[发明专利]阻燃工程塑料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种阻燃工程塑料及其制备方法，将ABS树脂与增韧剂混合均匀后加入金属改性超支化聚合物，再次混合均匀后熔融造粒制得阻燃工程塑料，其中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℃以下不溶于大多数有机溶剂，在室温至T范围内不熔融，T≥370℃；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，制得的工程塑料中均匀分散有金属改性超支化聚合物。本发明的制备方法简单易行，制得的工程塑料阻燃性能好且具有优良的成型加工性能。

技术领域

本发明属于阻燃材料制备领域，涉及一种阻燃工程塑料及其制备方法。

背景技术

工程塑料可作为工程材料和代替金属制造机器零部件的塑料，其具有优良的综合性能如刚性大、蠕变小、机械强度高、耐热性好和电绝缘性好，且其可在较苛刻的化学和物理环境中长期使用。与通用塑料相比，工程塑料在机械性能、耐久性、耐腐蚀性、耐热性和重量等方面能达到更高的要求，而且加工更方便并可替代金属材料作为结构材料使用。自20世纪50年代后期聚甲醛和聚碳酸酯成功开发以来，工程塑料得到迅速发展。目前工程塑料被广泛应用于电子电气、汽车、建筑、办公设备、机械和航空航天等行业，以塑代钢和以塑代木已成为国际流行趋势。工程塑料已成为当今世界塑料工业中增长速度最快的领域，其不仅对国家支柱产业和现代高新技术产业起着支撑作用，同时也可推动传统产业改造和传统产品结构的调整。

但是工程塑料易燃烧且高温下易分解的特性限制了其进一步的推广应用，因此工程塑料在成型前必须要添加功能性助剂以提高其阻燃性能，满足使用要求，降低安全隐患。超支化类阻燃剂已经在高聚物共混领域得到了越来越广泛的使用，但是超支化类阻燃剂本身的结构特性决定了其在制备工程塑料的共混过程中的添加量不能高于10wt％，超过该添加量会导致共混物黏度过低，不利于成型加工。而较低的添加量则会导致其功能元素含量不足，阻燃性能不佳。

因此，开发一种阻燃性能好且具有优良的成型加工性能的工程塑料极具现实意义。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术中存在的问题，提供一种阻燃性能好且具有优良的成型加工性能的阻燃工程塑料及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

阻燃工程塑料，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≥370℃，本发明的金属改性超支化聚合物的熔点高于制备工程塑料加工过程中的熔融温度，在与工程塑料其他组分熔融共混时不会发生熔融，因而不会给工程塑料的加工成型带来困难；

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；

金属离子可以两种形式负载到超支化聚合物上：

a，超支化聚合物溶胀后，球状表面的-COOH和/或离解去H⁺，与金属离子以离子键相链接，如下式所示：

b，羰基或磷氧双键上的氧与金属离子以配位键相连接，如下式所示：

以上两种方式均存在，通常来说，配位键对不溶的贡献更大。