[发明专利]高抗冲聚苯乙烯共混物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成材料，尤其涉及无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯共混物及其制备方法。

背景技术

高抗冲聚苯乙烯(HIPS)一般是苯乙烯与少量丁二烯单体接枝改性的聚苯乙烯，具有优良的加工性能、机械性能、电气特性，并且尺寸稳定、成型制品外观良好、价格低廉，因而广泛用于家用电器、办公设备、仪器仪表、汽车零部件、日用器具及包装材料等。近年来，国际石油价格节节攀升，石化行业下游产品如树脂原材料价格普涨，给家电、化工、建筑等行业造成了巨大的生产压力。原来采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)生产的制品，目前多数改用价格较低的HIPS代替生产，HIPS比ABS每吨成本可降低2000～3000元。但HIPS非常易燃，燃烧时释放出大量黑烟和有毒气体，使其应用受到限制，为了拓宽其应用范围，必须进行阻燃改性。传统阻燃HIPS最常用的阻燃剂是含溴化合物，虽然此类阻燃剂阻燃效率较高，价格比较合理，但燃烧时会释放出有毒气体，污染环境，特别是多溴二苯醚类化合物在热降解或燃烧时会释放有毒致癌的PBDD(多溴代苯并噁英)和PBDF(多溴代二苯并呋喃)，欧盟的ROHS指令已经提出禁止使用多溴联苯、多溴联苯醚等溴系阻燃剂。据统计，火灾中的死亡事故有80％左右是由于火灾前期材料热裂解时产生的有毒气体和烟所窒息造成的，因此在提高材料阻燃性的同时必须减少材料在燃烧和热裂解时生成的有毒气体量和发烟量。可见，发展新型无卤阻燃剂是研究的热点之一。本项目研制的无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯材料，具有环保、阻燃性好、低发烟、燃烧后无二次污染、耐候、热稳定、力学性能好、易加工成型等优点，在家用电器、家具、汽车、办公设备、建筑等行业中也有着广泛的市场应用前景，对提升我国家电等行业塑料制品的研发水平，开发新型环保型阻燃材料具有积极的指导意义。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯共混物。

本发明的另一目的是提供一种制备上述高抗冲聚苯乙烯共混物的方法。

为实现上述第一目的，本发明提供如下技术方案：

高抗冲聚苯乙烯共混物，

其特征在于：包括

高抗冲聚苯乙烯树脂，其质量百分比为35～75％；

无机阻燃剂，其质量百分比为7～45％；

膨胀型阻燃剂，其质量百分比为5～20％；

阻燃增效剂，其质量百分比为1～5％；

增韧剂，其质量百分比为10～20％；

偶联剂，其质量百分比为0.5～2.0％；

润滑剂，其质量百分比为0.5～3.0％；

抗氧剂，其质量百分比为0.2～3.0％。

为实现上述另一目的，本发明提供如下技术方案：

无卤高抗冲聚苯乙烯共混物的制备方法采用高速混合预分散，二次挤出方法。首先，将高抗冲聚苯乙烯树脂于70～90℃下干燥2～8小时，然后将增韧剂、部分高抗冲聚苯乙烯树脂和部分无机阻燃剂按重量比例1：(1～2)：(1～3)混合后经双螺杆挤出机挤出加工为增韧剂改性粒料，之后将其余高抗冲聚苯乙烯树脂、其余无机阻燃剂、膨胀型阻燃剂、阻燃增效剂、增韧剂改性粒料、偶联剂、润滑剂、抗氧剂按配比一起加入高速混合机中混合搅拌，搅拌速度600～1000转/分钟，混合时间20～40分钟，温度60～90℃，最后，将混合分散好的混合物经双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、冷却、切粒、包装得到成品，其中，挤出工艺参数是：螺杆长径比为30～45，螺杆转速250～450转/分钟，机筒各分区温度I区：85～100℃；II区：160～180℃；III区：180～200℃；IV区：200～230℃，挤出过程设有真空排气。

上述无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯共混物，具有环保、阻燃、低烟、耐候、热稳定、力学性能好、易加工成型等优点，可广泛用于制造家电行业的外壳，如显示器、录像机、复印机、传真机、打印机、空调器、电冰箱等浅色家电，同时在家具、汽车、建筑等行业中也有着广泛应用。由于目前HIPS比工程塑料ABS具有比较明显的性价比优势，原材料每吨可节约成本2000～3000元，因而HIPS的用量迅速增长，具有广阔的市场开发前景。

具体实施方式

本发明所述的无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯共混物包括如下组分及质量比：

高抗冲聚苯乙烯树脂，其质量百分比为35～75％；

无机阻燃剂，其质量百分比为7～45％；

膨胀型阻燃剂，其质量百分比为5～20％；

阻燃增效剂，其质量百分比为1～5％；

增韧剂，其质量百分比为10～20％；

偶联剂，其质量百分比为0.5～2.0％；