[发明专利]一种阻燃性聚苯乙烯塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于阻燃材料领域，涉及一种阻燃性聚苯乙烯塑料及其制备方法。

背景技术

以手机、电脑、摄像机、电子游戏机为代表的电子产品、以空调、冰箱、电视影像、音响用品等为代表的家用、办公电器产品以及其他领域使用的各种产品，为了安全，很大部分的产品都要求其具备不同程度的阻燃性能。

为了使产品达到所要求的阻燃性能或等级，传统的技术常常使用向材料体系中添加含卤素的阻燃物质，例如向体系材料中添加如溴化双酚A、溴化双酚A型环氧树脂等含溴量比较高的或含卤素量比较高的有机化学物质，这些含卤素的阻燃物质虽然阻燃性较好，但是其使用量比较大，例如在工程塑料的制备中，为了达到较好的阻燃效果，使用含溴的阻燃剂时，要保证工程塑料中溴含量在20％以上，这造成产品中溴元素含量较高，而产品中卤素含量高也会带来一些不利的影响，例如在高温或燃烧时会产生难降解的有害物质如二恶英类有机卤素化学物质污染环境、影响人类及动物健康。

因此，如何降低阻燃剂的使用量又能够保证阻燃效果是本领域亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种阻燃性聚苯乙烯塑料及其制备方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种阻燃性聚苯乙烯塑料，所述阻燃性聚苯乙烯塑料包含复合阻燃剂和聚苯乙烯，所述复合阻燃剂包含含溴阻燃剂以及含硫阻燃剂和/或含磷阻燃剂，所述含溴阻燃剂为含溴的酚类化合物及其环氧树脂。

在本发明中利用含溴阻燃剂配合含硫阻燃剂和/或含磷阻燃剂组成协效阻燃剂，再配合聚苯乙烯能够使其组合物制备得到的阻燃性聚苯乙烯塑料具有良好的阻燃性和良好的机械性能。

在本发明的复合阻燃剂中必需包含含溴阻燃剂，而对于含硫阻燃剂和含磷阻燃剂可以包含其中一种也可以二者都包含在复合阻燃剂中，优选地，所述复合阻燃剂中包含含溴阻燃剂、含硫阻燃剂和含磷阻燃剂，所述含溴阻燃剂为含溴的酚类化合物及其环氧树脂。

优选地，所述阻燃性聚苯乙烯塑料中含溴阻燃剂所占的重量百分比为10％以下，例如10％、9％、8.5％、8％、7％、7.5％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.3％、0.1％等等，优选1-5％。

优选地，所述阻燃性聚苯乙烯塑料中含硫阻燃剂所占重量百分比为0.2％以上，例如0.2％、0.25％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.5％、1.8％、2％等，优选0.2-1％。

优选地，所述阻燃性聚苯乙烯塑料中含磷阻燃剂所占重量百分比为0.2％以上，例如0.2％、0.25％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.5％、1.8％、2％、2.5％、3％、4％、5％等，优选0.2-2％。

在本发明限定的含溴阻燃剂、含硫阻燃剂以及含磷阻燃剂的含量范围内，含溴阻燃剂与含硫阻燃剂和/或含磷阻燃剂相互协调，协同增强阻燃性能，既能够保证聚苯乙烯塑料具有较好的阻燃性能，又能够将溴元素含量控制在较低范围，从而降低由于高温产生有害物质的可能，并且在该含量范围内，制备得到的阻燃性聚苯乙烯塑料的各方面性能可以得到优化，具有良好的机械性能和阻燃性能。

传统的含溴阻燃剂在工程塑料中应用时要保持溴元素含量在20％以上才能起到较好的阻燃效果，以保证聚苯乙烯塑料的阻燃性能，本发明通过在含溴阻燃剂的基础上加入少量的含硫阻燃剂和/或含磷阻燃剂组成复合阻燃剂，可以使得含溴阻燃剂与含硫阻燃剂和/或含磷阻燃剂的阻燃效果相互促进，达到协同阻燃的效果，同时减少了含溴阻燃剂的使用量，节约成本，并且能够保证聚苯乙烯塑料具有良好的机械性能。

在本发明中，阻燃性聚苯乙烯塑料中各组分含量均是以阻燃性聚苯乙烯塑料的总重量为100％计算的。

优选地，所述含溴阻燃剂为溴化酚醛树脂、溴化酚醛环氧树脂、溴化双酚A、溴化双酚A衍生物、溴化双酚A型环氧树脂、四溴双酚S、四溴双酚烯丙醚、三溴苯酚或五溴苯酚中的任意一种或至少两种的组合，优选溴化双酚A、溴化双酚A衍生物或溴化双酚A型环氧树脂。

优选地，所述含硫阻燃剂为对苯二硫酚和/或4,4'-二氨基二苯二硫醚，优选对苯二硫酚。