[发明专利]阻燃性可发泡的基于苯乙烯的树脂粒子及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃性可发泡的基于苯乙烯的树脂粒子及其制备方法。更具体而言，本发明涉及一种使用四溴环辛烷作为阻燃剂的阻燃性可发泡的基于苯乙烯的树脂粒子及其制备方法。

背景技术

因为基于苯乙烯的树脂发泡成型体具有优异的强度和隔热性，所以已在很大程度上被用作建筑材料。这样的基于苯乙烯的树脂发泡成型体的制备方法包括：使苯乙烯类单体悬浮聚合以获得基于苯乙烯的树脂粒子；用物理发泡剂浸渍所获得的基于苯乙烯的树脂粒子以获得可发泡的基于苯乙烯的树脂粒子；使所获得的可发泡的基于苯乙烯的树脂粒子预先发泡以获得基于苯乙烯的树脂预发泡的粒子；将所获得的预发泡粒子装入具有期望形状的用于发泡的模具内；以及在其发泡压力的作用下使预发泡的粒子热熔化并整合。

另一方面，上述基于苯乙烯的树脂发泡成型体具有易燃的问题。尤其在用作建筑材料时，它们在火灾时可能导致火焰的蔓延。因此，已经尝试通过向基于苯乙烯的树脂发泡成型体中添加阻燃剂以解决这个问题。

已知的添加阻燃剂的方法的实例包括将阻燃剂溶解于苯乙烯类单体的方法，以及在用物理发泡剂浸渍基于苯乙烯的树脂粒子的同时亦用阻燃剂进行浸渍的方法。前一种方法的实例包括日本特开2003-335891号公报(专利文件1)和日本特开2002-194130号公报(专利文件2)中公开的方法，后一种方法的实例包括日本特公平6(1994)-18918号公报(专利文件3)和日本特开2007-246606号公报(专利文件4)中公开的方法。

专利文件1：日本特开2003-335891号公报

专利文件2：日本特开2002-194130号公报

专利文件3：日本特公平6(1994)-18918号公报

专利文件4：日本特开2007-246606号公报

发明内容

发明欲解决的问题

在前一种方法中，主要使用六溴环十二烷(HBCD)作为阻燃剂。HBCD是被担心会在生物机体内积累的物质，因此期望减少对它的使用。在后一种方法中，因为阻燃剂的浸渍是在基于苯乙烯的树脂粒子上进行的，故其浸渍量有限，因而期望提高阻燃剂的浸渍量，以改善阻燃性。

此外，还存在其它的问题：当对于基于苯乙烯的树脂粒子而言阻燃剂的浸渍量太大时，阻燃剂充当成核剂，使得气泡的尺寸在所得到的基于苯乙烯的树脂发泡体中过小。此问题尤其对于后一种方法具有不利影响。即，在后一种方法中，基于苯乙烯的树脂粒子的表面附近存在较多的阻燃剂，导致在预发泡粒子中所形成的气泡在表层区很小。结果，气泡可能无法耐受在通过成型法生产发泡成型体期间的热量而产生熔化，对发泡成型体的外观造成不良影响。此外，在基于苯乙烯的树脂粒子的表面附近存在较多阻燃剂，易于产生所谓的闭塞，即，预发泡粒子之间在预发泡后熔合并连结。而且，在一些情况下，阻燃剂在用发泡剂进行浸渍的溶液中经历2次团聚，使得阻燃剂分散不均。结果，基于苯乙烯的树脂粒子对阻燃剂的吸收可能不均。而吸收不均将致使存在部分地吸收了较多阻燃剂的粒子，而这样的粒子耐热性较差。因此，粒子可能就无法耐受在通过成型法生产发泡成型体过程中的加热，收缩成硬化粒子。发泡成型体通常通过加热过的镍铬合金(Nichorme)线的切割而成形为预定的形状，而在这种情况下镍铬合金线会在硬化粒子上弹起，在切割面上产生具有凹凸不平形状的线，从而显著降低所产生的成型体的价值。此外，具有凹凸不平形状的线，在使发泡成型体与面板贴合进行使用时，可能无法产生充分的粘合强度。

而且，还有基于苯乙烯的树脂预发泡粒子间的热熔合性可能很差的问题。

解决问题的手段

本发明的发明人已经发现通过使用特定量的特定阻燃剂并且将用物理发泡剂浸渍的温度设定为特定的温度来完成本发明，可以提供一种可发泡的基于苯乙烯的树脂粒子，所述可发泡的基于苯乙烯的树脂粒子在发泡时在粒子之间具有优异的热熔合性并且允许生产具有优异阻燃性的发泡成型体。

本发明因此提供一种制备阻燃性可发泡的基于苯乙烯的树脂粒子的方法，该方法包括：在苯乙烯类单体的悬浮聚合中加入相对于100重量份的苯乙烯类单体为0.45重量份至2.0重量份的四溴环辛烷以获得基于苯乙烯的树脂粒子；然后，在苯乙烯类单体的悬浮聚合期间或之后用物理发泡剂浸渍基于苯乙烯的树脂粒子，同时将浸渍温度调节到80至110℃，以获得阻燃性可发泡的基于苯乙烯的树脂粒子。

本发明还提供一种阻燃性可发泡的基于苯乙烯的树脂粒子，所述阳燃性可发泡的基于苯乙烯的树脂粒子包含基于苯乙烯的树脂粒子以及包含于该基于苯乙烯的树脂粒子中的物理发泡剂和四溴环辛烷；