CN115612222A - 一种高光泽无卤阻燃ps合金材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高光泽无卤阻燃PS合金材料及其制备方法，材料主要包括PS树脂、PPE树脂、增韧剂、阻燃剂、抗氧剂和润滑剂。本发明采用PS树脂、PPE树脂和磷氮系阻燃剂复配，通过特定橡胶粒径的PS树脂以及采用SEBS增韧剂使得PS合金同时实现了高光泽和高韧性，合金材料的光泽度达到85，同时冲击强度高于9kJ/m2。因此，该合金材料兼具了高光泽和高韧性，在有高光和高抗冲要求的产品领域具有很强的应用价值。
Description
技术领域
本发明属于改性塑料领域，特别涉及一种高光泽无卤阻燃PS合金材料及其制备方法。
背景技术
聚苯乙烯(PS)，包括普通聚苯乙烯(GPPS)，发泡聚苯乙烯(EPS)，高抗冲聚苯乙烯(HIPS)及间规聚苯乙烯(SPS)。其中HIPS是一种兼具刚韧和易加工的塑料材料，被广泛应用于办公设备、家电和汽车等领域。HIPS属于易燃树脂，需要阻燃改性才能满足上述应用要求。随着环保法规越来越严，无卤阻燃技术逐渐成为行业趋势，无卤阻燃PS材料的研究得到广泛关注。目前，无卤阻燃PS材料的光泽度都在40以下(60°角度测试)，无法满足部分高光产品的要求。因此光泽度较低的缺点限制了无卤阻燃PS材料在厨电、卫浴以及家电等高光产品领域的使用。并且，无卤阻燃PS材料提升光泽度，通常需要降低橡胶含量，这会降低材料本身的韧性。
因此，开发一种同时兼顾高光泽和高韧性的无卤阻燃PS材料是非常有意义的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高光泽无卤阻燃PS合金材料及其制备方法，该合金材料兼具了高光泽和高韧性，在有高光和高抗冲要求的产品领域具有很强的应用价值。
本发明提供了一种高光泽无卤阻燃PS合金材料，按重量份数，包括如下组分：
其中，所述PS树脂的橡胶含量≥18％，橡胶平均粒径为0.8-1.2μm；所述增韧剂为氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物SEBS。
所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物SEBS中的苯乙烯含量为30-35wt.％。
所述PS树脂的橡胶含量优选为18％-25％。
所述PPE树脂的熔融指数为50-90g/10min(测试条件为315℃/10kg)。
所述增韧剂为氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物SEBS，其中苯乙烯含量为30-35wt.％。
所述阻燃剂包括氮系阻燃剂7～9份，磷系阻燃剂18～21份。
所述氮系阻燃剂为聚磷酸铵、氰尿酸三聚氰胺、三聚氰胺聚磷酸盐中的至少一种；所述磷系阻燃剂为双酚A双(二苯基磷酸酯)、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、磷酸三苯酯中的至少一种。
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。
所述润滑剂为硅酮类润滑剂、酰胺类润滑剂、酯类润滑剂中的至少一种。
优选的，按重量份数，包括如下组分：
本发明还提供了一种高光泽无卤阻燃PS合金材料的制备方法，包括如下步骤：
将组分加入到混合机中混合均匀，得到混合均匀的物料；将混合均匀的物料通过双螺杆挤出机于210℃-230℃挤出造粒，得到高光泽无卤阻燃PS合金材料。
本发明还提供了一种高光泽无卤阻燃PS合金材料在厨电、卫浴以及家电中的应用。
本发明中，PPE树脂和无卤阻燃剂的阻燃体系除了对阻燃效果提升外，还可以减少常规无卤阻燃体系对韧性的影响，结合特定的PS树脂和SEBS，共同作用实现无卤阻燃PS 合金材料在较好阻燃效果的情况下，同时具备高光泽和良好的韧性，满足合金材料在厨电、卫浴以及家电应用要求。同时，本发明采用了橡胶平均粒径小于1.2μm的PS树脂，其光泽度高，同时对无卤阻燃PS合金材料的韧性也有提高。本发明还采用了特定苯乙烯含量的SEBS。SEBS的苯乙烯含量在30～35％范围内，其对无卤阻燃PS的增韧效果显著，结合特定粒径的PS树脂，进一步提升了材料的光泽度。
有益效果
本发明采用PS树脂、PPE树脂和磷氮系阻燃剂复配，通过特定橡胶粒径的PS树脂以及采用SEBS增韧剂使得PS合金同时实现了高光泽和高韧性，合金材料的光泽度达到85，同时冲击强度高于9kJ/m2。因此，该合金材料兼具了高光泽和高韧性，在有高光和高抗冲要求的产品领域具有很强的应用价值。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明所采用的试剂、方法和设备，如无特殊说明，均为本技术领域常规试剂、方法和设备。
以下实施例及对比例中采用的原料如下：
PS树脂：PS 1180，橡胶平均粒径为0.8-1.0μm，橡胶含量为22.4wt.％，中国香港盛禧奥公司；PS 888G，橡胶平均粒径为1.0-1.2μm，橡胶含量为24.1wt.％，中国台湾奇美化工有限公司； PS 350K，橡胶平均粒径2.0-2.5μm，橡胶含量为18.4wt.％，中国台湾国亨化学股份有限公司； 425TV N L，橡胶平均粒径为1.8-2.3μm，橡胶含量为18.1wt.％，韩国锦湖石油化学公司； HIPS 825G，橡胶平均粒径为0.9-1.1μm，橡胶含量为15％，中国台化塑胶(宁波)有限公司。
PPE树脂1：PPE LXR035，熔融指数为90g/10min，中国蓝星化工股份有限公司；
PPE树脂2：PPE PX100F，熔融指数为50g/10min，三菱化学株式会社；
SEBS增韧剂：H1052，苯乙烯含量20wt.％，日本旭化成公司；SEBS 6110，苯乙烯含量30wt.％，西班牙DYNASOL公司；SEBS 6151，苯乙烯含量32wt.％，中国台湾台橡股份有限公司；H1272，苯乙烯含量35wt.％，日本旭化成公司；H1051，苯乙烯含量42wt.％，日本旭化成公司；
其他增韧剂：SBS YH-792，中国石化巴陵石化公司；LLDPE 7042，中国石化茂名石化公司；
氮系阻燃剂：氰尿酸三聚氰胺，市售；
磷系阻燃剂：双酚A双(二苯基磷酸酯)，市售；
抗氧剂：亚磷酸酯类抗氧剂亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯，市售；
润滑剂：酯类润滑剂，市售。
实施例和对比例所用市售产品为同一种。
各实施例及对比例的复合材料通过如下过程制备得到：
将组分加入到混合机中混合均匀，得到混合均匀的物料；将混合均匀的物料通过双螺杆挤出机于210℃-230℃挤出造粒，转速350r/min，喂料45kg/h。
实施例和对比例经过以下测试方法或测试标准：
阻燃测试标准：UL 94-2018，样条厚度1.6mm；
悬臂梁缺口冲击强度：ISO 180-2000；
光泽度(60°角度)：标准ISO-2813-2014。
表1实施例1-7和对比例1-2的配方组成
表2实施例8-10和对比例3-10的配方组成
表3各实施例和对比例的性能测试结果
从实施例1-3看，随着PS树脂含量的增加，复合材料的韧性不断提高，光泽度略微上升，火焰熄灭时间会变长。
从对比例1-2看，PPE含量偏低(PS含量偏高)时，复合材料达不到V-0阻燃等级。PPE含量偏高(PS含量偏低)时，复合材料的冲击强度以达不到9kJ/m2。
从实施例2、实施例9和对比例3-5看，PS的橡胶粒径对复合材料的光泽度影响很大。当PS的橡胶平均粒径在0.8-1.2μm范围内时，复合材料的光泽度和韧性较高；当PS的橡胶平均粒径大于1.2μm时，复合材料的光泽度较低；当PS的橡胶含量低于18wt.％，复合材料的韧性极差。
从实施例2、实施例10-11和对比例6-7看，不同苯乙烯含量的SEBS增韧剂，对复合材料的光泽度和韧性有影响。苯乙烯含量在30-35wt.％的SEBS，能改善复合材料韧性的同时，保留其较高的光泽度。
从对比例8-9看，SBS可以高效增韧，但是会大幅降低光泽度；LLDPE不影响复合材料的光泽度，却没有高效的增韧效果。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高光泽无卤阻燃PS合金材料，其特征在于：按重量份数，包括如下组分：
均粒径为0.8-1.2μm；所述增韧剂为氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物SEBS。
2.根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于：所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物SEBS中的苯乙烯含量为30-35wt.％。
3.根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于：所述阻燃剂包括氮系阻燃剂7～9份，磷系阻燃剂18～21份。
4.根据权利要求3所述的合金材料，其特征在于：所述氮系阻燃剂为聚磷酸铵、氰尿酸三聚氰胺、三聚氰胺聚磷酸盐中的至少一种；所述磷系阻燃剂为双酚A双(二苯基磷酸酯)、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、磷酸三苯酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。
6.根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于：所述润滑剂为硅酮类润滑剂、酰胺类润滑剂、酯类润滑剂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于：按重量份数，包括如下组分：
8.一种如权利要求1所述的高光泽无卤阻燃PS合金材料的制备方法，包括如下步骤：
将组分加入到混合机中混合均匀，得到混合均匀的物料；将混合均匀的物料通过双螺杆挤出机于210℃-230℃挤出造粒，得到高光泽无卤阻燃PS合金材料。
9.一种如权利要求1所述的高光泽无卤阻燃PS合金材料在厨电、卫浴以及家电中的应用。
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