CN116589800A - 一种阻燃型ps扩散板及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻燃型PS扩散板及其生产工艺，涉及新材料领域。其中，阻燃型PS扩散板包括85‑90重量份PS树脂、8‑12重量份阻燃剂、0.085‑0.18重量份光扩散剂以及2‑4重量份抗氧化剂。阻燃剂包括20‑45重量份丙烯基三氯硅烷、30‑60重量份苯乙基三氯硅烷、10‑30重量份含氢硅油、15‑25重量份三聚氰胺、15‑25重量份季戊四醇、1‑3重量份催化剂以及180‑200重量份溶剂。采用上述原料制得的阻燃剂具有阻燃效率高、透光性能好的优点，能够在更少的添加量下实现与现有阻燃剂同等或者更优的阻燃效果与抑烟效果，有利于降低阻燃剂对PS扩散板透光性能的影响。
Description
技术领域
本发明涉及新材料领域，尤其是涉及一种阻燃型PS扩散板及其生产工艺。
背景技术
扩散板是一种带有光扩散性质的板材，具有一定雾度、透光率、折射率等塑料板材的光学特征，能有效的将点或线光源转化为柔和、均匀的面光源，在达到良好的透光率的前提下，具有良好的光源点阵遮蔽性，再加上价格相对比较实惠，故广泛应用于LED照明产品上。
聚苯乙烯(PS)因具有良好的透明性、电绝缘性能和加工性能，是常见的用于制作扩散板的材料之一。但是普通的PS扩散板非常容易燃烧，燃烧过程中滴落严重且释放大量黑烟。
目前，相关技术中通常加入阻燃剂对PS扩散板进行阻燃改性。其中，阻燃剂包括无卤阻燃剂与卤系阻燃剂。卤系阻燃剂具有阻燃效率高的优点，但是对环境污染大，使用受到限制。现有的无卤阻燃剂通常为磷系无卤燃机、氢氧化铝等，环保无公害，但是阻燃效率低，添加量大，对PS扩散板的透光性能影响大。故如何制得一种阻燃性与透光性兼具的PS扩散板具有重要的研究意义。
发明内容
为了改善相关技术中PS扩散板阻燃性与透光性难以兼具的问题，本申请提供一种阻燃型PS扩散板及其生产工艺。
第一方面，本申请提供的一种阻燃型PS扩散板采用如下的技术方案：
一种阻燃型PS扩散板，包括85-90重量份PS树脂、8-12重量份阻燃剂、0.085-0.18重量份光扩散剂以及2-4重量份抗氧化剂；
所述阻燃剂包括以下重量份的原料：
丙烯基三氯硅烷：20-45份
苯乙基三氯硅烷：30-60份
含氢硅油：10-30份
三聚氰胺：15-25份
季戊四醇：15-25份
催化剂：1-3份
溶剂：180-200份。
相对传统阻燃剂而言，通过丙烯基三氯硅烷、苯乙基三氯硅烷、含氢硅油、三聚氰胺、季戊四醇、催化剂以及溶剂混合制得的阻燃剂具有阻燃性能高、抑烟性能好的优点，能够在更少的添加量下实现同等或者更优的阻燃效果与抑烟效果，从而能够降低阻燃剂对PS扩散板透光性能的影响。此外，本申请请求保护的阻燃剂本身也具备较优的透光性能，故在阻燃剂的添加量少的情况下，PS扩散板的透光性能基本不受影响。
即采用上述阻燃剂制备PS扩散板时，既能够获得兼具阻燃性能与透光性能的PS扩散板，还可以降低阻燃剂的用量以及减少烟雾的排放，具有更加环保的优点。
优选的，所述阻燃剂包括以下重量份的原料：
丙烯基三氯硅烷：25-35份
苯乙基三氯硅烷：45-55份
含氢硅油：15-20份
三聚氰胺：15-25份
季戊四醇：15-25份
催化剂：1-3份
溶剂：180-200份。
当阻燃剂的各原料在上述范围内时，能够进一步提高PS扩散板的抑烟效果，有利于减少烟雾的排放，具有更加环保的效果。
可选的，所述阻燃剂为改性阻燃剂，所述改性阻燃剂通过添加包覆剂上述任意一种所述的阻燃剂进行包覆改性处理得到，其中，所述包覆剂包括以下重量份的原料：
羟基苯乙烯：45-60份
双端环氧基聚硅氧烷：20-30份
有机锡催化剂：1-2份
偶氮二异丁腈：1-2份
N,N-二甲基甲酰胺：100份。
在阻燃剂外包覆含有苯乙烯单元的聚合物，能够提高阻燃剂与PS树脂的相容性，有利于提高阻燃剂在PS树脂中的分散效果。另外，在包覆剂中加入双端环氧基聚硅氧烷，有利于提高改性阻燃剂的包覆稳定性，降低了改性阻燃剂中包覆层在原料搅拌共混过程中脱落的可能性。其中，由于改性阻燃剂中包覆层的稳定存在，使得改性阻燃剂均匀分散在PS扩散板中，从而获得阻燃性能差异小的PS扩散板，有利于提高PS扩散板的产品稳定性。
可选的，制备所述改性阻燃剂时，所述阻燃剂的重量与所述包覆剂各原料重量和之比为1：(10-20)。
阻燃剂与包覆剂按上述比例混合，有利于使阻燃剂充分分散至包覆剂中，可促进阻燃剂的均匀和充分包覆，有利于进一步提高阻燃PS扩散板的产品稳定性。
可选的，所述双端环氧基聚硅氧烷的聚合度为200-800。
双端环氧基聚硅氧烷的聚合度为200-800时，既能提高PS扩散板的热稳定性，同时不会影响PS扩散板的韧性。
可选的，所述催化剂采用氯铂酸的异丙醇溶液，所述氯铂酸的异丙醇溶液中氯铂酸的含量为1-3wt％。
氯铂酸能够催化阻燃剂中的原料进行反应，得到透光率好且阻燃效率宝的阻燃剂。
可选的，所述光扩散剂采用玻璃珠、二氧化硅颗粒、交联丙烯酸系颗粒、有机硅微球中的任意一种或两种的组合物。
第二方面，本申请提供的一种阻燃型PS扩散板的生产工艺采用如下的技术方案：
一种阻燃型PS扩散板的生产工艺，包括以下步骤：
制备阻燃剂：按配比将丙烯基三氯硅烷、苯乙基三氯硅烷、含氢硅油、三聚氰胺、季戊四醇加入溶剂中，搅拌均匀后，加热至80-90℃，恒温回流反应至无酸性气体释放后，加入催化剂，在100-110℃范围内继续反应1-3h，然后提纯、干燥，得到阻燃剂；
制备扩散板：按配比将PS树脂、阻燃剂、光扩散剂以及抗氧化剂均匀混合后，在200-250℃的机筒温度下熔融挤出，得到扩散板。
丙烯基三氯硅烷、苯乙基三氯硅烷先与三聚氰胺、季戊四醇反应形成中间产物，然后中间产物再在催化剂的作用下与含氢硅油反应得到阻燃剂，该阻燃剂的阻燃效率高、用量少，对PS扩散板透光性能影响小，有利于获得阻燃性能与透光性能均较优的PS扩散板。
可选的，制得所述阻燃剂后，先采用包覆剂对所述阻燃剂进行改性，制得改性阻燃剂后，再将所述改性阻燃剂与PS树脂、光扩散剂、抗氧化剂混合制备扩散板，其中，所述改性阻燃剂的制备方法如下：
将45-60重量份羟基苯乙烯、1-2重量份有机锡催化剂、1-2重量份偶氮二异丁腈加入100重量份N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后，升温至45-60℃，搅拌反应1-2h后，加入20-30重量份双端环氧基聚硅氧烷以及阻燃剂，继续升温至80-100℃，继续反应反应1-2h后，固液分离，干燥后，得到改性阻燃剂；其中，所述阻燃剂的重量与所述包覆剂各原料的重量和之比为1：(10-20)。
采用上述方法能在阻燃剂外周侧包覆含有苯乙烯单元的聚合物，并且在双端环氧基聚硅氧烷的链接作用下，能够有效提高阻燃剂与包覆层之间的连接稳定性，降低了改性阻燃剂中包覆层在原料搅拌共混过程中脱落的可能性，有利于提高PS扩散板的产品稳定性。
综上所述，本申请至少包括以下有益效果：
1.相对传统阻燃剂而言，通过丙烯基三氯硅烷、苯乙基三氯硅烷、含氢硅油、三聚氰胺、季戊四醇、催化剂以及溶剂混合制得的阻燃剂具有阻燃性能高、抑烟性能好的优点，能够在更少的添加量下实现与现有阻燃剂同等或者更优的阻燃效果与抑烟效果，从而能够降低阻燃剂对PS扩散板透光性能的影响。此外，本申请请求保护的阻燃剂本身也具备较优的透光性能，故在阻燃剂的添加量少的情况下，PS扩散板的透光性能基本不受影响；
2.在阻燃剂外包覆含有苯乙烯单元的聚合物，能够提高阻燃剂与PS树脂的相容性，有利于提高阻燃剂在PS树脂中的分散效果。另外，在包覆剂中加入双端环氧基聚硅氧烷，有利于提高改性阻燃剂的包覆稳定性，降低了改性阻燃剂中包覆层在原料搅拌共混过程中脱落的可能性。其中，由于改性阻燃剂中包覆层的稳定存在，使得改性阻燃剂均匀分散在PS扩散板中，从而获得阻燃性能差异小的PS扩散板，有利于提高PS扩散板的产品稳定性。
具体实施方式
第一方面，本申请公开了一种阻燃型PS扩散板，包括85-90重量份PS树脂、8-12重量份阻燃剂、0.085-0.18重量份光扩散剂以及2-4重量份抗氧化剂。其中，光扩散剂采用玻璃珠、二氧化硅颗粒、交联丙烯酸系颗粒、有机硅微球中的任意一种或几种的组合物，且光扩散剂的粒径范围优选为1.0-2.0μm。
为了获得阻燃性能与透光性能均较好的PS扩散板，本申请中，阻燃剂包括20-45重量份丙烯基三氯硅烷、30-60重量份苯乙基三氯硅烷、10-30重量份含氢硅油、15-25重量份三聚氰胺、15-25重量份季戊四醇、1-3重量份催化剂以及180-200重量份溶剂。
优选地，阻燃剂包括25-35重量份丙烯基三氯硅烷、45-55重量份苯乙基三氯硅烷、15-20重量份含氢硅油、15-25重量份三聚氰胺、15-25重量份季戊四醇、1-3重量份催化剂以及180-200重量份溶剂。
以上阻燃剂中，含氢硅油的含氢量为1.2-1.6wt％，粘度为100-200mm2/s。催化剂采用氯铂酸的异丙醇溶液，其中，氯铂酸的异丙醇溶液中，氯铂酸的含量为1-3wt％。溶剂采用苯、甲苯、环己烷、三氯乙烷中的任意一种或几种的组合物，优选相对环保的环己烷。
相对传统阻燃剂而言，通过丙烯基三氯硅烷、苯乙基三氯硅烷、含氢硅油、三聚氰胺、季戊四醇、催化剂以及溶剂混合制得的阻燃剂阻燃性能高、抑烟性能好，能够在更少的添加量下实现同等或者更优的阻燃效果与抑烟效果，从而能够降低阻燃剂对PS扩散板透光性能的影响。此外，本申请请求保护的阻燃剂本身也具备较优的透光性能，故在阻燃剂的添加量少的情况下，PS扩散板的透光性能基本不受影响。
制备阻燃剂时，可以将丙烯基三氯硅烷、苯乙基三氯硅烷、含氢硅油、三聚氰胺、季戊四醇、催化剂一起加入溶剂中，然后升温至80-110℃，恒温回流反应2-6h，然后减压蒸馏除去溶剂，在60-70℃干燥，最后经粉碎制得。
优选采用以下方法制备阻燃剂，有利于进一步提高阻燃剂的抑烟性能。优选的阻燃剂的制备方法如下：
将丙烯基三氯硅烷、苯乙基三氯硅烷、含氢硅油、三聚氰胺、季戊四醇加入溶剂中，搅拌均匀后，加热至80-90℃，恒温回流反应至无酸性气体释放后，加入催化剂，在100-110℃范围内继续反应1-3h，然后减压蒸馏除去溶剂，在60-70℃干燥，最后粉碎，得到阻燃剂。
另外，为了降低PS扩散板阻燃性能之间的差异，以提高PS扩散板产品性能的稳定性，本申请还采用包覆剂对阻燃剂做了进一步的包覆改性，得到改性阻燃剂后，再将改性阻燃剂与PS树脂、光扩散剂、抗氧化剂混合制备扩散板。
具体地，包覆剂包括45-60重量份羟基苯乙烯、20-30重量份双端环氧基聚硅氧烷、1-2重量份有机锡催化剂、1-2重量份偶氮二异丁腈以及100重量份N,N-二甲基甲酰胺。其中，双端环氧基聚硅氧烷的聚合度为200-800，既能提高PS扩散板的热稳定性，同时不会影响PS扩散板的韧性。
改性阻燃剂的制备方法如下：
将羟基苯乙烯、有机锡催化剂、偶氮二异丁腈加入N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后，升温至45-60℃，搅拌反应1-2h后，加入双端环氧基聚硅氧烷和阻燃剂，阻燃剂所加入的重量与包覆剂各原料重量之和的比例为1：(10-20)，继续升温至80-100℃，继续反应反应1-2h后，固液分离，干燥后，得到改性阻燃剂。
在阻燃剂外包覆含有苯乙烯单元的聚合物，能够提高阻燃剂与PS树脂的相容性，有利于提高阻燃剂在PS树脂中的分散效果。另外，在包覆剂中加入双端环氧基聚硅氧烷，有利于提高改性阻燃剂的包覆稳定性，降低了改性阻燃剂中包覆层在原料搅拌共混过程中脱落的可能性。其中，由于改性阻燃剂中包覆层的稳定存在，使得改性阻燃剂均匀分散在PS扩散板中，从而获得阻燃性能差异小的PS扩散板，有利于提高PS扩散板的产品稳定性。其中，双端环氧基聚硅氧烷的加入能够提高改性阻燃剂的包覆稳定性的原因可能是双端环氧基聚硅氧烷的其中一个环氧基团能够与羟基苯乙烯中的羟基反应，另一个环氧基团能够与阻燃剂中的羟基基团反应，即双端环氧基聚硅氧烷起到了中间连接桥梁的作用，提高了包覆剂与阻燃剂之间的结合稳定性，从而使得改性阻燃剂的包覆层不易脱落。
需要说明的是：在本发明的目的没有受到不利影响的前提下，阻燃型PS扩散板还可以加入抗静电剂、耐候助剂、润滑剂等添加剂中的任意一种或任意几种的组合物。
第二方面，本申请还公开了一种阻燃型PS扩散板的生产工艺，包括以下步骤：
将PS树脂、阻燃剂、光扩散剂以及抗氧化剂投入搅拌机中，以200-600r/min的搅拌速度均匀搅拌后，得到混合料；
将混合料投入双螺杆挤出机中，在200-250℃的机筒温度下熔融挤出，得到阻燃型PS扩散板。
以下结合具体的实验对本申请作进一步详细说明，其中，原料如无特别说明时，各实验采用的原料为同一厂家和型号的原料。
实施例1
一种阻燃PS扩散板，包括85kg熔融温度为240℃、透光率为88％的PS树脂、8kg阻燃剂、0.085kg粒径为1.0μm的有机硅微球以及2kg抗氧化剂Sumilizer GP。其中，阻燃剂包括20kg丙烯基三氯硅烷、60kg苯乙基三氯硅烷、10kg含氢硅油、15kg三聚氰胺、25kg季戊四醇、1kg催化剂以及200kg环己烷；含氢硅油的含氢量为1.5wt％，粘度为160mm2/s。催化剂采用氯铂酸的异丙醇溶液，氯铂酸的异丙醇溶液中，氯铂酸的含量为1wt％。
本实施例中，一种阻燃PS扩散板的生产工艺包括以下步骤：
制备阻燃剂：按配比将丙烯基三氯硅烷、苯乙基三氯硅烷、含氢硅油、三聚氰胺、季戊四醇加入环己烷中，搅拌均匀后，加热至85℃，恒温回流反应至无酸性气体释放后，加入氯铂酸的异丙醇溶液，在105℃范围内继续反应2h，然后减压蒸馏除去环己烷，在65℃干燥，最后粉碎，得到阻燃剂；
制备扩散板：按配比将PS树脂、阻燃剂、有机硅微球以及抗氧化剂Sumilizer GP投入搅拌机中，以450r/min的搅拌速度均匀搅拌后，得到混合料；将混合料投入双螺杆挤出机中，在200-250℃的机筒温度下熔融挤出，得到厚度为2mm的阻燃型PS扩散板。
实施例2
一种阻燃PS扩散板，包括90kg熔融温度为240℃、透光率为88％的PS树脂、12kg阻燃剂、0.18kg粒径为1.0μm的有机硅微球以及4kg抗氧化剂Sumilizer GP。其中，阻燃剂包括45kg丙烯基三氯硅烷、30kg苯乙基三氯硅烷、30kg含氢硅油、25kg三聚氰胺、15kg季戊四醇、3kg催化剂以及183kg环己烷；含氢硅油的含氢量为1.5wt％，粘度为160mm2/s。催化剂采用氯铂酸的异丙醇溶液，氯铂酸的异丙醇溶液中，氯铂酸的含量为1wt％。
本实施例中，一种阻燃PS扩散板的生产工艺包括以下步骤：
制备阻燃剂：按配比将丙烯基三氯硅烷、苯乙基三氯硅烷、含氢硅油、三聚氰胺、季戊四醇加入环己烷中，搅拌均匀后，加热至85℃，恒温回流反应至无酸性气体释放后，加入氯铂酸的异丙醇溶液，在105℃范围内继续反应2h，然后减压蒸馏除去环己烷，在65℃干燥，最后粉碎，得到阻燃剂；
制备扩散板：按配比将PS树脂、阻燃剂、有机硅微球以及抗氧化剂Sumilizer GP投入搅拌机中，以450r/min的搅拌速度均匀搅拌后，得到混合料；将混合料投入双螺杆挤出机中，在200-250℃的机筒温度下熔融挤出，得到厚度为2mm的阻燃型PS扩散板。
实施例3
一种阻燃PS扩散板，包括85kg熔融温度为240℃、透光率为88％的PS树脂、8kg阻燃剂、0.085kg粒径为1.0μm的有机硅微球以及2kg抗氧化剂Sumilizer GP。其中，阻燃剂包括25kg丙烯基三氯硅烷、55kg苯乙基三氯硅烷、15kg含氢硅油、15kg三聚氰胺、25kg季戊四醇、1kg催化剂以及195kg环己烷；含氢硅油的含氢量为1.5wt％，粘度为160mm2/s。催化剂采用氯铂酸的异丙醇溶液，氯铂酸的异丙醇溶液中，氯铂酸的含量为1wt％。
本实施例中，一种阻燃PS扩散板的生产工艺包括以下步骤：
制备阻燃剂：按配比将丙烯基三氯硅烷、苯乙基三氯硅烷、含氢硅油、三聚氰胺、季戊四醇加入环己烷中，搅拌均匀后，加热至85℃，恒温回流反应至无酸性气体释放后，加入氯铂酸的异丙醇溶液，在105℃范围内继续反应2h，然后减压蒸馏除去环己烷，在65℃干燥，最后粉碎，得到阻燃剂；
制备扩散板：按配比将PS树脂、阻燃剂、有机硅微球以及抗氧化剂Sumilizer GP投入搅拌机中，以450r/min的搅拌速度均匀搅拌后，得到混合料；将混合料投入双螺杆挤出机中，在200-250℃的机筒温度下熔融挤出，得到厚度为2mm的阻燃型PS扩散板。
实施例4
一种阻燃PS扩散板，包括85kg熔融温度为240℃、透光率为88％的PS树脂、8kg阻燃剂、0.085kg粒径为1.0μm的有机硅微球以及2kg抗氧化剂Sumilizer GP。其中，阻燃剂包括35kg丙烯基三氯硅烷、45kg苯乙基三氯硅烷、20kg含氢硅油、15kg三聚氰胺、25kg季戊四醇、1kg催化剂以及190kg环己烷；含氢硅油的含氢量为1.5wt％，粘度为160mm2/s。催化剂采用氯铂酸的异丙醇溶液，氯铂酸的异丙醇溶液中，氯铂酸的含量为1wt％。
本实施例中，一种阻燃PS扩散板的生产工艺包括以下步骤：
制备阻燃剂：按配比将丙烯基三氯硅烷、苯乙基三氯硅烷、含氢硅油、三聚氰胺、季戊四醇加入环己烷中，搅拌均匀后，加热至85℃，恒温回流反应至无酸性气体释放后，加入氯铂酸的异丙醇溶液，在105℃范围内继续反应2h，然后减压蒸馏除去环己烷，在65℃干燥，最后粉碎，得到阻燃剂；
制备扩散板：按配比将PS树脂、阻燃剂、有机硅微球以及抗氧化剂Sumilizer GP投入搅拌机中，以450r/min的搅拌速度均匀搅拌后，得到混合料；将混合料投入双螺杆挤出机中，在200-250℃的机筒温度下熔融挤出，得到厚度为2mm的阻燃型PS扩散板。
实施例5
一种阻燃PS扩散板，包括85kg熔融温度为240℃、透光率为88％的PS树脂、8kg阻燃剂、0.085kg粒径为1.0μm的有机硅微球以及2kg抗氧化剂Sumilizer GP。其中，阻燃剂包括45kg丙烯基三氯硅烷、35kg苯乙基三氯硅烷、30kg含氢硅油、15kg三聚氰胺、25kg季戊四醇、1kg催化剂以及180kg环己烷；含氢硅油的含氢量为1.5wt％，粘度为160mm2/s。催化剂采用氯铂酸的异丙醇溶液，氯铂酸的异丙醇溶液中，氯铂酸的含量为1wt％。
本实施例中，一种阻燃PS扩散板的生产工艺包括以下步骤：
制备阻燃剂：按配比将丙烯基三氯硅烷、苯乙基三氯硅烷、含氢硅油、三聚氰胺、季戊四醇加入环己烷中，搅拌均匀后，加热至85℃，恒温回流反应至无酸性气体释放后，加入氯铂酸的异丙醇溶液，在105℃范围内继续反应2h，然后减压蒸馏除去环己烷，在65℃干燥，最后粉碎，得到阻燃剂；
制备扩散板：按配比将PS树脂、阻燃剂、有机硅微球以及抗氧化剂Sumilizer GP投入搅拌机中，以450r/min的搅拌速度均匀搅拌后，得到混合料；将混合料投入双螺杆挤出机中，在200-250℃的机筒温度下熔融挤出，得到厚度为2mm的阻燃型PS扩散板。
实施例6
一种阻燃PS扩散板，包括85kg熔融温度为240℃、透光率为88％的PS树脂、8kg改性阻燃剂、0.085kg粒径为1.0μm的有机硅微球以及2kg抗氧化剂Sumilizer GP。
其中，改性阻燃剂采用包覆剂对实施例3中制得的阻燃剂进行包覆改性后制得。本实施例中所采用的包覆剂包括75kg苯乙烯、1.5kg辛酸亚锡、1.5kg偶氮二异丁腈以及100kgN,N-二甲基甲酰胺。
具体地，本实施例中阻燃PS扩散板的生产工艺包括以下步骤：
制备改性阻燃剂：
按配比将苯乙烯、辛酸亚锡、偶氮二异丁腈加入N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后，升温至60℃，搅拌反应2h后，加入实施例3中制得的阻燃剂，实施例3中制得的阻燃剂所加入的重量与包覆剂各原料重量之和的比例为1：15，搅拌至阻燃剂均匀分散后，继续升温至80℃，继续反应2h后，将固体阻燃剂取出干燥，得到改性阻燃剂；
制备扩散板：按配比将PS树脂、改性阻燃剂、有机硅微球以及抗氧化剂SumilizerGP投入搅拌机中，以450r/min的搅拌速度均匀搅拌后，得到混合料；将混合料投入双螺杆挤出机中，在200-250℃的机筒温度下熔融挤出，得到厚度为2mm的阻燃型PS扩散板。
实施例7
一种阻燃PS扩散板，包括85kg熔融温度为240℃、透光率为88％的PS树脂、8kg改性阻燃剂、0.085kg粒径为1.0μm的有机硅微球以及2kg抗氧化剂Sumilizer GP。
其中，改性阻燃剂采用包覆剂对实施例3中制得的阻燃剂进行包覆改性后制得。本实施例中所采用的包覆剂包括75kg羟基苯乙烯、1.5kg辛酸亚锡、1.5kg偶氮二异丁腈以及100kgN,N-二甲基甲酰胺。
具体地，本实施例中阻燃PS扩散板的生产工艺包括以下步骤：
制备改性阻燃剂：
按配比将羟基苯乙烯、辛酸亚锡、偶氮二异丁腈加入N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后，升温至60℃，搅拌反应2h后，加入实施例3中制得的阻燃剂，实施例3中制得的阻燃剂所加入的重量与包覆剂各原料重量之和的比例为1：15，搅拌至阻燃剂均匀分散后，继续升温至80℃，继续反应2h后，将固体阻燃剂取出干燥，得到改性阻燃剂；
制备扩散板：按配比将PS树脂、改性阻燃剂、有机硅微球以及抗氧化剂SumilizerGP投入搅拌机中，以450r/min的搅拌速度均匀搅拌后，得到混合料；将混合料投入双螺杆挤出机中，在200-250℃的机筒温度下熔融挤出，得到厚度为2mm的阻燃型PS扩散板。
实施例8
一种阻燃PS扩散板，包括85kg熔融温度为240℃、透光率为88％的PS树脂、8kg改性阻燃剂、0.085kg粒径为1.0μm的有机硅微球以及2kg抗氧化剂Sumilizer GP。
其中，改性阻燃剂采用包覆剂对实施例3中制得的阻燃剂进行包覆改性后制得。本实施例中所采用的包覆剂包括50kg羟基苯乙烯、25kg聚合度为600的双端环氧基聚硅氧烷、1.5kg辛酸亚锡、1.5kg偶氮二异丁腈以及100kgN,N-二甲基甲酰胺。
具体地，本实施例中阻燃PS扩散板的生产工艺包括以下步骤：
制备改性阻燃剂：
按配比将羟基苯乙烯、辛酸亚锡、偶氮二异丁腈加入N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后，升温至60℃，搅拌反应2h后，加入双端环氧基聚硅氧烷与实施例3中制得的阻燃剂，实施例3中制得的阻燃剂所加入的重量与包覆剂各原料重量之和的比例为1：15，搅拌至双端环氧基聚硅氧烷与阻燃剂均匀分散后，继续升温至80℃，继续反应2h后，将固体阻燃剂取出干燥，得到改性阻燃剂；
制备扩散板：按配比将PS树脂、改性阻燃剂、有机硅微球以及抗氧化剂SumilizerGP投入搅拌机中，以450r/min的搅拌速度均匀搅拌后，得到混合料；将混合料投入双螺杆挤出机中，在200-250℃的机筒温度下熔融挤出，得到厚度为2mm的阻燃型PS扩散板。
对比例
对比例1
一种阻燃型PS扩散板，与实施例1的区别在于：阻燃剂的原料组成与制备方法不同。
本对比例中，阻燃剂包括80kg丙烯基三氯硅烷、10kg含氢硅油、15kg三聚氰胺、25kg季戊四醇、1kg催化剂以及200kg环己烷；含氢硅油的含氢量为1.5wt％，粘度为160mm2/s。催化剂采用氯铂酸的异丙醇溶液，氯铂酸的异丙醇溶液中，氯铂酸的含量为1wt％。
其中，阻燃剂的制备方法如下：
制备阻燃剂：按配比将丙烯基三氯硅烷、含氢硅油、三聚氰胺、季戊四醇加入环己烷中，搅拌均匀后，加热至85℃，恒温回流反应至无酸性气体释放后，加入氯铂酸的异丙醇溶液，在105℃范围内继续反应2h，然后减压蒸馏除去环己烷，在65℃干燥，最后粉碎，得到阻燃剂。
对比例2
一种阻燃型PS扩散板，与实施例1的区别在于：阻燃剂的原料组成与制备方法不同。
本对比例中，阻燃剂包括80kg苯乙基三氯硅烷、10kg含氢硅油、15kg三聚氰胺、25kg季戊四醇、1kg催化剂以及200kg环己烷；含氢硅油的含氢量为1.5wt％，粘度为160mm2/s。催化剂采用氯铂酸的异丙醇溶液，氯铂酸的异丙醇溶液中，氯铂酸的含量为1wt％。
其中，阻燃剂的制备方法如下：
制备阻燃剂：按配比将苯乙基三氯硅烷、含氢硅油、三聚氰胺、季戊四醇加入环己烷中，搅拌均匀后，加热至85℃，恒温回流反应至无酸性气体释放后，加入氯铂酸的异丙醇溶液，在105℃范围内继续反应2h，然后减压蒸馏除去环己烷，在65℃干燥，最后粉碎，得到阻燃剂。
对比例3
一种阻燃型PS扩散板，与实施例1的区别在于：阻燃剂的原料组成与制备方法不同。
本对比例中，阻燃剂包括30kg丙烯基三氯硅烷、60kg苯乙基三氯硅烷、15kg三聚氰胺、25kg季戊四醇、1kg催化剂以及200kg环己烷；含氢硅油的含氢量为1.5wt％，粘度为160mm2/s。催化剂采用氯铂酸的异丙醇溶液，氯铂酸的异丙醇溶液中，氯铂酸的含量为1wt％。
其中，阻燃剂的制备方法如下：
制备阻燃剂：按配比将丙烯基三氯硅烷、苯乙基三氯硅烷、三聚氰胺、季戊四醇加入环己烷中，搅拌均匀后，加热至85℃，恒温回流反应至无酸性气体释放后，加入氯铂酸的异丙醇溶液，在105℃范围内继续反应2h，然后减压蒸馏除去环己烷，在65℃干燥，最后粉碎，得到阻燃剂。
对比例4
一种阻燃型PS扩散板，与实施例1的区别在于：阻燃剂不同。
本对比例中，阻燃剂采用等量的氢氧化铝代替。
性能检测参数
1.垂直燃烧性能测定：按照GB/T 13488-1992对各实施例与对比例中制得的扩散板的垂直燃烧性能进行检测。
2.烟密度测定：按照GB/T 8323.2-2008对各实施例与对比例中制得的扩散板的烟密度进行检测，每个实施例和对比例各随机抽选5个样品，测试平均烟密度以及各实施例与对比例中样品烟密度的标准偏差。
3.透光率测定：采用透光率雾度测定仪(由上海精密科学仪器有限公司生产)按照美国材料实验协会标准ASTM D1003-61(1997)对各实施例与对比例中制得的扩散板的透光率进行检测。
表1各实施例与对比例中扩散板的性能测试
结合实施例1与对比例1-3并结合表1中的数据可知，采用丙烯基三氯硅烷、苯乙烯三氯硅烷、含氢硅油、三聚氰胺、季戊四醇等反应制得的阻燃剂来制备阻燃型PS扩散板时，阻燃剂的投加量可低于PS树脂投加量的15wt％，同时能够获得阻燃性能好、烟密度低的光扩散板。另外，本申请阻燃剂阻燃效率高，用量少，同时兼具透光性能好的优点，在阻燃剂的投加量低于PS树脂投加量的15wt％时，阻燃剂对PS树脂透光率的影响变化不大，不会对扩散板的透光性能造成明显不良影响。
结合实施例1与对比例4并结合表1中的数据可知，在同等添加量下，本申请中的阻燃剂相对氢氧化铝具有更加优异的阻燃性能，且对PS扩散板的透光性能影响小。
结合实施例1与实施例2-5并结合表1中的数据可知，阻燃剂中各原料的配比不同时，会影响阻燃剂的抑烟性能。其中，当采用25-35重量份丙烯基三氯硅烷、45-55重量份苯乙基三氯硅烷、15-20重量份含氢硅油、15-25重量份三聚氰胺、15-25重量份季戊四醇、1-3重量份催化剂以及180-200重量份溶剂来制备阻燃剂时，有利于获得抑烟性能进一步提高的阻燃剂，可改善阻燃型PS扩散板的抑烟效果。
结合实施例3与实施例6-8并结合表1中的数据可知，不同的包覆剂对阻燃剂的包覆稳定性不同。其中，当采用45-60重量份羟基苯乙烯、20-30重量份双端环氧基聚硅氧烷、1-2重量份有机锡催化剂、1-2重量份偶氮二异丁腈以及100重量份N,N-二甲基甲酰胺来作为包覆剂时，能够有效提高阻燃剂的包覆稳定性，从而促进改性阻燃剂的均匀分散性，有利于提高阻燃型PS扩散板的产品稳定性。
本具体实施方式仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本具体实施方式做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种阻燃型PS扩散板，其特征在于：包括85-90重量份PS树脂、8-12重量份阻燃剂、0.085-0.18重量份光扩散剂以及2-4重量份抗氧化剂；
所述阻燃剂包括以下重量份的原料：
丙烯基三氯硅烷：20-45份
苯乙基三氯硅烷：30-60份
含氢硅油：10-30份
三聚氰胺：15-25份
季戊四醇：15-25份
催化剂：1-3份
溶剂：180-200份。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃型PS扩散板，其特征在于：所述阻燃剂包括以下重量份的原料：
丙烯基三氯硅烷：25-35份
苯乙基三氯硅烷：45-55份
含氢硅油：15-20份
三聚氰胺：15-25份
季戊四醇：15-25份
催化剂：1-3份
溶剂：180-200份。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种阻燃型PS扩散板，其特征在于：所述阻燃剂为改性阻燃剂，所述改性阻燃剂通过添加包覆剂对权利要求1-2中任意一项所述的阻燃剂进行包覆改性处理得到，其中，所述包覆剂包括以下重量份的原料：
羟基苯乙烯：45-60份
双端环氧基聚硅氧烷：20-30份
有机锡催化剂：1-2份
偶氮二异丁腈：1-2份
N,N-二甲基甲酰胺：100份。
4.根据权利要求3所述的一种阻燃型PS扩散板，其特征在于：制备所述改性阻燃剂时，权利要求1-2中任意一项的所述阻燃剂的重量与所述包覆剂各原料重量和之比为1：（10-20）。
5.根据权利要求3所述的一种阻燃型PS扩散板，其特征在于：所述双端环氧基聚硅氧烷的聚合度为200-800。
6.根据权利要求3所述的一种阻燃型PS扩散板，其特征在于：所述催化剂采用氯铂酸的异丙醇溶液，所述氯铂酸的异丙醇溶液中氯铂酸的含量为1-3wt%。
7.根据权利要求1所述的一种阻燃型PS扩散板，其特征在于：所述光扩散剂采用玻璃珠、二氧化硅颗粒、交联丙烯酸系颗粒、有机硅微球中的任意一种或两种的组合物。
8.权利要求1-2任意一项所述的一种阻燃型PS扩散板的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
制备阻燃剂：按配比将丙烯基三氯硅烷、苯乙基三氯硅烷、含氢硅油、三聚氰胺、季戊四醇加入溶剂中，搅拌均匀后，加热至80-90℃，恒温回流反应至无酸性气体释放后，加入催化剂，在100-110℃范围内继续反应1-3h，然后提纯、干燥，得到阻燃剂；
制备扩散板：按配比将PS树脂、阻燃剂、光扩散剂以及抗氧化剂均匀混合后，在200-250℃的机筒温度下熔融挤出，得到扩散板。
9.根据权利要求8所述的一种阻燃型PS扩散板的生产工艺，其特征在于：制得所述阻燃剂后，先采用包覆剂对所述阻燃剂进行改性，制得改性阻燃剂后，再将所述改性阻燃剂与PS树脂、光扩散剂、抗氧化剂混合制备扩散板，其中，所述改性阻燃剂的制备方法如下：
将45-60重量份羟基苯乙烯、1-2重量份有机锡催化剂、1-2重量份偶氮二异丁腈加入100重量份N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后，升温至45-60℃，搅拌反应1-2h后，加入20-30重量份双端环氧基聚硅氧烷以及阻燃剂，继续升温至80-100℃，继续反应反应1-2h后，固液分离，干燥后，得到改性阻燃剂；其中，所述阻燃剂的重量与所述包覆剂各原料的重量和之比为1：（10-20）。
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