CN114410099A - 一种透明阻燃mppo树脂组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种透明阻燃MPPO树脂组合物。该树脂组合物包括PPO树脂、PS树脂、SPS树脂、SBC增韧剂、阻燃剂、抗滴落剂。本发明选取了相容性极好的五个组分：PPO、PS、SPS、SBC、磷酸酯类阻燃剂，进行共混，获得了透明的基体；采用SBC作为增韧剂，优选15～30％的聚丁二烯含量，由于聚丁二烯含量较低，在基体中分散时，聚丁二烯的相畴足够小，因此并不影响材料的透明性。同时本发明中还添加了SPS树脂，这是一种不透明的结晶性树脂，当与PPO/PS树脂共混时，由于相容性足够好，因此即便SPS的结晶行为发生变化，结晶度明显降低，并不影响材料的透明度。

Description

一种透明阻燃MPPO树脂组合物及其制备方法

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种透明阻燃MPPO树脂组合物及其制备方法。

背景技术

阻燃材料发展到今天，已经有很多不同特性的产品面世。其中透明的阻燃产品是一类特殊的产品，因为大部分阻燃材料都是不透明的。透明阻燃材料一般在扫地机器人、电子电器、电控盒等行业的需求较多。目前综合性能较为优异的透明阻燃产品是以PC树脂为基础开发的，技术比较成熟的是Sabic的LEXAN^TM系列产品，官方宣传可以做到无卤阻燃，1.5mm厚度V0等级(LEXAN^TM 9915A)。但由于四个方面的原因，透明阻燃PC没有得到广泛地应用：第一，这一技术主要掌握在Sabic公司手里，材料的售价远高于普通阻燃材料，因此限制了其使用；第二，PC的产品，流动性较差，很难成型复杂零件，如LEXAN^TM 9915A的熔融指数仅为6.3g/10min，加工性不好限制了其广泛使用；第三，目前的透明阻燃PC产品，实际阻燃性能难以稳定达到1.5mmV0，原因是一般透明体系中不能添加影响透明性的抗滴落剂，而不加抗滴落剂的材料，在燃烧时会有滴燃的风险，因此也限制了其在某些高阻燃要求的场合；第四，PC材料耐高温高湿性能较差，如果零件的使用环境为长时间的高温高湿条件，PC的性能劣化非常严重，双85实验1000h的性能保持率仅为20～30％，因此也限制了其使用。除了阻燃PC，其他材料很难实现透明无卤阻燃。原因是阻燃剂一般都会严重影响材料的透明性。

PPO是一种无定形的材料，其具有优异的耐湿热老化性能、阻燃性、耐热性和较好的透明性。但是PPO是一种不易加工的材料，一般需要和HIPS做合金，实现优异的加工性能。无卤阻燃的PPO/HIPS是一款兼顾加工性能、机械性能和耐热性能的产品，所用的阻燃剂一般为磷酸酯类的阻燃剂。但是由于HIPS是不透明的，同时体系需要添加了较多的抗滴落剂，因此这款材料也是不透明的。

发明内容

本发明的目的是针对现有PPO存在的问题，提供一种透明阻燃MPPO树脂组合物。

本发明的目的可以通过以下方案来实现：

本发明提供了一种透明阻燃MPPO树脂组合物，所述组合物包括以下重量份数的各组分：

作为本发明的一个实施方案，所述PPO树脂为单一的聚苯醚树脂或者两种及以上不同力学性能的聚苯醚树脂的混合物。

作为本发明的一个实施方案，所述PS树脂为单一的PS树脂或者两种及以上不同力学性能的PS树脂的混合物。PS树脂为无规立构聚苯乙烯树脂。

作为本发明的一个实施方案，所述的SPS树脂为单一的SPS树脂或者两种及以上不同力学性能的SPS树脂的混合物。所述SPS树脂为间同立构聚苯乙烯树脂。

通过使用不同力学性能的树脂，可得到不同力学性能的最终产品，力学性能一般包括拉伸、弯曲、冲击强度。

作为本发明的一个实施方案，所述的SBC增韧剂为聚苯乙烯-丁二烯双嵌段共聚物，聚苯乙烯-丁二烯双嵌段共聚物中丁二烯质量分数为15～30％。常规使用的增韧剂SEBS中的软段橡胶EB含量高，虽增韧效率高，但是EB含量过高，橡胶分散相尺寸大，导致不透明。

作为本发明的一个实施方案，所述阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂。所述磷酸酯类阻燃剂包括RDP、BDP中的任意一种或两种相混合。

作为本发明的一个实施方案，PPO用量为70份时，阻燃剂用量至少为15份；PPO用量增加至75份时，阻燃剂至少添加10份；PPO用量增加至80份时，阻燃剂至少添加8份。阻燃剂的添加量与PPO的比例有关，PPO比例越高，需要的阻燃剂就越少，阻燃剂过多会导致冲击性能的下降；阻燃剂过少，阻燃性能无法满足要求。

作为本发明的一个实施方案，所述的抗滴落剂包括PTFE类型抗滴落剂。

本发明还提供了一种透明阻燃MPPO树脂组合物的制备方法，所述制备方法具体包括以下步骤：

S1、按以下重量份对各组分备料：PPO树脂70～80份，PS树脂10～20份，SPS树脂5～10份，SBC增韧剂3～8份，阻燃剂8～15份，抗滴落剂0.05～0.1份；

S2、将步骤S1中各组分加入到高速混合机中，充分混合后，再置于螺杆机中，在220-260℃挤出温度和200-500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，得到的透明阻燃MPPO树脂组合物。

本发明还提供了一种透明阻燃MPPO树脂组合物在电子电器、照明领域的应用。该树脂组合物可用作制备灯罩等。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明选取了相容性极好的五个组分：PPO、PS、SPS、SBC、磷酸酯类阻燃剂，进行共混，获得了透明的基体；

2、本发明将PPO和PS进行共混，采用了SBC作为增韧剂，优选15～30％的聚丁二烯含量，由于聚丁二烯含量较低，在基体中分散时，聚丁二烯的相畴足够小，因此并不影响材料的透明性，但聚丁二烯含量低于15％时增韧效率太低。

3、本发明中添加了SPS树脂，这是一种不透明的结晶性树脂，当与PPO/PS树脂共混时，由于相容性足够好，因此SPS的结晶行为发生变化，结晶度明显降低，并不影响材料的透明度。同时SPS主要有两方面的作用：(1)有效地改善了体系的韧性，不结晶的SPS对PS具有一定的增韧效果；(2)SPS的加入使阻燃性更加的稳定，由于抗滴落剂的添加会使材料的透明度降低，因此SPS加入之后可以有效地改善材料的抗低落性能，从而有效地降低抗滴落剂的添加量。

4、本发明严格控制了抗滴落剂PTFE的添加量，0.05～0.1份，超过0.1份，会使材料的雾度增加，透明度下降；低于0.05份，材料在阻燃测试时有滴燃风险。

5、本发明制备的透明阻燃MPPO树脂组合物，其阻燃性能可以稳定做到1.5mmV0阻燃，且没有滴燃风险；产品透过率保持在82％以上，雾度低于15％；材料具有优异的流动性、机械性能、耐湿热老化性能。同时材料制备工艺简单，材料成本低。

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。以下实例在本发明技术方案的前提下进行实施，提供了详细的实施方式和具体的操作过程，将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明。需要指出的是，本发明的保护范围不限于下述实施例，在本发明的构思前提下做出的若干调整和改进，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例和对比例所用材料均为市购材料，具体如下：

PPO1：LXR045，黏度43-47cm³/g，蓝星化工；

PPO2：LXR035，黏度35-37cm³/g，蓝星化工；

PS：GPPS123P，赛科；

SPS：SPS，日本出光；

SBC1：8300，聚丁二烯含量16％，广东众和；

SBC2：SL838，聚丁二烯含量30％，广东众和；

SBC3：丁二烯含量40％，广东众和；

SBC4：丁二烯含量8％，广东众和；

BDP：浙江万盛阻燃剂；

RDP：浙江万盛阻燃剂；

抗滴落剂：PA5933，3M公司市售；

SBS：KTR-201，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，聚丁二烯含量为70％；

TPP：焦化阻燃剂；

本发明实施例和对比例制备MPPO树脂组合物造粒后制成样品，具体性能评价方式及其实施标准如下：

1、透明性表征：

(1)透过率：3mm厚的板，按照ISO13468-1标准测试；

(2)雾度：3mm厚的板，按照ISO 14782标准测试。

2、机械性能表征：

(1)Charpy缺口冲击强度：按照ISO 179-1:2010(E)标准测试，冲击能量为4J，测试温度为23℃；

(2)拉伸强度：按照ISO 527:2012(E)标准测试，测试条件为50mm/min。

3、阻燃性能表征：

(1)垂直燃烧：1.5mm样条，按照UL94标准测试；

4、湿热老化性能标准：样条在85℃，85％RH条件下处理1000h。

(1)拉伸强度保持率：测试处理前后的拉伸强度，计算保持率；

(2)冲击强度保持率：测试处理前后的缺口冲击强度，计算保持率。

实施例1-6

实施例1-6提供了一种透明阻燃MPPO树脂组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：

按表1中配方成分的重量百分比，将原料加入到高速混合机中充分混合后，再置于螺杆机中，在220-250℃挤出温度和200-500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，即得到产品。

表1实施例配方重量份数和性能

对比例1-6

对比例1-6提供了一种透明阻燃MPPO树脂组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：

按表2中配方成分的重量百分比，将原料加入到高速混合机中充分混合后，再置于螺杆机中，在220-250℃挤出温度和200-500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，即得到产品。

表2对比例配方重量份数和性能

对比例1，相比实施例1，将抗滴落剂的量提高到0.3份；

对比例2，相比实施例1，将SPS去掉；

对比例3，相比实施例1，将SBC1的添加量提高到15份；

对比例4，相比实施例1，将SBC1去掉；

对比例5，相比实施例2，将SBC1用SBS等量替换；

对比例6，相比实施例2，将阻燃剂BDP用TPP等量替换；

对比例7，相比实施例1，将SBC1用SBC3等量替换；

对比例8，相比实施例1，将SBC1用SBC4等量替换；

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种透明阻燃MPPO树脂组合物，其特征在于，所述组合物包括以下重量份数的各组分：

2.根据权利要求1所述的透明阻燃MPPO树脂组合物，其特征在于，所述PPO树脂为单一的聚苯醚树脂或者两种及以上不同力学性能的聚苯醚树脂的混合物。

3.根据权利要求1所述的透明阻燃MPPO树脂组合物，其特征在于，所述PS树脂为单一的PS树脂或者两种及以上不同力学性能的PS树脂的混合物。

4.根据权利要求1所述的透明阻燃MPPO树脂组合物，其特征在于，所述的SPS树脂为单一的SPS树脂或者两种及以上不同力学性能的SPS树脂的混合物。

5.根据权利要求1所述的透明阻燃MPPO树脂组合物，其特征在于，所述的SBC增韧剂为聚苯乙烯-丁二烯双嵌段共聚物，聚苯乙烯-丁二烯双嵌段共聚物中丁二烯质量分数为15～30％。

6.根据权利要求1所述的透明阻燃MPPO树脂组合物，其特征在于，所述阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂。

7.根据权利要求6所述的透明阻燃MPPO树脂组合物，其特征在于，所述磷酸酯类阻燃剂包括RDP、BDP中的任意一种或两种相混合。

8.根据权利要求1所述的透明阻燃MPPO树脂组合物，其特征在于，所述的抗滴落剂包括PTFE类型抗滴落剂。

9.一种如权利要求1所述的透明阻燃MPPO树脂组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤：

S1、按以下重量份对各组分备料：PPO树脂70～80份，PS树脂10～20份，SPS树脂5～10份，SBC增韧剂3～8份，阻燃剂8～15份，抗滴落剂0.05～0.1份；

S2、将步骤S1中各组分加入到高速混合机中，充分混合后，再置于螺杆机中，在220-260℃挤出温度和200-500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，得到的透明阻燃MPPO树脂组合物。

10.一种如权利要求1所述的透明阻燃MPPO树脂组合物在电子电器、照明领域的应用。