专利名称：一种阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高分子材料，尤其是指一种阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯(HIPS)材料及其制备方法。
背景技术：
近年来，高分子材料已广泛应用于各行各业，特别是电子行业，材料的工作温度高，其导热能力较差，很容易造成局部温度过高起燃，高分子材料大多又具有优良的电绝缘性能，其体积电阻率都非常高，约为1X101(^1X102°Q - cm,在使用时易产生静电积累，导致吸尘、电击、甚至产生火花放电等不良现象。所以它的易集静电和易燃性是限制其使用的主要因素，目前迫切需要研制高阻燃性能及抗静电的高分子复合材料。耐冲击聚苯乙烯(High Impact Polystyrene,简称为HIPS)具有优异的机械性能、良好的加工性能等特点。使其具备阻燃性和抗静电性，可以广泛应用于家用电器、办公用品等各个领域中。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种阻燃性及抗静电性能都比较好且物理机械性能优异的阻燃抗静电HIPS材料及其制备方法。解决本发明的技术问题所采用的技术方案是提供了一种阻燃抗静电HIPS材料，由以下重量百分比含量的组分组成耐冲击聚苯乙烯树脂为60-75% ;阻燃剂为11-15% ;协调阻燃剂为3-5% ;抗静电剂为2-5% ;增韧剂为4-7% ;润滑剂为0. 1-0. 5% ;抗氧剂为0. 1-1% ；其它助剂1_2%。其中，所述耐冲击聚`苯乙烯树脂为SKH-128G。所述阻燃剂为十溴二苯乙烷。其中，所述协调阻燃剂为三氧化二锑或硼酸锌。其中，所述抗静电剂为实验室合成，以氧化乙烯(E0)、烷基苯磺酸钠(DBS)为共聚单体，偶氮二异丁腈为引发剂，采用悬浮聚合的方法制备共聚物。其中，所述增韧剂为苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物(SBS)。其中，所述抗氧剂为四[3- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯主抗氧剂和亚磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯酯)辅抗氧剂的复配。其中，所述其他助剂包括加工助剂、紫外光吸收剂。解决本发明的技术问题所采用的另一技术方案是提供一种如上述所述的阻燃抗静电HIPS材料的制备方法，其包括如下步骤步骤一先将抗静电剂在65-75°C热风中干燥4-5小时；步骤二 将称取的各个组分混合并搅拌5-10分钟，搅拌转速为300-450转/分钟，得到一混合物；步骤三将步骤二中的混合物投入到双螺杆挤出机中，经熔融反应，挤出造粒；双螺杆挤出机的工艺条件为一区温度170-190°C、二区温度180-200°C、三区温度180-200°C、四区温度180-200°C、五区温度180-200°C、六区温度130_160°C、七区温度130-160°C、八区温度130-160°C ;螺杆转速350-450转/分钟，最后得到阻燃抗静电HIPS材料。与现有技术相比，本发明具有以下优点1、本发明的阻燃抗静电HIPS材料制备工艺简单、成本低。2、本发明通过在实验室合成了抗静电剂，阻燃剂和抗静电剂两种填料相互配合协调作用，以更少的填充量实现高性能的阻燃性和抗静电性，且制备的HIPS材料的物理机械性能优异。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图
及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。耐冲击聚苯乙烯具有优异的机械性能、良好的加工性能等特点。使其具备阻燃性和抗静电性，可以广泛应用于家用电器、办公用品等各个领域中。本发明提供的一种耐冲击聚苯乙烯材料，其组成按重量比包括HIPS树脂60-75% ;阻燃剂11-15% ;协调阻燃剂3-5% ；抗静电剂2-5% ;增韧剂4-7% ;润滑剂0. 1-0. 5% ;抗氧剂0. 1-1% ;其它助剂1_2%。其中，该HIPS树脂为SK H-128G (韩国SK公司牌号)。该阻燃剂为十溴二苯乙烷。该协调阻燃剂为三氧化二锑或硼酸锌。该抗静电剂为实验室合成，以氧化乙烯(E0)、烷基苯磺酸钠(DBS)为共聚单体，偶氮二异丁腈为引发剂，采用悬浮聚合的方法制备共聚物。该增韧剂为苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物(SBS)。该抗氧剂为四[3- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯主抗氧剂和亚磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯酯)辅抗氧剂的复配。该其他助剂包括加工助剂、紫外光吸收剂。实施例1该实施例1中的阻燃抗静电HIPS材料，按重量百分比含量，由以下组分组成HIPS树脂73%、阻燃剂十溴二苯乙烷12%、协调阻燃剂硼酸锌3%，抗静电剂3%，增韧剂苯乙烯与丁二烯嵌段共聚物5%，润滑剂0. 5%，抗氧剂0. 5%，其他助剂2%。该阻燃抗静电HIPS材料的制备方法包括如下具体步骤步骤一先将抗静电剂在70°C热风中干燥4小时；步骤二 将称取的各个组分倒入搅拌桶中混合搅拌8min,搅拌转速为400r/min,得到混合物；步骤三将步骤二中的混合物投入双螺杆挤出机中，经熔融反应，挤出造粒；双螺杆挤出机的工艺条件为一区温度180°C、二区温度180°C、三区温度190°C、四区温度190°C、五区温度190°C、六区温度160°C、七区温度160°C、八区温度150°C ;螺杆转速400r/min，最后得到阻燃抗静电HIPS材料。实施例2该实施例2中的阻燃抗静电HIPS材料，按重量百分比含量，由以下组分组成HIPS树脂73%、阻燃剂十溴二苯乙烷12%、协调阻燃剂硼酸锌4%，抗静电剂5%，增韧剂苯乙烯与丁二烯嵌段共聚物5%，润滑剂0. 5%，抗氧剂0. 5%，其他助剂2%。该阻燃抗静电HIPS材料的制备方法包括如下具体步骤步骤一先将抗静电剂在70°C热风中干燥4小时；步骤二 将称取的各个组分倒入搅拌桶中混合搅拌8min,搅拌转速为400r/min,得到混合物；步骤三将步骤二中的混合物投入双螺杆挤出机中，经熔融反应，挤出造粒；双螺杆挤出机的工艺条件为一区温度180°C、二区温度180°C、三区温度190°C、四区温度190°C、五区温度190°C、六区温度160°C、七区温度160°C、八区温度150°C ;螺杆转速400r/min，最后得到阻燃抗静电HIPS材料。实施例3该实施例3中的阻燃抗静电HIPS材料，按重量百分比含量，由以下组分组成HIPS树脂73%、阻燃剂十溴二苯乙烷12%、协调阻燃剂硼酸锌3%，抗静电剂5%，增韧剂苯乙烯与丁二烯嵌段共聚物5%，润滑剂0. 5%，抗氧剂0. 5%，其他助剂2%。该阻燃抗静电HIPS材料的制备方法包括如下具体步骤步骤一先将抗静电剂在75°C热风中干燥4小时；步骤二 将称取的各个组分倒入搅拌桶中混合搅拌8min,搅拌转速为400r/min,得到混合物；步骤三将步骤二中的混合物投入双螺杆挤出机中，经熔融反应，挤出造粒 ’双螺杆挤出机的工艺条件为一区温度180°C、二区温度180°C、三区温度190°C、四区温度190°C、五区温度190°C、六区温度160°C、七区温度160°C、八区温度150°C ;螺杆转速400r/min，最后得到阻燃抗静电HIPS材料。实施例4该实施例中的阻燃抗 静电HIPS材料，按重量百分比含量，由以下组分组成HIPS树脂73%、阻燃剂十溴二苯乙烷15%、协调阻燃剂硼酸锌3%，抗静电剂3%，增韧剂苯乙烯与丁二烯嵌段共聚物5%，润滑剂0. 5%，抗氧剂0. 5%，其他助剂2%。该阻燃抗静电HIPS材料的制备方法包括如下具体步骤步骤一先将抗静电剂在65°C热风中干燥5小时；步骤二 将称取的各个组分倒入搅拌桶中混合搅拌8min,搅拌转速为400r/min,得到混合物；步骤三将步骤二中的混合物投入双螺杆挤出机中，经熔融反应，挤出造粒；双螺杆挤出机的工艺条件为一区温度180°C、二区温度180°C、三区温度190°C、四区温度190°C、五区温度190°C、六区温度160°C、七区温度160°C、八区温度150°C ;螺杆转速400r/min，最后得到阻燃抗静电HIPS材料。性能测试及评价将上述实施例1-4制备的粒子物料先在鼓风烘箱中80_90°C的条件下干燥2小时，然后将干燥好的粒子物料用注射成型机制成标准测试样条测试。其中，拉伸强度按ASTMD-638标准进行检验。试样类型为I型，样条尺寸(mm):(176±2)(长)X (12.6±0. 2)(端部宽度)X (3. 05±0. 2)(厚度)，拉伸速度为50mm/min ;缺口冲击强度按ASTM D-256标准进行检验。试样类型为I型，试样尺寸(mm) :(63±2) X (12. 45±0. 2) X (3.1 ±0. 2);缺口类型为A类，缺口剩余厚度为1. 9mm ;表面电阻率按IEC60093标准测试。实施例1_4的材料性能测试数据如下表所示表I
权利要求
1.一种阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料，其特征在于，其组成按重量配比为 耐冲击聚苯乙烯树脂60-75% ； 阻燃剂11-15%； 协调阻燃剂3-5% ； 抗静电剂2-5% ； 增韧剂4-7% ；润滑剂0. 1-0. 5% ； 抗氧剂0. 1-1% ； 其它助剂1_2%。
2.根据权利要求1所述的阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料，其特征在于所述耐冲击聚苯乙烯树脂为SKH-128G。
3.根据权利要求1所述的阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料，其特征在于所述阻燃剂为十溴二苯乙烧。
4.根据权利要求1所述的阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料，其特征在于所述协调阻燃剂为三氧化二锑或硼酸锌。
5.根据权利要求1所述的阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料，其特征在于所述抗静电剂是以氧化乙烯、烷基苯磺酸钠为共聚单体，偶氮二异丁腈为引发剂，采用悬浮聚合的方法制备的共聚物。
6.根据权利要求1所述的阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料，其特征在于所述增韧剂为苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物。
7.根据权利要求1所述的阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料，其特征在于所述抗氧剂为四[3- (3，5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯主抗氧剂和亚磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯酯)辅抗氧剂的复配。
8.根据权利要求1所述的阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料，其特征在于所述其他助剂包括加工助剂、紫外光吸收剂。
9.一种制备权利要求1所述的阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料的方法，其特征在于其包括如下步骤 步骤一、先将抗静电剂在65-75 °C热风中干燥4-5小时； 步骤二、将称取的各个组分混合搅拌5-10min，搅拌转速为300-450r/min，得到一混合物； 步骤三将步骤二中的混合物投入双螺杆挤出机中，经熔融反应，挤出造粒；双螺杆挤出机的工艺条件为一区温度170-190°C、二区温度180-200°C、三区温度180_200°C、四区温度180-200°C、五区温度180-200°C、六区温度130_160°C、七区温度130_160°C、八区温度130-160°C ;螺杆转速350-450转/分钟，得到阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料。
全文摘要
本发明涉及一种阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料，该耐冲击聚苯乙烯材料按重量百分比含量，由以下组分组成耐冲击聚苯乙烯树脂60-75%，阻燃剂11-15%，协调阻燃剂3-5%，抗静电剂2-5%，增韧剂4-7%，润滑剂0.1-0.5%，抗氧剂0.1-1%,其它助剂1-2%。本发明还涉及一种阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料的制备方法。在本发明中，阻燃剂和抗静电剂两种填料相互配合协调作用，以更少的填充量实现高性能的阻燃性和抗静电性，且制备的耐冲击聚苯乙烯材料的物理机械性能优异。
文档编号C08K3/38GK103059495SQ20121058456
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者徐东, 徐永, 刘嘉 申请人:安徽科聚新材料有限公司