CN116218096B - 一种基于改性苯乙烯共聚物的无卤阻燃母粒及其制备方法 - Google Patents
一种基于改性苯乙烯共聚物的无卤阻燃母粒及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于改性苯乙烯共聚物的无卤阻燃母粒，其包括改性苯乙烯共聚物；其中，所述苯乙烯共聚物为苯乙烯、丙烯腈和烷基丙烯酸酯的三元共聚物。该无卤阻燃母粒的组合物具有良好相容性和稳定性，在长期使用过程中具有稳定的性能和较长的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及阻燃母粒制备领域，具体涉及基于改性苯乙烯共聚物的无卤阻燃母粒及其制备方法。
背景技术
苯乙烯-丙烯腈共聚物是一类很好的基材，其具有高韧性、高耐热性、成型性好等特点，广泛应用于各个板材、型材结构的制备中。作为阻燃材料基材，其在汽车、建筑、家电器件等领域的应用也收到人们的青睐。
然而，阻燃材料中一般需要添加一定量的阻燃剂，而阻燃剂成分含量在较为可观时，难以与苯乙烯-丙烯腈共聚物实现理想的相容性，会造成基材或阻燃剂分散不均的现象，从而会导致板材的力学性能或阻燃性下降等一系列负面效果。如专利CN103205114A公开了一种基于苯乙烯-丙烯丙烯腈共聚物的阻燃复合材料，其阻燃剂含量与共聚物含量相差无几，在长期使用一段时间后，不但做出来塑料制品力学性能差，而且大量添加阻燃剂使塑料制品热老化和紫外老化速度加急，降低了塑料的使用寿命。
因此，亟需设计一种各个成分之间具有良好相容性和稳定性以及对基材性能影响较小的阻燃材料，在长期使用过程中具有稳定的性能和较长的使用寿命，从而可以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于改性苯乙烯共聚物的无卤阻燃母粒。
本发明的一个目的，在于提供一种基于改性苯乙烯共聚物的无卤阻燃母粒，其包括质量份数如下的成分：
助剂；
其中，所述苯乙烯共聚物为苯乙烯、丙烯腈和烷基丙烯酸酯的三元共聚物。
进一步地，所述改性苯乙烯共聚物中，苯乙烯、丙烯腈和烷基丙烯酸酯三者的摩尔比为1:1:0.2-1:2:0.1。
进一步地，所述阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂。
进一步地，所述填料为蒙脱土。
进一步地，所述助剂选自抗氧化剂、润滑剂、气味抑制剂的一种或多种。
进一步地，所述烷基丙烯酸酯中，烷基的碳原子数为3-10。
本发明的另一个目的在于提供上述基于改性苯乙烯共聚物的无卤阻燃母粒的制备方法，其包括如下步骤：
改性苯乙烯共聚物的制备：将苯乙烯、丙烯腈、烷基丙烯酸酯在催化剂BPO下进行聚合，得到所述改性苯乙烯共聚物；
然后将所有成分加入到混合机中，搅拌均匀；
然后将混合料加入到螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒后包装。
造粒后的阻燃母粒在生产片材时同市场售卖的普通苯乙烯、丙烯腈共聚物在混合挤出阻燃片材。
进一步地，所述螺杆挤出机的温度控制为220-260℃。
进一步地，所述螺杆挤出机为双螺杆挤出机。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明公开了一种基于改性苯乙烯共聚物的无卤阻燃母粒，其采用了苯乙烯、丙烯腈和烷基丙烯酸酯作为共聚单元所形成的三元共聚物。不同于传统的基材，本发明技术方案中的共聚物掺杂少量的烷基丙烯酸酯作为共聚单元，其目的在于提升与配方中的阻燃剂的相容性。具体地，该基材中含有少量的长烷基链的酯基，一方面结构与磷酸酯类阻燃剂结构中均含有酯基，极性相似：酯基比苯乙烯基团极性大，然而比腈基极性小，从而需要极性更为匹配的基团，来增加其相容性，长烷基链的酯基的引入，很好地解决了此类问题；另一方面，长烷基链本身有较长的支链结构，碳原子数目合适时，可以形成较为理想的支状结构，其可以有效地插在阻燃剂颗粒相之间，防止阻燃剂颗粒之间由于分子间力过强引起的团聚，起到分散效果。
因此，该无卤阻燃母粒的组合物具有良好相容性和稳定性，在长期使用过程中具有稳定的性能和较长的使用寿命。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，列举如下实施例，但本发明并不局限于此。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
本实施例中，SBS增韧剂采购自巴陵石化，牌号为SBS796。
实施例1
一种基于改性苯乙烯共聚物的无卤阻燃母粒，其包括质量份数如下的成分：
其中，所述苯乙烯共聚物为苯乙烯、丙烯腈和烷基丙烯酸酯的三元共聚物。
上述基于改性苯乙烯共聚物的无卤阻燃母粒的制备方法如下：
S1、改性苯乙烯共聚物的制备：将苯乙烯、丙烯腈、十二烷基丙烯酸酯(1:1:0.2，n/n/n)，与催化量的催化剂BPO，一起投入装有冷凝系统的烧瓶中，然后加热至80℃下，聚合2h，然后停止反应，用酒精洗涤，得到产物改性苯乙烯共聚物(GPC测得Mw约为16w)；
S2、将上述成分，按质量份数，加入到混合机中，常温下搅拌均匀；
S3、然后将混合物加入到双螺杆挤出机中，在250℃下熔融并挤出，并造粒包装，得到产品。
实施例2
一种基于改性苯乙烯共聚物的无卤阻燃母粒，其包括质量份数如下的成分：
其中，所述苯乙烯共聚物为苯乙烯、丙烯腈和烷基丙烯酸酯的三元共聚物。
上述基于改性苯乙烯共聚物的无卤阻燃母粒的制备方法如下：
S1、改性苯乙烯共聚物的制备：将苯乙烯、丙烯腈、十二烷基丙烯酸酯(1:2:0.1，n/n/n)，与催化量的催化剂BPO，一起投入装有冷凝系统的烧瓶中，然后加热至85℃下，聚合3h，然后停止反应，用酒精洗涤，得到产物改性苯乙烯共聚物(GPC测得Mw约为16w)；
S2、将上述成分，按质量份数，加入到混合机中，常温下搅拌均匀；
S3、然后将混合物加入到双螺杆挤出机中，在240℃下熔融并挤出，并造粒包装，得到产品。
实施例3
一种基于改性苯乙烯共聚物的无卤阻燃母粒，其包括质量份数如下的成分：
其中，所述苯乙烯共聚物为苯乙烯、丙烯腈和烷基丙烯酸酯的三元共聚物。
上述基于改性苯乙烯共聚物的无卤阻燃母粒的制备方法如下：
S1、改性苯乙烯共聚物的制备：将苯乙烯、丙烯腈、十二烷基丙烯酸酯(1:1.5:0.15，n/n/n)，与催化量的催化剂BPO，一起投入装有冷凝系统的烧瓶中，然后加热至83℃下，聚合2.5h，然后停止反应，用酒精洗涤，得到产物改性苯乙烯共聚物(GPC测得Mw约为16w)；
S2、将上述成分，按质量份数，加入到混合机中，常温下搅拌均匀；
S3、然后将混合物加入到双螺杆挤出机中，在245℃下熔融并挤出，并造粒包装，得到产品。
对比例1
对比例1的原料份数、制备方法与实施例1相同，唯一不同在于，对比例1中的改性苯乙烯聚合物，以等质量份数的苯乙烯-丙烯腈共聚物(自制，苯乙烯：丙烯腈＝1:1，n/n)代替(GPC测得Mw约为16w)。
对比例2
对比例2的原料份数、制备方法与实施例1相同，唯一不同在于，对比例2中的改性苯乙烯聚合物，以等质量份数的苯乙烯-丙烯腈共聚物(自制，苯乙烯：丙烯腈：甲基丙烯酸酯＝1:1:0.2，n/n/n)代替(GPC测得Mw约为16w)。
测试例部分
测试例1
对实施例1-3、对比例1-2的力学性能和阻燃性能进行测试。测试方法为本行业内熟知的方法。
所得结果如表1所示。
表1实施例1-3、对比例1-2的力学性能测试
上述实施例1-3与对比例1-2，在力学性能方面相差不大，均满足阻燃剂的力学应用的要求。
测试例2
将上述实施例和对比例，置于85℃、85湿度的情况下，持续三个月，然后再测试上述样品的力学性能和阻燃性能。
从上述数据可以看出，相比于对比例1-2，实施例1-3的力学性能和阻燃性能，并未有明显的下降。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种基于改性苯乙烯共聚物的无卤阻燃母粒，其特征在于，所述基于改性苯乙烯共聚物板材的无卤阻燃母粒包括质量份数如下的成分：
改性苯乙烯共聚物 30-40份
增韧剂 6-10份
阻燃剂 20-25份
亚硫酸钠 0.1-0.5份
填料 5-8份
色母 2-3份
助剂；
其中，所述苯乙烯共聚物为苯乙烯、丙烯腈和烷基丙烯酸酯的三元共聚物；
所述改性苯乙烯共聚物中，苯乙烯、丙烯腈和烷基丙烯酸酯三者的摩尔比为1:1:0.2、1:2:0.1或1:1.5:0.15；
所述烷基丙烯酸酯为十二烷基丙烯酸酯；
所述阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂；
所述助剂选自抗氧化剂、润滑剂、气味抑制剂的一种或多种。
2.根据权利要求1所述基于改性苯乙烯共聚物的无卤阻燃母粒，其特征在于，所述填料为蒙脱土。
3.权利要求1-2任一项所述基于改性苯乙烯共聚物的无卤阻燃母粒的制备方法，其特征在于，所述基于改性苯乙烯共聚物的无卤阻燃母粒的制备方法包括如下步骤：
改性苯乙烯共聚物的制备：将苯乙烯、丙烯腈、烷基丙烯酸酯在催化剂BPO下进行聚合，
得到所述改性苯乙烯共聚物；
然后将所有成分加入到混合机中，搅拌均匀；
然后将混合料加入到螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒后包装。
4.根据权利要求3所述基于改性苯乙烯共聚物的无卤阻燃母粒的制备方法，其特征在于，所述螺杆挤出机的温度控制为220-260℃。
5.根据权利要求4所述基于改性苯乙烯共聚物的无卤阻燃母粒的制备方法，其特征在于，所述螺杆挤出机为双螺杆挤出机。
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|---|---|---|---|
| CN202310247704.8A Active CN116218096B (zh) | 2023-03-15 | 2023-03-15 | 一种基于改性苯乙烯共聚物的无卤阻燃母粒及其制备方法 |
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Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| CN101418059A (zh) * | 2007-10-23 | 2009-04-29 | 沂源瑞丰高分子材料有限公司 | 应用于上水管的具有优异耐候性能的mbs树脂 |
| CN104497431A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-04-08 | 林康艺 | 一种低燃烧速率的色母粒 |
| CN105051102A (zh) * | 2013-10-18 | 2015-11-11 | Lg化学株式会社 | 阻燃树脂组合物 |
| CN107141683A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-09-08 | 上海峰塔新材料科技有限公司 | 陶瓷分板共挤层 |
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-
2023
- 2023-03-15 CN CN202310247704.8A patent/CN116218096B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101418059A (zh) * | 2007-10-23 | 2009-04-29 | 沂源瑞丰高分子材料有限公司 | 应用于上水管的具有优异耐候性能的mbs树脂 |
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