一種高性能阻燃hips復(fù)合材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高性能阻燃HIPS復(fù)合材料的制備方法，該制備方法包括如下步驟：a）選材備料，b）制取改性阻燃劑，c）熔融共混，d）成品加工。本發(fā)明揭示了一種高性能阻燃HIPS復(fù)合材料的制備方法，該制備方法工序安排合理，實(shí)施過程無毒，且成本適中，便于工業(yè)化生產(chǎn)，制得的復(fù)合材料不僅具有良好的阻燃性能，而且具有較高的拉伸強(qiáng)度和沖擊韌性，適用于做成各類HIPS片材，應(yīng)用范圍寬廣。
【專利說明】一種高性能阻燃HIPS復(fù)合材料的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種HIPS材料的制備方法，尤其涉及一種具有阻燃功效的HIPS復(fù)合材料的制備方法，屬于塑料材料【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]高抗沖聚苯乙烯HIPS是一種常用的塑料，具有較高的力學(xué)性能，用其生產(chǎn)的HIPS片材廣泛應(yīng)用于電子電器、食品、醫(yī)藥、辦公用品、玩具等各行業(yè)。由于受HIPS分子結(jié)構(gòu)和組分的影響，故HIPS具有易燃性，這就要求對(duì)HIPS進(jìn)行阻燃改性，以獲得符合阻燃使用要求的HIPS材料。通常，HIPS材料的阻燃是通過在HIPS基體樹脂中加入適當(dāng)種類用量的阻燃劑，利用阻燃劑/HIPS復(fù)合體系在燃燒時(shí)的氣相和凝聚相阻燃作用來實(shí)現(xiàn)的。
[0003]作為一種環(huán)境友好型阻燃劑，氫氧化鎂以其熱穩(wěn)定性好、不揮發(fā)、不產(chǎn)生有毒氣體、不腐蝕加工設(shè)備、價(jià)格便宜、抑煙等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于對(duì)HIPS材料的阻燃改性。為了對(duì)HIPS材料起到較好的阻燃效果，通常需要大量填充氫氧化鎂阻燃劑，這將使HIPS材料的力學(xué)性能，尤其是沖擊強(qiáng)度及伸長(zhǎng)率下降。雖然有些生產(chǎn)企業(yè)改用具有更高模量和強(qiáng)度的氫氧化鎂晶須作為阻燃劑，對(duì)HIPS材料同時(shí)起到阻燃和增強(qiáng)的作用，但由于氫氧化鎂晶須具有很高的表面能，與HIPS缺乏親和性，當(dāng)氫氧化鎂晶須用量較大時(shí)，其優(yōu)越性無法在HIPS材料中充分體現(xiàn)出來。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述需求，本發(fā)明提供了一種高性能阻燃HIPS復(fù)合材料的制備方法，該制備方法工序安排合理，成本適中，便于工業(yè)化生產(chǎn)，制得的復(fù)合材料不僅具有良好的阻燃性能，而且具有較高的拉伸強(qiáng)度和沖擊韌性，適用做成各類HIPS片材。
[0005]本發(fā)明是一種高性能阻燃HIPS復(fù)合材料的制備方法，該制備方法包括如下步驟:
a)選材備料，b)制取改性阻燃劑，c)熔融共混，d)成品加工。
[0006]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的步驟a)中，該HIPS復(fù)合材料的主要成分為:高抗沖聚苯乙烯和改性阻燃劑；改性阻燃劑的主要原料為:Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、氫氧化鎂晶須、苯乙烯和助劑，Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷與氫氧化鎂晶須的質(zhì)量比為1:10，苯乙烯與氫氧化鎂晶須的質(zhì)量比為1:6，助劑中的增韌劑選用SBS，乳化劑選用十二烷基硫酸鈉，引發(fā)劑選用過硫酸鉀，稀釋劑選用二甲苯。
[0007]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的步驟b)中，具體制備過程如下:首先，將定量的Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、氫氧化鎂晶須和稀釋劑導(dǎo)入料筒，使用超聲波分散裝置進(jìn)行分散處理，時(shí)間約為1-1.2h ;然后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下使Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷水解，并與氫氧化鎂晶須進(jìn)行縮合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間約為3-4h ;其次，使用無水乙醇和去離子水洗滌并過濾，得到表面含乙烯基的氫氧化鎂晶須；接著，將表面含乙烯基的氫氧化鎂晶須和乳化劑導(dǎo)入超聲波分散設(shè)備，超聲波處理lh，料筒溫度維持在80°C左右；最后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下添加苯乙烯和引發(fā)劑，充分?jǐn)嚢?-6.5h后安排干燥處理。
[0008]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的步驟c)中，按照配比將高抗沖聚苯乙烯HIPS和改性氫氧化鎂晶須阻燃劑添加至攪拌桶，使用轉(zhuǎn)矩流變儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，攪拌筒的溫度控制在200°C，攪拌筒速度控制在20-22r/s，處理1.5-1.6小時(shí)，冷卻至室溫即制得復(fù)合材料。
[0009]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的步驟d)中，具體制備過程為:首先，使用粉碎機(jī)粉碎制得的復(fù)合材料，碎料的顆粒度控制在50目左右；然后，對(duì)粒料進(jìn)行干燥處理，處理溫度控制在80°C _85°C，時(shí)間約為3-3.5小時(shí)；最后，將干燥后的粒料倒入注塑機(jī)的料斗中，控制注塑機(jī)加熱區(qū)域的溫度為:I區(qū)160°C、II區(qū)170°C、III區(qū)185°C，注塑壓力控制在20MPa。
[0010]本發(fā)明揭示了一種高性能阻燃HIPS復(fù)合材料的制備方法，該制備方法工序安排合理，實(shí)施過程無毒，且成本適中，便于工業(yè)化生產(chǎn)，制得的復(fù)合材料不僅具有良好的阻燃性能，而且具有較高的拉伸強(qiáng)度和沖擊韌性，適用于做成各類HIPS片材，應(yīng)用范圍寬廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例高性能阻燃HIPS復(fù)合材料制備方法的工序步驟圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0013]圖1是本發(fā)明實(shí)施例高性能阻燃HIPS復(fù)合材料制備方法的工序步驟圖；該制備方法包括如下步驟:a)選材備料，b)制取改性阻燃劑，c)熔融共混，d)成品加工。
實(shí)施例
[0014]本發(fā)明提及的高性能阻燃HIPS復(fù)合材料的具體制備過程如下:
a)選材備料，該HIPS復(fù)合材料的主要成分及重量百分含量為:高抗沖聚苯乙烯77%、改性阻燃劑23% ;改性阻燃劑為改性氫氧化鎂晶須，其主要原料為:Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、氫氧化鎂晶須、苯乙烯和助劑，Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷與氫氧化鎂晶須的質(zhì)量比為1:10，苯乙烯與氫氧化鎂晶須的質(zhì)量比為1:6，助劑中的增韌劑選用SBS，乳化劑選用十二烷基硫酸鈉，引發(fā)劑選用過硫酸鉀，稀釋劑選用二甲苯，其質(zhì)量百分比約為:1:3:1.5:6.5 ；
b)制取改性阻燃劑，具體制備過程如下:首先，將定量的Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、氫氧化鎂晶須和稀釋劑導(dǎo)入料筒，使用超聲波分散裝置進(jìn)行分散處理，時(shí)間約為Ih ;然后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下使Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷水解，并與氫氧化鎂晶須進(jìn)行縮合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間約為4h ;其次，使用無水乙醇和去離子水洗滌并過濾，得到表面含乙烯基的氫氧化鎂晶須；接著，將表面含乙烯基的氫氧化鎂晶須和乳化劑導(dǎo)入超聲波分散設(shè)備，超聲波處理lh，料筒溫度維持在80°C左右；最后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下添加苯乙烯和引發(fā)齊U，充分?jǐn)嚢?h后破乳，通過干燥處理得到苯乙烯原位共合改性的氫氧化鎂晶須阻燃劑；
c)熔融共混，按照配比將高抗沖聚苯乙烯HIPS和改性氫氧化鎂晶須阻燃劑添加至攪拌桶，使用轉(zhuǎn)矩流變儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，攪拌筒的溫度控制在200°C，攪拌筒速度控制在20r/s左右，處理1.5小時(shí)，冷卻至室溫即制得復(fù)合材料； d)成品加工，具體制備過程為:首先，使用粉碎機(jī)粉碎制得的復(fù)合材料，碎料的顆粒度控制在50目左右；然后，對(duì)粒料進(jìn)行干燥處理，處理溫度控制在80°C，時(shí)間約為3.5小時(shí)；最后，將干燥后的粒料倒入注塑機(jī)的料斗中，控制注塑機(jī)加熱區(qū)域的溫度為:I區(qū)160°C、II區(qū)170°C、III區(qū)185°C，注塑壓力控制在20MPa，即可制得高性能阻燃HIPS復(fù)合材料的成品O
[0015]本發(fā)明揭示了一種高性能阻燃HIPS復(fù)合材料的制備方法，該制備方法工序安排合理，實(shí)施過程無毒，且成本適中，便于工業(yè)化生產(chǎn)，制得的復(fù)合材料不僅具有良好的阻燃性能，而且具有較高的拉伸強(qiáng)度和沖擊韌性，適用于做成各類HIPS片材，應(yīng)用范圍寬廣。
[0016]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種高性能阻燃復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，該制備方法包括如下步驟選材備料，0制取改性阻燃劑，0?熔融共混，(1)成品加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能阻燃復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟3)中，該復(fù)合材料的主要成分為:高抗沖聚苯乙烯和改性阻燃劑；改性阻燃劑的主要原料為:7 -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、氫氧化鎂晶須、苯乙烯和助劑，V-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷與氫氧化鎂晶須的質(zhì)量比為1:10，苯乙烯與氫氧化鎂晶須的質(zhì)量比為1:6，助劑中的增韌劑選用383，乳化劑選用十二烷基硫酸鈉，引發(fā)劑選用過硫酸鉀，稀釋劑選用二甲苯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能阻燃!復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟0中，具體制備過程如下:首先，將定量的甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、氫氧化鎂晶須和稀釋劑導(dǎo)入料筒，使用超聲波分散裝置進(jìn)行分散處理，時(shí)間約為1-1.21??；然后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下使V-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷水解，并與氫氧化鎂晶須進(jìn)行縮合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間約為3-處；其次，使用無水乙醇和去離子水洗滌并過濾，得到表面含乙烯基的氫氧化鎂晶須；接著，將表面含乙烯基的氫氧化鎂晶須和乳化劑導(dǎo)入超聲波分散設(shè)備，超聲波處理化，料筒溫度維持在801左右；最后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下添加苯乙烯和引發(fā)劑，充分?jǐn)嚢?-6.511后安排干燥處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能阻燃復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟0中，按照配比將高抗沖聚苯乙烯和改性氫氧化鎂晶須阻燃劑添加至攪拌桶，使用轉(zhuǎn)矩流變儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，攪拌筒的溫度控制在2001，攪拌筒速度控制在20-22178，處理1.5-1.6小時(shí)，冷卻至室溫即制得復(fù)合材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能阻燃!復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟(1)中，具體制備過程為:首先，使用粉碎機(jī)粉碎制得的復(fù)合材料，碎料的顆粒度控制在50目左右；然后，對(duì)粒料進(jìn)行干燥處理，處理溫度控制在801 -851，時(shí)間約為3-3.5小時(shí)；最后，將干燥后的粒料倒入注塑機(jī)的料斗中，控制注塑機(jī)加熱區(qū)域的溫度為:I區(qū)1601、II區(qū)170。〇、111區(qū)185。〇，注塑壓力控制在20肥3。
【文檔編號(hào)】C08K9/10GK104312071SQ201410556271
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】李明華 申請(qǐng)人:金寶麗科技（蘇州）有限公司