CN110437553A - 一种阻燃聚苯乙烯板及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种阻燃聚苯乙烯板，属于高分子改性技术领域，按重量份计，包括以下原料：聚苯乙烯90‑110份，酸源1‑10份，气源1‑10份，碳源1‑15份，抗氧剂1‑5份，色母粒5‑10份，硬脂酸锌1‑5份。本发明提供的聚苯乙烯板材具有优异的阻燃性能，其阻燃等级由原始的UL94HB提升至UL94V‑2；本发明提供的聚苯乙烯板材具有较好的光学性能和板面颜色，使用性能优良；本发明的聚苯乙烯板材采用目前的生产设备和生产方法即可加工，实施便捷、容易，工艺无难度。

Description

一种阻燃聚苯乙烯板及其加工方法
技术领域
本发明涉及一种阻燃聚苯乙烯板及其加工方法，属于高分子改性技术领域。
背景技术
聚苯乙烯(PS)因具有良好的透明性、电绝缘性能和加工性能而广泛应用于包装、家电、商照、日用品等领域。但是PS非常容易燃烧，燃烧过程中滴落严重且释放大量黑烟，因此非常有必要对其进行阻燃处理以提高应用的安全性。
传统的阻燃改性方案一般为添加磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硅系阻燃剂和金属氢氧化物阻燃剂等，如专利一种阻燃型聚苯乙烯的制备方法(公告号CN 106589200)，提供了一种阻燃型聚苯乙烯的制备方法，加入苯乙烯，磷酸三烯丙酯、异戊烯基聚氧乙烯醚，N-羟基-5-降冰片烯-2,3-二甲酰亚胺，1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯等进行悬浮聚合得到阻燃型聚苯乙烯产品。但这些方案存在添加量过大，成本过高等种种限制。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种阻燃聚苯乙烯板，阻燃效果优异，成本低。本发明还提供了所述阻燃聚苯乙烯板的加工方法。
为了实现上述目的，本发明采用的一种阻燃聚苯乙烯板，按重量份计，包括以下原料：聚苯乙烯90-110份，酸源1-10份，气源1-10份，碳源1-15份，抗氧剂1-5份，色母粒5-10份，硬脂酸锌1-5份。
作为改进，按重量份计，包括以下原料：聚苯乙烯100份，酸源6份，气源10份，碳源8份，抗氧剂2份，色母粒6份，硬脂酸锌1份。
作为改进，所述酸源采用四烷基磷酸酯。
作为改进，所述气源采用三聚氰胺。
作为改进，所述碳源采用季戊四醇。
作为改进，所述抗氧剂采用四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
另外，本发明还提供了一种所述阻燃聚苯乙烯板的加工方法，包括以下步骤：
步骤一、称取配方量的各原料，并依次加入到螺杆挤出机的料斗中；
步骤二、使用料斗均匀混合各原料；
步骤三、将混合好的原料送至螺杆挤出机的螺杆区域，螺杆区域的温度设定为170-230℃，混合原料在螺杆运送过程中被螺杆加温；
步骤四、当混合原料加温至熔融状态时，经螺杆推送挤出，冷却后即得阻燃聚苯乙烯板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明提供的聚苯乙烯板材具有优异的阻燃性能，其阻燃等级由原始的UL94HB提升至UL94V-2。
2)本发明提供的聚苯乙烯板材具有较好的光学性能和板面颜色，使用性能优良。
3)本发明的聚苯乙烯板材采用目前的生产设备和生产方法即可加工，实施便捷、容易，工艺无难度。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
一种阻燃聚苯乙烯板，按重量份计，包括以下原料：聚苯乙烯90-110份，酸源1-10份，气源1-10份，碳源1-15份，抗氧剂1-5份，色母粒5-10份，硬脂酸锌1-5份。
其中，采用的酸源主要作为燃烧反应中的脱水剂使用，为了具有实用性，酸源必须能够使含碳多元醇脱水。在火灾发生前不希望脱水反应发生，所以常用的酸源都是盐或酯。酸源释放酸必须在较低的温度进行，尤其应低于多元醇的分解温度。如果有机部分有助于成炭，使用有机磷化物效果更好。
采用的气源作为燃烧反应中的发泡剂使用；发泡剂必须在适当的温度分解，并释放出大量气体。发泡应在熔化后、固化前发生。
采用的碳源主要作为燃烧反应中的成碳剂使用，成碳剂须在酸源释放酸后，可以快速脱水，以形成碳层。
另外，色母粒主要用作着色；硬脂酸锌主要是脱模剂使用。
本发明通过在普通的聚苯乙烯(PS)中添加组合配方，以改善聚苯乙烯板材的阻燃性能，通过添加酸源、气源、碳源，使板材发生燃烧反应时，可在表面形成碳层，阻止燃烧，具体碳层形成过程如下：
1)燃烧初期温度较低时，由酸源放出能酯化多元醇和可作为脱水剂的无机酸；
2)然后在稍高于释放酸的温度下，发生酯化反应，而体系中的胺则可作为酯化的催化剂；
3)体系在酯化前或酯化过程中熔化；
4)反应产生的水蒸汽和由气源产生的不燃性气体使熔融体系膨胀发泡；
5)反应接近完成时，体系胶化和固化，最后形成多孔泡沫炭层；
6)碳层形成完成，隔绝燃烧。
作为实施例的进一步改进，按重量份计，包括以下原料：聚苯乙烯100份，酸源6份，气源10份，碳源8份，抗氧剂2份，色母粒6份，硬脂酸锌1份。
其中，作为实施例的改进，所述酸源采用四烷基磷酸酯；所述气源采用三聚氰胺；所述碳源采用季戊四醇；所述抗氧剂采用四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
另外，本发明还提供了一种所述阻燃聚苯乙烯板的加工方法，包括以下步骤：
步骤一、称取配方量的各原料，并依次加入到螺杆挤出机的料斗中；
步骤二、使用料斗均匀混合各原料；
步骤三、将混合好的原料送至螺杆挤出机的螺杆区域，螺杆区域的温度设定为170-230℃，混合原料在螺杆运送过程中被螺杆加温；
步骤四、当混合原料加温至熔融状态时，经螺杆推送挤出，冷却后即得阻燃聚苯乙烯板。
实施例1
一种阻燃聚苯乙烯板，按重量份计，包括以下原料：聚苯乙烯90份，四烷基磷酸酯6份，三聚氰胺10份，季戊四醇8份，抗氧剂1份，色母粒5份，硬脂酸锌1份；所述阻燃聚苯乙烯板的加工方法，包括以下步骤：
步骤一、称取配方量的各原料，并依次加入到螺杆挤出机的料斗中；
步骤二、使用料斗均匀混合各原料；
步骤三、将混合好的原料送至螺杆挤出机的螺杆区域，螺杆区域的温度设定为170℃，混合原料在螺杆运送过程中被螺杆加温；
步骤四、当混合原料加温至熔融状态时，经螺杆推送挤出，冷却后即得阻燃聚苯乙烯板。
实施例2
一种阻燃聚苯乙烯板，按重量份计，包括以下原料：聚苯乙烯100份，四烷基磷酸酯5份，三聚氰胺5份，季戊四醇10份，抗氧剂2份，色母粒6份，硬脂酸锌1份；所述阻燃聚苯乙烯板的加工方法，包括以下步骤：
步骤一、称取配方量的各原料，并依次加入到螺杆挤出机的料斗中；
步骤二、使用料斗均匀混合各原料；
步骤三、将混合好的原料送至螺杆挤出机的螺杆区域，螺杆区域的温度设定为200℃，混合原料在螺杆运送过程中被螺杆加温；
步骤四、当混合原料加温至熔融状态时，经螺杆推送挤出，冷却后即得阻燃聚苯乙烯板。
实施例3
一种阻燃聚苯乙烯板，按重量份计，包括以下原料：聚苯乙烯110份，四烷基磷酸酯3份，三聚氰胺8份，季戊四醇11份，抗氧剂5份，色母粒10份，硬脂酸锌5份；所述阻燃聚苯乙烯板的加工方法，包括以下步骤：
步骤一、称取配方量的各原料，并依次加入到螺杆挤出机的料斗中；
步骤二、使用料斗均匀混合各原料；
步骤三、将混合好的原料送至螺杆挤出机的螺杆区域，螺杆区域的温度设定为230℃，混合原料在螺杆运送过程中被螺杆加温；
步骤四、当混合原料加温至熔融状态时，经螺杆推送挤出，冷却后即得阻燃聚苯乙烯板。
取改性前的聚苯乙烯板作为对比，对上述制得阻燃聚苯乙烯板进行性能分析，具体结果如下表1所示。
表1本发明制得各阻燃聚苯乙烯板的性能
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种阻燃聚苯乙烯板，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：聚苯乙烯90-110份，酸源1-10份，气源1-10份，碳源1-15份，抗氧剂1-5份，色母粒5-10份，硬脂酸锌1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃聚苯乙烯板，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：聚苯乙烯100份，酸源6份，气源10份，碳源8份，抗氧剂2份，色母粒6份，硬脂酸锌1份。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种阻燃聚苯乙烯板，其特征在于，所述酸源采用四烷基磷酸酯。
4.根据权利要求1-2任一项所述的一种阻燃聚苯乙烯板，其特征在于，所述气源采用三聚氰胺。
5.根据权利要求1-2任一项所述的一种阻燃聚苯乙烯板，其特征在于，所述碳源采用季戊四醇。
6.根据权利要求1-2任一项所述的一种阻燃聚苯乙烯板，其特征在于，所述抗氧剂采用四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
7.根据权利要求1-6任一项所述阻燃聚苯乙烯板的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、称取配方量的各原料，并依次加入到螺杆挤出机的料斗中；
步骤二、使用料斗均匀混合各原料；
步骤三、将混合好的原料送至螺杆挤出机的螺杆区域，螺杆区域的温度设定为170-230℃，混合原料在螺杆运送过程中被螺杆加温；
步骤四、当混合原料加温至熔融状态时，经螺杆推送挤出，冷却后即得阻燃聚苯乙烯板。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105419106A (zh) * 2016-01-08 2016-03-23 深圳职业技术学院 一种无卤阻燃树脂及其制备方法
CN107304268A (zh) * 2016-04-20 2017-10-31 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种阻燃聚烯烃复合物及其制备方法
CN109575457A (zh) * 2018-11-15 2019-04-05 佛山市顺德区德联邦盛光电科技有限公司 一种抗冲击的聚苯乙烯板材及其加工方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105419106A (zh) * 2016-01-08 2016-03-23 深圳职业技术学院 一种无卤阻燃树脂及其制备方法
CN107304268A (zh) * 2016-04-20 2017-10-31 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种阻燃聚烯烃复合物及其制备方法
CN109575457A (zh) * 2018-11-15 2019-04-05 佛山市顺德区德联邦盛光电科技有限公司 一种抗冲击的聚苯乙烯板材及其加工方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
山西省化工研究所: "《塑料橡胶加工助剂》", 30 June 1997, 化学工业出版社 *
贾娟花等: "聚苯乙烯的无卤阻燃研究", 《合成树脂及塑料》 *

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