本发明涉及一种电脑用聚苯乙烯复合材料的制备方法。
背景技术：
2001年3月联合国环境规划署，在斯德哥尔摩签署了具有划时代意义的关于持久性有机污染物的国际公约《斯德哥尔摩公约》；该公约是人类保护环境的一个里程碑。公约中将三大类十二中化合物列入控制范围，标志着这些化合物在全球范围内禁止生产和使用，包括溴系阻燃剂六溴环十二烷。六溴环十二烷，对热和紫外线的稳定性好，具有用量低、阻燃效果好，但也是一种持久性的污染物，具有迁移性、蓄积性，可导致血清甲状腺激素浓度下降，抑制神经递质正常吸收，引起肝组织病理学改变等生物毒性，持久性有机污染物审查委员会第六次会议决定将其列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》，2012年下旬，联合国环保署专利组织持久性有机污染物审查委员会建议，在全球市场逐步淘汰工业阻燃剂六溴环十二烷，以保护人类健康和环境。
近年来，由于电脑已经成为日常的必需品，电脑由各种元器件组成，而大部分元器件的基础材料都为塑料制品；随着学校教学任务的加重和教学、学习方法的改变，电脑在学校的使用降变得越来越频繁，这样就会造成电脑发生火灾的几率大大增加，基于上述问题的存在：经过多年的研发，本发明人根据学习过程中学习的化学知识，研发出一种六溴环十二烷的替代品，溴化丁苯聚合物阻燃剂。该阻燃剂可用于聚苯乙烯塑料和剂塑聚苯乙烯泡沫塑料，特别是电脑塑料制品等。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供一种电脑用聚苯乙烯复合材料的制备方法
，以实现以下发明目的：
1、本发明在制备电脑用聚苯乙烯复合材料的过程中，各物料流动性好，均匀性好，工艺适应性强，制备的聚苯乙烯复合材料稳定性好；
2、本发明在制备的电脑用聚苯乙烯复合材料的过程中，可使聚苯乙烯复合材料具有良好的阻燃性能；
3、制备的电脑用聚苯乙烯复合材料不会挥发、不迁移，不容易被生物体吸收，消除了环境方面的隐患；
4、制备的电脑用聚苯乙烯复合材料过程中聚苯乙烯残留水含量大大降低，提高了生产效率，节约了成本；
5、制备的电脑用聚苯乙烯泡沫材料过程中不会产生负反应，不析出，不结霜；
6、本发明在制备电脑用聚苯乙烯复合材料的过程中，不产生溴代二苯并噁烷计多溴代二苯并呋喃毒性物质，终端产品不会出现上述毒性，符合环保要求。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
一种电脑用聚苯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述聚苯乙烯复合材料，按重量份数计，原料包括阻燃功能添加物。
所述原料还包括：二甲基甲酰胺、柠檬酸酯、人造石透明粉、邻苯二甲酸二丁酯、改性大豆蛋白、聚苯乙烯、二甲基二氯硅烷、二苯基二氯硅烷、纳米纤维素粉、改性矿粉。
所述原料，按重量份数计，包括：二甲基甲酰胺8-9份、柠檬酸酯0.3-0.6份、人造石透明粉4-6份、邻苯二甲酸二丁酯3.5-3.8份、改性大豆蛋白0.3-0.6份、阻燃功能添加物2.5-3.5份、聚苯乙烯125-132份、二甲基二氯硅烷5.6-5.8份、二苯基二氯硅烷0.15-0.2份、纳米纤维素粉12-14份、改性矿粉5-7份。
所述阻燃功能添加物是六溴环十二烷。
所述阻燃功能添加物是溴化丁苯聚合物；所述溴化丁苯聚合物的结构式为：
所述溴化丁苯聚合物，所述溴化丁苯聚合物，为白色颗粒或粉末，溴含量≥64%，软化点115-125℃，密度1.3-1.6g/cm3,5%热失量≥230℃，10%热失量≥235℃。
所述溴化丁苯聚合物对二氯甲烷的溶解度为≥20g/100ml，对苯乙烯的溶解度为≥20g/100ml。
所述改性大豆蛋白的制备原料，按重量份数计包括：脱脂大豆蛋白85份、酪蛋白10份、卵磷脂3份、绿豆淀粉36份、75-76%浓度的乙醇15-20份、3-4wt%%醋酸适量。
所述改性大豆蛋白的制备方法包括：一次加热、二次加热、紫外线处理；
所述一次加热步骤：首先将醋酸加热至80-82℃，加热完成后迅速加入绿豆淀粉，以120-130r/min的转数进行搅拌，搅拌时间为40-42min；
所述二次加热步骤：一次加热完成后按顺序将卵磷脂、大豆蛋白、酪蛋白、乙醇分别加入混合物料中，升温至93-95℃，搅拌时间25-27min；
所述紫外线处理步骤：二次加热步骤完成后，将混合物料置于波长为160-170nm的紫外线辐射器中进行紫外线，紫外线辐射时间为100min，处理完成烘干制成260-280目。
所述改性矿粉的制备原料，按重量分数计，包括：沸石粉8份、高岭土18份、乳化沥青12份、羊毛脂5份、羧甲基淀粉12份。
所述改性矿粉的制备包括：将乳化沥青、羊毛脂、羧甲基淀粉混合浆加热至132-135℃，然后将沸石粉和高岭土加入其中，搅拌均匀后进行打浆处理，送入煅烧炉进行煅烧，煅烧温度为1250℃左右，煅烧时间为18-20min。
由于采用了上述技术方案，本发明达到的技术效果如下：
1、本发明在制备电脑用聚苯乙烯复合材料的过程中，各物料流动性好，均匀性好，工艺适应性强，制备的聚苯乙烯复合材料稳定性好，抗压强度为340-363 kPa，径向抗拉强度为1210-1320 N/50mm；经向耐碱保留率为86-112%；
2、本发明在制备电脑用聚苯乙烯复合材料的过程中，可使聚苯乙烯复合材料具有良好的阻燃性能，本发明制备的聚乙烯复合材料，本发明制备的聚苯乙烯复合材料，氧指数为42-55，导热系数为0.011-0.016 W/mk；
4、本发明制备的电脑用聚苯乙烯复合材料不会挥发、不迁移，不容易被生物体吸收，消除了环境方面的隐患；
5、本发明制备的电脑用聚苯乙烯复合材料过程中使得聚苯乙烯残留水含量大大降低，提高了生产效率，本发明制备的聚乙烯复合材料，吸水率为0.12-0.22 V/V；水汽透湿系数为1.3-1.6 ng/m.s.Pa；
6、本发明制备的电脑用聚苯乙烯泡沫材料过程中不会产生负反应，不析出，不结霜；
7、本发明在制备电脑用聚苯乙烯复合材料的过程中，不产生溴代二苯并噁烷计多溴代二苯并呋喃毒性物质，终端产品不会出现上述毒性，符合环保要求。
具体实施方式
实施例1 一种电脑用聚苯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：原料准备
一种电脑用聚苯乙烯复合材料的原料，按重量份数计，包括：
二甲基甲酰胺8份、柠檬酸酯0.3份、人造石透明粉4份、邻苯二甲酸二丁酯3.5份、改性大豆蛋白0.3份、阻燃功能添加物2.5份、聚苯乙烯125份、二甲基二氯硅烷5.6份、二苯基二氯硅烷0.15份、纳米纤维素粉12份、改性矿粉5份。
所述阻燃功能添加物是溴化丁苯聚合物。
所述改性大豆蛋白的制备原料，按重量份数计包括：脱脂大豆蛋白85份、酪蛋白10份、卵磷脂3份、绿豆淀粉36份、75-76%浓度的乙醇15-20份、3-4wt%%醋酸适量。
所述改性大豆蛋白的制备方法是：
一次加热：首先将醋酸加热至80-82℃，加热完成后迅速加入绿豆淀粉，以120-130r/min的转数进行搅拌，搅拌时间为40-42min；
二次加热：一次加热完成后按顺序将卵磷脂、大豆蛋白、酪蛋白、乙醇分别加入混合物料中，升温至93-95℃，搅拌时间25-27min，制得改性物料；
紫外线处理：二次加热完成后，将混合物料置于波长为160-170nm的紫外线辐射器中进行紫外线，紫外线辐射时间为100min，处理完成烘干制成260-280目的粉末备用。
所述改性矿粉的制备原料，按重量份数计包括：沸石粉8份、高岭土18份、乳化沥青12份、羊毛脂5份、羧甲基淀粉12份。
所述改性矿粉的制备步骤是：将乳化沥青、羊毛脂、羧甲基淀粉混合浆加热至132-135℃，然后将沸石粉和高岭土加入其中，搅拌均匀后进行打浆处理，送入煅烧炉进行煅烧，煅烧温度为1250℃左右，煅烧时间为18-20min，煅烧完成即得改性矿粉。
步骤2：成型
混合：将二甲基甲酰胺8-9份、柠檬酸酯0.3-0.6份、人造石透明粉4-6份、邻苯二甲酸二丁酯3.5-3.8份、改性大豆蛋白0.3-0.6份、阻燃功能添加物2.5-3.5份、二甲基二氯硅烷5.6-5.8份、二苯基二氯硅烷0.15-0.2份、纳米纤维素粉12-14份、改性矿粉5-7份，混合均匀。
挤出：将原料聚苯乙烯与混合步骤中的物料混合，加热至270-275℃，是各种原料混合熔融均匀，然后加入然后加入二甲醚搅拌混合；将熔体降温至125-128℃，然后，送入挤塑机，挤出成型。
实施例2 一种电脑用聚苯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：原料准备
一种电脑用聚苯乙烯复合材料的原料，按重量份数计，包括：
二甲基甲酰胺8份、柠檬酸酯0.5份、人造石透明粉5份、邻苯二甲酸二丁酯3.6份、改性大豆蛋白0.4份、阻燃功能添加物3份、聚苯乙烯130份、二甲基二氯硅烷5.7份、二苯基二氯硅烷0.18份、纳米纤维素粉13份、改性矿粉6份。
所述阻燃功能添加物是六溴环十二烷；
所述改性大豆蛋白的制备原料，按重量份数计包括：脱脂大豆蛋白85份、酪蛋白10份、卵磷脂3份、绿豆淀粉36份、75%浓度的乙醇17份、3-4wt%%醋酸适量。
所述改性大豆蛋白的制备方法是：
一次加热：首先将醋酸加热至80-82℃，加热完成后迅速加入绿豆淀粉，以120-130r/min的转数进行搅拌，搅拌时间为40-42min；
二次加热：一次完成后按顺序将卵磷脂、大豆蛋白、酪蛋白、乙醇分别加入混合物料中，升温至93-95℃，搅拌时间25-27min，制得改性物料；
紫外线处理：二次加热完成后，将混合物料置于波长为160-170nm的紫外线辐射器中进行紫外线，紫外线辐射时间为100min，处理完成烘干制成260-280目的粉末备用。
所述改性矿粉的制备原料，按重量份数计包括：沸石粉8份、高岭土18份、乳化沥青12份、羊毛脂5份、羧甲基淀粉12份。
所述改性矿粉的制备步骤是：将乳化沥青、羊毛脂、羧甲基淀粉混合浆加热至132-135℃，然后将沸石粉和高岭土加入其中，搅拌均匀后进行打浆处理，送入煅烧炉进行煅烧，煅烧温度为1250℃左右，煅烧时间为18-20min，煅烧完成即得改性矿粉。
步骤2：成型
混合：二甲基甲酰胺8份、柠檬酸酯0.5份、人造石透明粉5份、邻苯二甲酸二丁酯3.6份、改性大豆蛋白0.4份、阻燃功能添加物3份、二甲基二氯硅烷5.7份、二苯基二氯硅烷0.18份、纳米纤维素粉13份、改性矿粉6份，混合均匀。
挤出：将原料聚苯乙烯与混合步骤中的物料混合，加热至270-275℃，使各种原料混合熔融均匀，然后加入然后加入二甲醚搅拌混合；将熔体降温至125-128℃，然后，送入挤塑机，挤出成型。
实施例3 一种电脑用聚苯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：原料准备
一种电脑用聚苯乙烯复合材料的原料，按重量份数计，包括：
二甲基甲酰胺9份、柠檬酸酯0.6份、人造石透明粉6份、邻苯二甲酸二丁酯3.8份、改性大豆蛋白0.6份、阻燃功能添加物3.5份、聚苯乙烯132份、二甲基二氯硅烷5.8份、二苯基二氯硅烷0.2份、纳米纤维素粉14份、改性矿粉7份。
所述阻燃功能添加物溴化丁苯聚合物。
所述改性大豆蛋白的制备原料，按重量份数计包括：脱脂大豆蛋白85份、酪蛋白10份、卵磷脂3份、绿豆淀粉36份、76%浓度的乙醇20份、4wt%%醋酸适量。
所述改性大豆蛋白的制备方法是：
一次加热：首先将醋酸加热至82℃，加热完成后迅速加入绿豆淀粉，以130r/min的转数进行搅拌，搅拌时间为42min；
二次加热：一次加热完成后按顺序将卵磷脂、大豆蛋白、酪蛋白、乙醇分别加入混合物料中，升温至95℃，搅拌时间27min，制得改性物料；
紫外线处理：二次加热完成后，将混合物料置于波长为170nm的紫外线辐射器中进行紫外线，紫外线辐射时间为100min，处理完成烘干制成280目的粉末备用。
所述改性矿粉的制备原料，按重量份数计包括：沸石粉8份、高岭土18份、乳化沥青12份、羊毛脂5份、羧甲基淀粉12份。
所述改性矿粉的制备步骤是：将乳化沥青、羊毛脂、羧甲基淀粉混合浆加热至132-135℃，然后将沸石粉和高岭土加入其中，搅拌均匀后进行打浆处理，送入煅烧炉进行煅烧，煅烧温度为1250℃左右，煅烧时间为18-20min，煅烧完成即得改性矿粉。
步骤2：成型
混合：将二甲基甲酰胺9份、柠檬酸酯0.6份、人造石透明粉6份、邻苯二甲酸二丁酯3.8份、改性大豆蛋白0.6份、阻燃功能添加物3.5份、二甲基二氯硅烷5.8份、二苯基二氯硅烷0.2份、纳米纤维素粉14份、改性矿粉7份，混合均匀。
挤出：将原料聚苯乙烯与混合步骤中的物料混合，加热至275℃，是各种原料混合熔融均匀，然后加入然后加入二甲醚搅拌混合；将熔体降温至125℃，然后，送入挤塑机，挤出成型。
本发明制备的电脑用聚苯乙烯复合材料，具有良好的特性，具体检测指标见表1、表2：
表1 本发明制备的电脑用聚苯乙烯复合材料的抗压强度、导热系数、吸水率、水汽透湿系数监测数据
由上表可以看出，本发明制备的电脑用聚苯乙烯复合材料，具有良好的特性，抗压强度为340-363 kPa；导热系数为0.011-0.016 W/mk；吸水率为0.12-0.22 V/V；水汽透湿系数为1.3-1.6 ng/m.s.Pa。
表2 本发明制备的电脑用聚苯乙烯复合材料的氧指数、径向抗拉强度、经向耐碱保留率指标监测数据
由上表可以看出，本发明制备的电脑用聚苯乙烯复合材料，氧指数为42-55；径向抗强度为1210-1320 N/50mm；经向耐碱保留率为86-112%。
本发明中的溴化丁苯聚合物的结构式如下：
所述溴化丁苯聚合物，为白色颗粒或粉末，溴含量≥64%，软化点115-125℃，密度1.3-1.6g/cm3,5%热失量≥230℃，10%热失量≥235℃；
所述溴化丁苯聚合物对二氯甲烷的溶解度为≥20g/100ml，对苯乙烯的溶解度为≥20g/100ml。
除非另有说明和本领域技术常规单位，本发明中所采用的百分数均为重量百分数，本发明所述的比例，均为质量比例。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。