[发明专利]阻燃工程塑料及其制备方法

权利要求书

1.阻燃工程塑料，其特征是：阻燃工程塑料中均匀分散有金属改性超支化聚合物；

金属改性超支化聚合物为端基含羧基的超支化聚合物与金属离子交联形成的网络聚合物，其具有不溶不熔的特性，在80℃以下不溶于有机溶剂I，在室温至T范围内不熔融，T的取值范围为370~390℃；

所述金属离子为Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺或Zn²⁺；

所述交联是通过端基含羧基的超支化聚合物分子内部的双键上的氧原子与金属离子通过配位键连接同时端基含羧基的超支化聚合物分子末端的酸根离子与金属离子通过离子键连接实现的；

所述有机溶剂I为芳香烃类溶剂、脂肪烃类溶剂、脂环烃类溶剂、卤代烃类溶剂、醇类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、乙腈、吡啶、苯酚、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺。

2.根据权利要求1所述的阻燃工程塑料，其特征在于，所述阻燃工程塑料的板材的厚度为2.5mm，引张强度为34~38MPa，破断点延伸率为16.3~16.8%，曲张强度为58.2~62.3MPa，弯曲模量为2052~2248MPa，阻燃性能达到UL94 V-0级。

3.根据权利要求2所述的阻燃工程塑料，其特征在于，按重量份数计，阻燃工程塑料主要由100份ABS树脂、10~15份增韧剂和3~30份金属改性超支化聚合物组成；所述增韧剂为丁腈橡胶或ABS高胶粉。

4.根据权利要求1所述的阻燃工程塑料，其特征在于，所述芳香烃类溶剂为苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、丁基甲苯或乙烯基甲苯；所述脂肪烃类溶剂为戊烷、己烷或辛烷；所述脂环烃类溶剂为环己烷；所述卤代烃类溶剂为氯苯、二氯苯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、三氯丙烷或二氯乙烷；所述醇类溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、环己醇、苯甲醇、乙二醇或丙二醇；所述酯类溶剂为醋酸甲酯、醋酸乙酯或醋酸丙酯；所述酮类溶剂为丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、环己酮或甲苯环己酮；

所述金属改性超支化聚合物在空气中的起始分解温度为300~400℃，所述金属改性超支化聚合物的粒径为150~500nm。

5.根据权利要求4所述的阻燃工程塑料，其特征在于，所述端基含羧基的超支化聚合物中羧基的数量占端基总量的25%~100%，所述端基含羧基的超支化聚合物的分子中含有酯基，所述端基含羧基的超支化聚合物的支化度为30~100%，所述端基含羧基的超支化聚合物的重均分子量为1100~50000g/mol。

6.根据权利要求5所述的阻燃工程塑料，其特征在于，所述金属离子由其对应的醋酸金属盐提供，所述金属改性超支化聚合物中金属离子的含量为5.5~12.5wt%。

7.根据权利要求6所述的阻燃工程塑料，其特征在于，所述金属改性超支化聚合物的制备步骤为：

（1）将端基含羧基的超支化聚合物溶解在有机溶剂II中得到浓度为0.7~1.25mol/L的端基含羧基的超支化聚合物溶液，将醋酸金属盐溶解在去离子水中得到浓度为0.7~1.25mol/L的金属离子溶液，所述有机溶剂II为氯仿、丙酮或N,N-二甲基甲酰胺；

（2）在搅拌和超声振荡条件下，将金属离子溶液滴加到端基含羧基的超支化聚合物溶液中进行配位反应，所述搅拌为机械搅拌或磁力搅拌，搅拌的速率为200~500rpm，所述超声振荡的功率为600~1200W，所述滴加的速度为0.5~2滴/秒，每滴的体积是0.05~0.1mL，滴加结束后反应体系中端基含羧基的超支化聚合物与金属离子的摩尔比为1:0.64~46.69；

（3）将反应结束后的混合液进行后处理得到金属改性超支化聚合物，所述后处理是指过滤、洗涤和干燥，所述干燥是在真空条件下进行的，真空度为-0.1MPa，干燥时间为8~12h，干燥温度为25℃。