一种无卤阻燃hips树脂及其制备方法与应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种无卤阻燃HIPS树脂，按重量份计，包括如下组份：100份HIPS树脂；5-15份芳香族磷酸酯；0.5-5份流动改性剂；0-15份增韧剂；0.5-5份加工助剂；0-1份抗氧剂；0-1份光稳定剂；其制备方法为：将上述重量份的原料充分混合后，送入双螺杆挤出机中，挤出机的料筒温度控制在180~240℃，双螺杆挤出机的长径比为20-35，经混炼、挤出、拉条、冷却、切粒制成成品；本发明所述制备方法得到的无卤阻燃HIPS树脂，具有高流动、低成本、高力学性能及稳定的阻燃性，可广泛应用于薄壁、超大制件及复杂结构件等领域，如大尺寸电视机、音响、显示器、UPS电源。
【专利说明】一种无卤阻燃HIPS树脂及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001]本发明属于高分子材料领域，特别涉及一种高流动的无卤阻燃HIPS树脂及其制备方法与应用。
【背景技术】
[0002]高抗冲聚苯乙烯(HIPS)树脂是聚苯乙烯(PS)树脂的增韧改性品，含有2%~?5%的丁苯或顺丁橡胶，与PS树脂相比，HIPS树脂具有更高的韧性，同时保留了 PS树脂易成型加工的特点，可进行注塑、挤塑、真空吸塑等成型方法，广泛应用于家用电器、办公设备、仪器仪表、汽车零部件、日用包装等。但由于HIPS树脂的极限氧指数(LOI)只有18%，属于易燃树脂，且燃烧时会产生有毒气体和黑烟，因此在用于电子电器设备时，该类树脂一般需要进行阻燃改性，以达到安全防火使用要求。目前市场上主要采用含卤有机物和三氧化二锑(Sb203)复合阻燃体系。但有卤阻燃HIPS树脂燃烧时会出现浓浓黑烟，同时会产生有毒有害气体。因此，对材料的无卤化研究将会成为今后阻燃产品的主流。目前，无卤化阻燃HIPS树脂用微胶囊化红磷或其磷系阻燃剂与无机粉体(如中国专利CN 1221609C)，但这种阻燃剂由于添加量高，严重恶化材料的各项力学性能，同时红磷的析出一直限制了其在外观件上面的应用。而无卤化阻燃HIPS树脂开发的另一个方向是采用HIPS树脂的合金化:如中国专利CN 101768318B公开了 HIPS与聚苯醚的合金无卤化；中国专利CN 103044796A公开了 HIPS与环氧树脂的合金无卤化；中国专利CN 102558746A公开了 HIPS树脂与共聚酯的合金无卤化。虽然上述合金化产品各项性能均较前一种方法有明显改善，同时也能达到更高的阻燃等级，但其成本也较纯HIPS树脂高很多，同时加工窗口变得更窄，限制了其在薄壁、超大制件及复杂结构件等领域的应用。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种具有高流动性的无卤阻燃HIPS树脂。
[0004]本发明的另一目的在于提供上述无卤阻燃HIPS树脂的制备方法。
[0005]本发明的再一目的在于提供上述无卤阻燃HIPS的用途。
[0006]本发明的目的通过如下技术方案来实现:
一种无卤阻燃HIPS树脂，按重量份计，包括如下组分:
HIPS树脂: 100份；
芳香族磷酸酯 5-15份；
流动改性剂 0.5-5份；
增韧剂0-15份；
加工助剂0-5份；
抗氧剂0-1份；
光稳定剂0-1份；所述芳香族磷酸酯选自双酚A双(二苯基磷酸酯)(BDP)及其缩聚物、间亚苯基四(二甲苯基)双磷酸酯(RXDP)、磷酸三苯酯(TPP)、磷酸二苯甲苯酯(DPTP)、间苯二酚双(二苯基磷酸脂)(RDP)及其缩聚物、对苯二酚双(二苯基磷酸脂)(HDP)及其缩聚物、磷酸二苯(二甲苯)酯(DPXP)、磷酸二苯异丙苯酯(DPPP)、磷酸二苯异辛酯(DPOP)、磷酸二苯异癸酯(DTOP)、磷酸三(甲苯)酯(TTP)、磷酸三(二甲苯)酯(TXP)、磷酸苯基叔丁苯基酯(TBPPP)、烷苯基双磷酸酯(BDP和RDP中苯基被烷苯基取代物)、含环烷基的双磷酸酯中的一种或几种。
[0007]所述流动改性剂为2，3- 二甲基-2，3- 二苯基丁烷(Dicumene)。
[0008]所述增韧剂选自氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、接枝马来酸酐-苯乙烯丙烯酸丁酯、接枝改性三元乙丙橡胶、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共取物的一种或几种。
[0009]所述加工助剂选自硬脂酰胺、硬脂酸钙、硅油、白矿油的一种或几种。
[0010]所述抗氧剂选自受阻酚类主抗氧剂和/或亚磷酸酯类辅抗氧剂。
[0011]所述光稳定剂选自二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类、聚代丙烯晴类、草酰胺类、受阻胺类的一种或几种。
[0012]一种上述无卤阻燃HIPS树脂的制备方法，包括如下步骤:
a)将各组分原料按配比在高速混合机充分混合10-60分钟。
[0013]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18(T24 0°C，双螺杆挤出机的长径比为20-35，螺杆转速为200-800转/分钟；挤出造粒、干燥，得到无卤阻燃HIPS树脂。
[0014]一种上述无卤阻燃HIPS树脂的制备方法得到的无卤阻燃HIPS树脂可应用于薄壁、超大制件及复杂结构件等领域，如大尺寸电视机、音响、显示器、UPS电源等；
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果:
I)本发明所述的无卤阻燃HIPS树脂，阻燃等级达到UL9401.0mm-3.0mm厚度稳定V-2，极限氧指数达到24%，而其各项力学性能和HIPS树脂相比保持率在90%以上甚至更高。
[0015]2)本发明所述的无卤阻燃HIPS树脂的流动性得到大幅提高，因此可广泛应用于薄壁、超大制件及复杂结构件等领域，如大尺寸电视机、音响、显示器、UPS电源等。
[0016]3)本发明的制备方法简单易行，加工容易，成本低，适合在市场上大力推广应用。
【具体实施方式】
[0017]下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
[0018]现对实施例及对比例所用的设备和原材料做如下说明，但不限于这些设备和原材料:
制备高流动无卤阻燃HIPS树脂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。
[0019]制备高流动无卤阻燃HIPS树脂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。
[0020]测试冲击强度用的冲击实验机是美国Tinius Olsenis公司生产的T92型。
[0021]测试拉伸强度用的万能试验机是Hounsfield公司生产的H10K-S。[0022]测试UL94使用的UL-94垂直燃烧仪是美国ATLAS HVUL-2。
[0023]测试极限氧指数使用的氧指数仪是苏州奇乐电子生产的HC-2型。
[0024]以下实施例中，其中HIPS树脂选用选用菲利普斯的PS MA5210，芳香族磷酸酯选用ICL公司的Fyrolflex so 1-DP,阿克苏诺贝尔公司的RDP，流动改性剂选用SI Group公司的Dicumene ;增韧剂选用台橡的SEBS 6154和中国石化的SBS YH-792，抗氧剂选用气巴精化的Irganox 1010和Irganox 168，光稳定剂选用气巴精化的770和UV-P，其它未提及的各种加工助剂为市售的通用商品，如硅油选用美国联碳公司A-1100，硬脂酰胺选用韩国信元公司的EBS H1-LUBE 500P。
[0025]实施例1
【权利要求】
1.一种无卤阻燃HIPS树脂，其特征在于，按重量份计，包括如下组分: HIPS树脂100份； 芳香族磷酸酯5-15份； 流动改性剂0.5-5份； 增韧剂0-15份； 加工助剂0-5份； 抗氧剂0-1份； 光稳定剂0-1份。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃HIPS树脂，其特征在于:所述芳香族磷酸酯选自双酚A双(二苯基磷酸酯)及其缩聚物、间亚苯基四(二甲苯基)双磷酸酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯甲苯酯、间苯二酚双(二苯基磷酸脂)及其缩聚物、对苯二酚双(二苯基磷酸脂)及其缩聚物、磷酸二苯(二甲苯)酯、磷酸二苯异丙苯酯、磷酸二苯异辛酯、磷酸二苯异癸酯、磷酸三(甲苯)酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸苯基叔丁苯基酯、烷苯基双磷酸酯、含环烷基的双磷酸酯的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃HIPS树脂，其特征在于:所述流动改性剂为2，3-二甲基_2，3- 二苯基丁烧。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃HIPS树脂，其特征在于:所述增韧剂选自氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、接枝马来酸酐-苯乙烯丙烯酸丁酯、接枝改性三元乙丙橡胶、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共取物的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃HIPS树脂，其特征在于:所述加工助剂选自硬脂酰胺、硬脂酸钙、硅油、白矿油的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的无卤阻燃HIPS树脂，其特征在于:所述抗氧剂选自受阻酚类主抗氧剂和/或亚磷酸酯类辅抗氧剂。
7.根据权利要求1所述的无卤阻燃HIPS树脂，其特征在于:所述光稳定剂选自二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类、聚代丙烯晴类、草酰胺类、受阻胺类的一种或几种。
8.—种如权利要求f 7任一项所述的无卤阻燃HIPS树脂的制备方法，其特征在于:包括如下步骤: a)将各组分原料按配比在高速混合机充分混合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18(T240°C，双螺杆挤出机的长径比为20-35，螺杆转速为200-800转/分钟；挤出造粒、干燥，得到无卤阻燃HIPS树脂。
9.一种如权利要求8所述的无卤阻燃HIPS树脂的制备方法得到的无卤阻燃HIPS树脂应用于薄壁、超大制件及复杂结构件领域的用途。
【文档编号】B29B9/06GK103788558SQ201410031754
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】汪炉林, 王林, 程庆, 叶晓光, 郭少华, 许晶玮, 刘学亮 申请人:金发科技股份有限公司