本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种适用于胶封铅酸蓄电池壳体的高极性阻燃苯乙烯类组合物、制备方法及其应用。
背景技术：
：苯乙烯树脂是由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈组成的三元共聚物，集中了苯乙烯的高流动性、丁二烯的橡胶韧性和丙烯腈的耐化学品特性，具有优良的加工性能、耐低温性能、电绝缘性能、耐化学腐蚀性能及高光泽和优异的电镀性能，同时具有耐蠕变性好、尺寸稳定性高、成型收缩率小等优异特点,在军工、汽车、电子电器等领域应用非常广泛。但一方面苯乙烯树脂的氧指数只有18，属于易燃材料。因此，对苯乙烯树脂进行阻燃改性是目前常用的一种苯乙烯树脂改性方法。另一方面苯乙烯树脂是苯乙烯-丙烯腈共聚物做为连续相，丁二烯橡胶作为分散相的海-岛结构，15-25％左右的阻燃体系的加入部分破坏了苯乙烯共混物的海-岛结构，进而导致苯乙烯基体树脂韧性大幅降低。虽然通过丁二烯橡胶的含量、粒径大小及分布可有效调控苯乙烯树脂的韧性，但在调控苯乙烯树脂韧性的同时，导致胶水粘接力大幅下降。由于铅酸蓄电池的特殊性，壳体除了要求达到ul94v-0@1.5mm，同时要求电池槽和电池盖能进行有效的加热或胶水焊接，因此有必要开发出高效阻燃的同时，可有效提高其和胶水粘接力的阻燃苯乙烯组合物是一项必然选择。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高极性阻燃苯乙烯类组合物，阻燃性优异，抗冲击性能好，同时和环氧树脂胶水的粘结力高，特别适用于制备胶封铅酸蓄电池壳体材料。在本发明的一个技术方案中，提供了一种适用于高极性阻燃苯乙烯类组合物，包括以下重量份的组分：所述的苯乙烯类树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(abs)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物(asa)或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(mbs)。所述的溴系阻燃体系为溴化亚胺、溴化聚碳酸酯、聚溴化苯乙烯、溴化聚苯乙烯、三(三溴苯氧基)三聚氰酸酯、八溴醚、十溴二苯乙烷、溴化环氧、四溴双酚a、四溴双酚a醚等中的一种或几种与三氧化二锑、胶体五氧化二锑、锑酸钠、三氯化锑、五氯化锑等中的一种或几种复配体系。所述的共混弹性体为丙烯酸酯橡胶、硅橡胶、sbs、sebs、接枝poe、丁腈橡胶、氟橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶等中的一种或几种。所述的模量改性剂为其线膨胀系数a<1×10-6的粉体材料，如高岭土、方解石、焦磷酸盐、焦钨酸盐等中的一种或几种。所述的极性改性剂为苯乙烯马来酰亚胺共聚物、马来酸酐接枝的sebs、马来酸酐接枝的苯乙烯共聚物、马来酸酐接枝的as共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物等中的一种或几种；优选地，所述极性改性剂为苯乙烯马来酰亚胺共聚物、马来酸酐接枝的sebs、马来酸酐接枝的苯乙烯共聚物、马来酸酐接枝的as共聚物中的一种或多种；特别优选的是苯乙烯马来酰亚胺共聚物、马来酸酐接枝的sebs中的一种或两种；最优选的是马来酸酐接枝的sebs。所述的抗氧剂包括受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅抗氧剂组成。所述的光稳定剂包括二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类、取代丙烯腈类、草酰胺类、受阻胺类中的一种或几种。所述的加工助剂为硬脂酰胺类润滑剂如ebs、硅油和白矿油中的一种或几种的混合物。在本发明的另一个技术方案中，还提供了一种适用于胶封铅酸蓄电池壳体的高极性阻燃苯乙烯类组合物的制备方法，包括如下步骤：a、按比例将苯乙烯类树脂、溴系阻燃体系、共混弹性体、模量改性剂、极性改性剂、抗氧剂、光稳定剂、加工助剂加入高速混合机混合10-60分钟；b、将上述混合物经过精密计量的送料装置输送到双螺杆挤出机中，挤出机的各段螺杆温度控制在170～230℃之间，双螺杆挤出机的长径比为20～40，螺杆转速为200-800转/分钟，在螺杆的剪切、混炼及输送下，物料得以充分熔化、复合，再经过挤出造粒、干燥得到高极性阻燃苯乙烯类组合物粒子；c、将上述高极性阻燃苯乙烯类组合物粒子加入到注塑机中加工成所需样条，所述注塑条件为：料筒温度180-220℃，模具温度50～70℃，注塑压力6-10mpa。在本发明的另一个技术方案中，还提供了一种所述的高极性阻燃苯乙烯类组合物的应用，具体是将其用于环氧树脂胶水焊接的铅酸蓄电池壳体材料。本发明具有有益效果：1)本发明所述的高极性阻燃苯乙烯类组合物的缺口冲击强度达到25kj/m2以上时，阻燃达到ul94v-0@1.5mm，同时其和环氧树脂胶水的粘接力达到80kgf以上。2)本发明所述的高极性阻燃苯乙烯类组合物制备方法简单易行，加工容易，成本低廉，非常适用于胶水粘接的铅酸蓄电池壳体材料。具体实施方式下面结合一些具体实施方式对本发明高极性阻燃苯乙烯类组合物及其制备方法做进一步描述，具体实施例为进一步详细说明本发明，非限定本发明的保护范围。本发明所述的高极性阻燃苯乙烯组合物按照标准制备样条，并进行下表1中所列出的性能测试。表1性能测试及其标准测试项目单位测试标准拉伸强度(ts)mpaiso527断裂伸长率(el)％iso527粘接力(bf)kgfiso527悬臂梁缺口冲击强度(nis)kj/m2iso180，缺口类型为a型缺口弯曲强度(fs)mpaiso178弯曲模量(fm)mpaiso178熔融指数(mi)g/10miniso1133热变形温度(hdt)℃iso75燃烧(ul94)classul94本发明所用到的仪器设备有：制备高极性阻燃苯乙烯类组合物所用的双螺杆挤出机是由南京瑞亚高聚物装备有限公司生产的shj-30。制备高极性阻燃苯乙烯类组合物测试样条采用的注塑机是由浙江海天注塑机有限公司生产的b-920型。测试熔体流动速率用的仪器是美斯特工业系统(中国)有限公司生产的zr21452熔体流动速率仪。测试冲击强度用的冲击实验机是美国tiniusolsenis公司生产的t92型。测试拉伸强度及粘接力用的万能试验机是hounsfield公司生产的h10k-s。测试热变形温度用的维卡热变形测试仪是德国coesfeld生产的40-197型。测试燃烧性能使用的ul-94垂直燃烧仪是美国atlas生产的hvul-2型所有本发明提供的实施例中，提供的原材料均可从市面采购获得。其中，苯乙烯树脂选用中国台湾台化的苯乙烯ag15a1，asa树脂选用日本umg的asaa600n；溴系阻燃剂选用以色列死海溴公司的fr-245，美国雅宝公司的8010；锑系助阻燃剂选用云南木利锑业有限公司的s-05n；丙烯酸酯橡胶选用美国杜邦的ea101，硅橡胶选用日本钟渊的mr-01，sbs选用韩国lg的lg503n，丁二烯橡胶选用韩国锦湖的hr181；焦磷酸钙选用中国南京松冠生产的产品，高岭土选用美国的hg90；极性改性剂采用中国台湾台橡的马来酸酐接枝sebs-7131，日本电化的苯乙烯-马来酰亚胺共聚物ms-nb，沈阳科通的马来酸酐接枝的苯乙烯共聚物kt-2，日本umg的马来酸酐接枝的as共聚物s601n；抗氧剂选用气巴精化的irganox1010和irganox168；光稳定剂选用气巴精化的770和uv-p；其它未提及的加工助剂为市售的通用商品。实施例1-6、对比例1-2按照表2中所列的重量份将各组分加入高速混合机中进行均匀混合，然后将上述混合物送入双螺杆挤出机中混炼、挤出、拉条、水冷、切粒；其中，双螺杆挤出机的长径比为20-40；螺筒温度设定为：一区温度180℃，二区温度190℃，三区温度200℃，四区温度210℃，五区温度220℃，六区温度220℃，七区温度220℃，八区温度220℃，九区温度220℃，十区温度220℃，机头温度230℃；螺杆转速为200-800转/分钟。将上述方法制得的高极性阻燃苯乙烯组合物粒子按照标准制备样条进行表1中所列出的各性能测试并记录数据于表2中。表2实施例1-4以及对比例1-4中的原料配比以及性能从上表2中，实施例1-4中可以看出，制备得到的高极性阻燃苯乙烯组合物具备优异的阻燃性能、缺口冲击强度和粘结性能；配方体系中不同极性改性剂均明显优于未添加极性改性剂的粘接力，但不同极性改性剂的表现效果不同，综合看，sebs7131和ms-nb表现出更优的综合效果。进一步，实施例5-12按照表3中所列的重量份将各组分加入高速混合机中进行均匀混合，然后将上述混合物送入双螺杆挤出机中混炼、挤出、拉条、水冷、切粒；其中，双螺杆挤出机的长径比为20-40；螺筒温度设定为：一区温度180℃，二区温度190℃，三区温度200℃，四区温度210℃，五区温度220℃，六区温度220℃，七区温度220℃，八区温度220℃，九区温度220℃，十区温度220℃，机头温度230℃；螺杆转速为200-800转/分钟。将上述方法制得的高极性阻燃苯乙烯组合物按照标准制备样条进行表1中所列出的各性能测试并记录数据于表3中。表3实施例5-12中的原料配比以及性能以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12