PPO树脂、HIPS树脂、含硼有机硅树脂、含钛有机硅树脂、SEBS、SEBS-g-MAH、磷系阻燃剂、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、增韧剂、耐寒剂、抗氧剂和润滑剂经高速混合机混合均匀，得到混合物；
步骤二，挤出切粒：将步骤二得到的混合物置于加料器中，然后由加料器定量从双螺杆挤出机的第一进料口加入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机共混、挤出、冷却和切粒得到所述高灼热阻燃PPO合金材料；
本实施例中，双螺杆挤出机的的挤出温度为260℃，双螺杆挤出机的螺杆转速280r/min。
实施例4。
一种高灼热阻燃PPO合金材料，由以下重量份数的组份制成：
其中，含钛有机硅树脂含有Si-O-Si链段和Si-O-Ti链段。
本实施例中，PPO树脂为中国蓝星集团股份有限公司生产的商品型号为LXR045的PPO树脂；HIPS树脂为中国台湾台化生产的商品型号为825N的HIPS树脂。
本实施例中，SEBS-g-MAH的接枝率为0.9％。
其中，磷系阻燃剂为广东盛化塑胶科技有限公司生产的商品型号为的超高磷含量阻燃剂；增韧剂为杜邦公司生产的商品型号为PTW的乙烯三元共聚物；耐寒剂为丁基橡胶；抗氧剂为抗氧剂1098和抗氧剂168组成的混合物；润滑剂为龙沙集团生产的商品型号为PETS的润滑剂。
上述一种高灼热阻燃PPO合金材料的制备方法，它包括以下步骤：
步骤一，混合：将配方量的PPO树脂、HIPS树脂、含硼有机硅树脂、含钛有机硅树脂、SEBS、SEBS-g-MAH、磷系阻燃剂、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、增韧剂、耐寒剂、抗氧剂和润滑剂经高速混合机混合均匀，得到混合物；
步骤二，挤出切粒：将步骤二得到的混合物置于加料器中，然后由加料器定量从双螺杆挤出机的第一进料口加入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机共混、挤出、冷却和切粒得到所述高灼热阻燃PPO合金材料；
本实施例中，双螺杆挤出机的的挤出温度为252℃，双螺杆挤出机的螺杆转速310r/min。
实施例5。
一种高灼热阻燃PPO合金材料，由以下重量份数的组份制成：
其中，含钛有机硅树脂含有Si-O-Si链段和Si-O-Ti链段。
本实施例中，PPO树脂为中国蓝星集团股份有限公司生产的商品型号为LXR045的PPO树脂；HIPS树脂为中国台湾台化生产的商品型号为825N的HIPS 树脂。
本实施例中，SEBS-g-MAH的接枝率为1％。
其中，磷系阻燃剂为广东盛化塑胶科技有限公司生产的商品型号为的超高磷含量阻燃剂；增韧剂为杜邦公司生产的商品型号为PTW的乙烯三元共聚物；耐寒剂为丁基橡胶；抗氧剂为抗氧剂1098和抗氧剂168组成的混合物；润滑剂为龙沙集团生产的商品型号为PETS的润滑剂。
上述一种高灼热阻燃PPO合金材料的制备方法，它包括以下步骤：
步骤一，混合：将配方量的PPO树脂、HIPS树脂、含硼有机硅树脂、含钛有机硅树脂、SEBS、SEBS-g-MAH、磷系阻燃剂、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、增韧剂、耐寒剂、抗氧剂和润滑剂经高速混合机混合均匀，得到混合物；
步骤二，挤出切粒：将步骤二得到的混合物置于加料器中，然后由加料器定量从双螺杆挤出机的第一进料口加入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机共混、挤出、冷却和切粒得到所述高灼热阻燃PPO合金材料；
本实施例中，双螺杆挤出机的的挤出温度为258℃，双螺杆挤出机的螺杆转速290r/min。
性能测试：
将实施例1至实施例5的高灼热阻燃PPO合金材料经120℃下干燥4h后，用注射机在280℃～300℃和60MPa～80MPa下注塑成标准试样，以备性能测试，并进行以下各性能的测试。
冲击强度(悬臂梁法，带缺口)按ASTM D256测定；拉伸强度按ASTM D638测定；弯曲强度按ASTM D790测定；热变形温度按ASTM D648测定；熔体流动速率按ASTM D1238测定；阻燃性能按UL 94标准测定，试样厚度2.2mm，灼热丝按IEC 60695-2-12:2000/GB/T 5169.12-2006标准测试。其中，测试数据结果如下表1：
表1实施例1至实施例5的高灼热阻燃PPO合金材料的性能测试表
从表1的性能测试数据可知，本申请的实施例1至实施例5制得的高灼热阻燃PPO合金材料，合金材料性能好，烟气释放量小，能够完全满足制品厚度2mm以上灼热丝温度GWIT≥850℃，阻燃UL94-V0级，符合VDE要求，同时完全满足注塑工艺要求，耐温高，冲击强度高，成本低、尺寸稳定性好、且易染色，具有良好的市场应用前景。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种高灼热阻燃PPO合金材料，其特征在于：由以下重量份数的组份制成：
2.根据权利要求1所述的一种高灼热阻燃PPO合金材料，其特征在于：由以下重量份数的组份制成：
3.根据权利要求1所述的一种高灼热阻燃PPO合金材料，其特征在于：由以下重量份数的组份制成：
4.根据权利要求1所述的一种高灼热阻燃PPO合金材料，其特征在于：所述含钛有机硅树脂含有Si-O-Si链段和Si-O-Ti链段。
5.根据权利要求1所述的一种高灼热阻燃PPO合金材料，其特征在于：所述PPO树脂为中国蓝星集团股份有限公司生产的商品型号为LXR045的PPO树脂；所述HIPS树脂为中国台湾台化生产的商品型号为825N的HIPS树脂。
6.根据权利要求1所述的一种高灼热阻燃PPO合金材料，其特征在于：所述SEBS-g-MAH的接枝率为0.8％～1％。
7.根据权利要求1所述的一种高灼热阻燃PPO合金材料，其特征在于：所述磷系阻燃剂为广东盛化塑胶科技有限公司生产的商品型号为的超高磷含量阻燃剂；
所述增韧剂为杜邦公司生产的商品型号为PTW的乙烯三元共聚物；
所述耐寒剂为丁基橡胶；
所述抗氧剂为抗氧剂1098和抗氧剂168组成的混合物；
所述润滑剂为龙沙集团生产的商品型号为PETS的润滑剂。
8.权利要求1至7任意一项所述的一种高灼热阻燃PPO合金材料的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤一，混合：将配方量的PPO树脂、HIPS树脂、含硼有机硅树脂、含钛有机硅树脂、SEBS、SEBS-g-MAH、磷系阻燃剂、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、增韧剂、耐寒剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀，得到混合物；
步骤二，挤出切粒：将步骤二得到的混合物经双螺杆挤出机共混、挤出、冷却和切粒得到所述高灼热阻燃PPO合金材料。
9.根据权利要求8所述的一种高灼热阻燃PPO合金材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，混合：将配方量的PPO树脂、HIPS树脂、含硼有机硅树脂、含钛有机硅树脂、SEBS、SEBS-g-MAH、磷系阻燃剂、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、增韧剂、耐寒剂、抗氧剂和润滑剂经高速混合机混合均匀，得到混合物。
10.根据权利要求8所述的一种高灼热阻燃PPO合金材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，挤出切粒：将步骤二得到的混合物置于加料器中，然后由加料器定量从双螺杆挤出机的第一进料口加入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机共混、挤出、冷却和切粒得到所述高灼热阻燃PPO合金材料；
所述双螺杆挤出机的的挤出温度为250℃～260℃，所述双螺杆挤出机的螺杆转速280r/min～320r/min。
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