[发明专利]一种无卤阻燃聚苯乙烯树脂组合物

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，特别是指一种无卤阻燃聚苯乙烯树脂组合物。

背景技术

聚苯乙烯树脂组合物由于具有优异的加工性能、力学性能和耐热性能，在打印机、复印机、计算机等办公设备壳体领域或家电领域得到广泛的应用，而这些产品对材料的阻燃性有较高的要求，苯乙烯系树脂属于易燃材料，通常需要加入阻燃剂及助剂才能达到要求的阻燃级别，在实际使用中的阻燃协助剂属于无机阻燃剂领域，用量受到限制，若是使用量过多会影响苯乙烯的抗冲击性能。

现阻燃剂包括有卤素阻燃剂，有机磷系阻燃剂和无机阻燃剂，其中卤素阻燃剂以其优异的性价比占据有大部分领域，特别是溴系阻燃剂由于其高效的阻燃效率广泛应用于阻燃苯乙烯树脂。

虽然卤素阻燃剂的广泛应用，但卤素阻燃剂含有有毒、有害气体等产物对人体及环境的危害已经为各国所重视。欧盟已经于2006年7月1日起全面禁止使用卤素阻燃剂，因此改进阻燃剂已经成为本领域技术人员及研究人员所面临的问题。

发明内容

本发明的目的是用无卤阻燃剂替代原卤素阻燃剂特别是溴系阻燃剂，并通过本技术方案实现聚苯乙烯组合物的性能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种无卤阻燃聚苯乙烯树脂组合物，该组合物包括以下组分及重量百分含量：

聚苯乙烯：        75-82；

冲击改性剂：      3-7；

阻燃协助剂：      4-5

助剂：            1-3；

阻燃剂：          8-12；

偶联剂：          0.2-1

所述聚苯乙烯树脂为经过冲击改进剂改性的聚苯乙烯树脂；测试条件下100℃，5%乙苯溶液中运动粘度m²/s为0.10-0.15；200℃，5kg时聚苯乙烯树脂的熔体流动速率为8-13g/10min。

所述冲击改性剂的组成为乙叉降冰片烯ENB和三元乙丙橡胶。

所述冲击改性剂组成中乙叉降冰片烯为冲击改性剂总量的摩尔百分比1.7%。

所述的阻燃剂为钛白粉多层包覆灰色红磷、亚磷酸脂类或磷酸脂中的一种或两种组合。

所述阻燃协助剂为氢氧化锌或氢氧化镁中的一种或两种组合。

所述助剂包括粘度大于1000pa.s的二甲基硅油润滑剂、硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蜡或硬脂酸镁中的一种或两种的组合。

所述偶联剂为硅烷偶联剂，钛酸脂偶联剂，铝酸脂偶联剂中的一种或两种的组合。

本发明同现有技术的有益效果是：

1，通过在聚苯乙烯中加入无卤素阻燃剂，并且产品性能没有变化，实现替代卤系阻燃剂在使用时对人体和环境的影响。

2，通过在冲击改性剂中加入乙叉降冰片烯可以有效提高抗大气老化性能。

3，在本技术方案中阻燃协助剂同时也起到抗氧化剂的作用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明：

在本申请的1-6个实施例中选用的是下列组分，聚苯乙烯选用熔体流动速率10g/10min，苯乙烯残留单体含量200ppm，抗冲击改性剂在实施例1-4中选用的重量百分比为3，4，5，实施例5-6中选用的是重量百分比为5，6；阻燃剂选用的是钛白粉多层包覆灰色红磷，助剂选用的是重量百分比1，2，3的二甲基硅油，偶联剂选用的是重量百分比分别为0.2，0.3，0.4，0.5，0.6的硅烷偶联剂。

用于实施例1-6中的各组分按下表所示设定，各组分按表中的量预混，通过长径比为40的双螺杆挤出机共混造粒，挤出温度设定为180-200℃，螺杆转速为400rpm，保证物料在一定真空度下挤出。

所述的对比例采用的抗冲击改性剂为乙丙橡胶接枝乙烯基硅烷偶联剂，在对比例中阻燃剂选用的是溴系阻燃剂，其阻燃协助剂用的是三氧化二锑，抗氧化剂为亚磷酸环丙脂，光稳定剂选用的是水杨酸酯。

实施例1-6及对比例获得的粒子在热风烘箱中于80℃干燥2小时成型后对其性能进行检测，结果见表2。

1/8IZOD缺口冲击强度ASTM D256；

阻燃性：UL94；

气味评价方法：取20克成品粒子置于1升的密闭容量瓶中，于80℃烘烤30分钟后取出评价气味。

表1

表2

O越多表示气味越轻，X越多表示气味越重。