专利:一种耐高温高抗冲阻燃PPO/HIPS合金材料及其制备方法

发明名称 --- 一种耐高温高抗冲阻燃PPO/HIPS合金材料及其制备方法

申请号:CN201010569294

申请日:2010.12.02

公开(公告)号:CN102321359A

公开(公告)日:2012.01.18

IPC分类号:C08L71/12; C08L51/04; C08L53/02; C08K13/06; B29C47/92; C08K3/02; C08K5/523; B29B9/06; C08K9/12

申请(专利权)人:北京首塑新材料科技有限公司;

发明人:罗道友;

申请人地址:北京市海淀区西北旺镇六里屯鑫海丰消防器材厂院内;

申请人邮编:100094;

摘要:本发明公开了一种耐高温高抗冲阻燃PPO/HIPS合金及其制备方法,该种耐高温高抗冲阻燃PPO/HIPS合金的组成按重量配比为:PPO 70-85%,HIPS10-25%,增韧剂5-10%,复合阻燃剂3-6%,其他助剂2-5%.该种阻燃PPO/HIPS合金的制备方法包括以下工艺步骤:首先将原料按上述比例混合均匀,然后加入到双螺杆挤出机中,温度控制230-285℃进行造粒,得到一种耐高温高抗冲阻燃PPO/HIPS合金。本发明采用复合阻燃体系和增韧母料制得了综合性能优异的耐高温、高抗冲阻燃PPO/HIPS合金。

CN102321359A[中文]

权力要求书

1.一种耐高温高抗冲阻燃PPO/HIPS合金,其特征在于,其组成按重量配比为(%):

聚苯醚PPO70-85

高抗冲聚苯乙烯(HIPS)10-25

增韧剂 5-10

复合阻燃剂 3-6

其它助剂2-5

所述的增韧剂为HIPS/SEBS复合体系,由两种体系复配。

所述的复合阻燃剂为磷类复合阻燃体系,由两种体系复配。

2.如权利要求1所述的耐高温高抗冲阻燃PPO/HIPS合金,其特征在于:所述聚苯醚树脂, 其粘度为40.00-50.00dl/g,所述高抗冲聚苯乙烯其IZOD缺口冲击强度为8.5-9.0KJ/m2

3.如权利要求1所述的耐高温高抗冲阻燃PPO/HIPS合金,其特征在于:所述的增韧剂由聚 苯乙烯与以聚苯乙烯为末端段、以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线 性三嵌共聚物按重量比1∶1-1∶2组成的共混复合体系。

4.如权利要求1所述的耐高温高抗冲阻燃PPO/HIPS合金,其特征在于:所述的复合阻燃剂 由以PS为载体的红磷母料(红磷含量38-40%)和磷酸三苯酯按重量1∶1复配。

5.如权利要求1所述的耐高温高抗冲阻燃PPO/HIPS合金,其特征在于:所述的其它助剂包 括加工助剂、抗氧剂、热稳定剂或紫外光吸收剂

6.如权利要求1所述的耐高温高抗冲阻燃PPO/HIPS合金,其特征在于,其组成按重量配比 为(%):

聚苯醚PPO                70-85

高抗冲聚苯乙烯(HIPS)     10-25

增韧剂                   5-10

复合阻燃剂               3-6

其它助剂                 2-5

7.一种如权利要求1所述耐高温高抗冲阻燃PPO/HIPS合金的制备方法,其特征在于,包括 以下步骤:

a:首先将红磷母料在干燥箱中80℃干燥4小时以上;

b:制备增韧剂;

c:按重量配比称取干燥好的红磷母料、PPO树脂、HIPS及其他助剂;

d:将称好的原料投入到低速混合器中干混3-5min;

e:将d中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料仓,经熔融挤出,造粒;加工工艺如下: 双螺杆挤出机一区温度230-250℃,二区温度275-295℃,三区温度275-295℃,四区温度 275-295℃,五区温度275-285℃,六区温度275-285℃,七区温度270-280℃,八区温度265-275 ℃,机头温度265-275℃,螺杆转速200-300rpm,停留时间2-3min。

8.如权利要求1所述耐高温高抗冲阻燃PPO/HIPS合金的制备方法,其特征在于,增韧剂的 制备步骤包括按重量比分比将PS 30-50%,SEBS 50-70%,抗氧化剂0.2-0.8%,由双螺杆挤 出机生产,加工工艺如下:一区温度170-190℃,二区温度210-230℃,三区温度210-230℃, 四区温度210-230℃,五区温度210-230℃,六区温度205-225℃,七区温度200-220℃,八 区温度200-220℃,机头温度200-220℃。

说明书

一种耐高温高抗冲阻燃PPO/HIPS合金材料及其制备方法

[技术领域]

本发明涉及高分子材料技术领域,尤其涉及一种耐高温高抗冲阻燃PPO/HIPS合金及其制备方法。 

[技术背景]

聚苯醚(PPO)/高抗冲聚苯乙烯(HIPS)合金具有优良的热、力学性能、绝缘性能、优异的尺寸稳定性、吸水性小、使用温度范围较广等特点。PPO/HIPS是工程塑料中典型用途多、发展前景广阔的合金材料,在电子电气、家庭电器、办公自动化设备、汽车、建筑、航空和军工等领域具有广泛的应用。 

自从上世纪60年代PPO/HIPS合金材料问世以来,人们已开发出许多种阻燃PPO/HIPS合 金材料,包括(1)有机磷系阻燃剂如:磷酸三甲苯脂(TPP)、双酚A双(二苯基磷酸酯)BDP、四苯基间苯二酚二磷酸酯(RDP)等阻燃的PPO/HIPS合金,(2)有机聚硅氧烷阻燃的PPO/HIPS合金,(3)溴系阻燃剂如溴化聚苯乙烯(BPS)、聚溴化苯乙烯(PBS)、十溴联苯醚(DBDPO)、十溴联苯乙烷(DBDPE)阻燃的PPO/HIPS合金,(4)有机磷、氮类复合阻燃的PPO/HIPS合金等,(5)磷、溴类复合阻燃的PP0/HIPS合金等材料,(6)红磷阻燃的PPO/HIPS合金。其中 第(1)类阻燃PPO/HIPS合金材料因加工性能与综合性能优异而得到了广泛的实际应用,其 它阻燃PPO/HIPS合金材料因加工流动性、力学性能、电性能、气味、颜色等不同影响受到较 大限制。随着人类防火安全意识的不断提高,要求具有高耐温(热变形温度150℃以上)无 卤阻燃与良好综合力学性能及电性能要求的PPO/HIPS合金材料。本发明研发了一种耐高温抗冲阻燃PPO/HIPS合金材料及其制备方法。 

[发明内容]

本发明的目的是提供一种无卤、耐高温、高抗冲的阻燃PPO/HIPS合金。本发明还提供一种制备该种阻燃PPO/HIPS合金的方法。 

为了解决上述技术问题,本发明才用的技术方案是,一种耐高温高抗冲阻燃PPO/HIPS合金,其特征在于,其组成按重量配比为(%): 

聚苯醚PPO                     70-85 

高抗冲聚苯乙烯(HIPS)    10-25 

增韧剂剂                         5-10 

复合阻燃剂                     3-6 

其它助剂                        2-5 

所述的相容剂为HIPS/SEBS复合体系,由两种材料共混。所述的复合阻燃剂为磷类复合 阻燃体系,由两种体系复配。 

其中,所述聚苯醚树脂,其粘度为40.00-50.00dl/g,所述高抗冲聚苯乙烯其IZOD缺口冲击 强度为8.5-9.0KJ/m2。所述的增韧剂由聚苯乙烯与以聚苯乙烯为末端段、以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物按重量比1∶1-1∶2组成的共混复合 

体系。所述的复合阻燃剂由以HIPS为载体的红磷母料(红磷含量38-40%)和磷酸三苯酯按重量1∶1复配。所述的其它助剂包括加工助剂、抗氧剂、热稳定剂或紫外光吸收剂。 

以上所述的耐高温高抗冲阻燃PPO/HIPS合金,其组成按重量配比为(%): 

聚苯醚PPO                70-85 

高抗冲聚苯乙烯(HIPS)     10-25 

相容剂                   5-10 

复合阻燃剂               3-6 

其它助剂                 2-5 

上述耐高温高抗冲阻燃PPO/HIPS合金的制备方法技术方案包括一下步骤: 

a:首先将红磷母料在干燥箱中80℃干燥4小时以上; 

b:制备增韧剂; 

c:按重量配比称取干燥好的红磷母料、PPO树脂、HIPS及其他助剂; 

d:将称好的原料投入到低速混合器中干混3-5min; 

e:将d中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料仓,经熔融挤出,造粒;加工工艺如下: 

双螺杆挤出机一区温度230-250℃,二区温度275-295℃,三区温度275-295℃,四区温度275-295℃,五区温度275-285℃,六区温度275-285℃,七区温度270-280℃,八区温度265-275℃,机头温度265-275℃,螺杆转速200-300rpm,停留时间2-3min。 

9.如权利要求1所述耐高温高抗冲阻燃PPO/HIPS合金的制备方法,其特征在于,增韧剂的制备步骤包括按重量比分比将PS 30-50%,SEBS50-70%,抗氧化剂0.2-0.8%,由双螺杆挤出机生产,加工工艺如下:一区温度170-190℃,二区温度210-230℃,三区温度210-230℃,四区温度210-230℃,五区温度210-230℃,六区温度205-225℃,七区温度200-220℃,八区温度200-220℃,机头温度200-220℃。 

本发明采用了磷系复合阻燃体系,有机与无机磷两类阻燃剂复配,取长补短,得到了优异的阻燃效果,合金材料具有耐高温性,绝缘性能优异并对力学性能影响较小。所以本发明具有以下有益效果: 

1:本发明采用复合阻燃剂,所制得的阻燃PPO/HIPS合金具有优异的耐高温性(热变形温度高于150℃)和阻燃性能达到V-0级。 

2:本发明制得的PPO/HIPS合金在具有优异耐温与阻燃性的同时,缺口冲击强度达到高于15KJ/m2,拉伸强度达到65MPa以上优异性能。 

3:本发明提出的耐高温高抗冲阻燃PPO/HIPS合金制备工艺简单。 

[具体实施方式]

实施例1 

配方:聚苯醚(PPO)80重量份,高抗冲聚苯乙烯(HIPS)16重量份,增韧剂8重量份,磷酸三苯酯(阻燃剂TPP)8重量份,其它助剂3重量份。 

1.制备增韧剂 

按重量比分比将PS 50%,SEBS 50%,抗氧化剂0.2-0.8%,由双螺杆挤出机生产,加工工艺如下:一区温度170-190℃,二区温度210-230℃,三区温度210-230℃,四区温度210-230℃,五区温度210-230℃,六区温度205-225℃,七区温度200-220℃,八区温度200-220℃,机头温度200-220℃ 

2.制备阻燃PPO/HIPS合金材料 

将PPO、HIPS、增韧剂、阻燃剂、其它助剂按80份、16份、8份、8份、3份重量比在高速搅拌下混合均匀后,于双螺杆挤出机中熔融混炼造粒。机筒各段温度控制在230-285℃,双螺杆转速为280rpm。 

实施例2 

配方:聚苯醚(PPO)80重量份,高抗冲聚苯乙烯(HIPS)16重量份,增韧剂8重量份,HIPS为载体的红磷母料(红磷含量38-40%)5重量份,其它助剂3重量份。 

1.制备增韧剂 

增韧剂的制备与实施例1相同。 

2.制备阻燃PPO/HIPS合金材料 

将PPO、HIPS、增韧剂、阻燃剂、其它助剂按80份、16份、8份、5份、3份重量比在高速搅拌下混合均匀后,于双螺杆挤出机中熔融混炼造粒。机筒各段温度控制在230-285℃,双螺杆转速为280r/min。 

实施例3 

配方:聚苯醚(PPO)80重量份,高抗冲聚苯乙烯(HIPS)16重量份,增韧剂8重量份,磷酸三苯酯(阻燃剂TPP)I.5重量份,HIPS为载体的红磷母料(红磷含量38-40%)4重量份, 

其它助剂3重量份。 

1.制备增韧剂 

增韧剂的制备与实施例1相同。 

2.制备阻燃PPO/HIPS合金材料 

将PPO、HIPS、增韧剂、阻燃剂、其它助剂按80份、16份、8份、5.5份、3份重量比在高速搅拌下混合均匀后,于双螺杆挤出机中熔融混炼造粒。机筒各段温度控制在230-285℃,双螺杆转速为280r/min。 

实施例4 

配方:聚苯醚(PPO)80重量份,高抗冲聚苯乙烯(HIPS)16重量份,增韧剂8重量份,磷酸三苯酯(阻燃剂TPP)2.5重量份,红磷(阻燃剂)2.0重量份,其它助剂3重量份。 

1.制备增韧剂 

增韧剂的制备与实施例1相同。 

2.制备阻燃PPO/HIPS合金材料 

将PPO、HIPS、增韧剂、阻燃剂、其它助剂按80份、16份、8份、4.5份、3份重量比在高 

速搅拌下混合均匀后,于双螺杆挤出机中熔融混炼造粒。机筒各段温度控制在230-285℃,双螺杆转速为280r/min。 

实施例5 

配方:聚苯醚(PPO)80重量份,高抗冲聚苯乙烯(HIPS)20重量份,HIPS(增韧剂)4重量份,以聚苯乙烯为末端段,以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物(SEBS)4重量份,磷酸三苯酯(阻燃剂TPP)8重量份,其它助剂3重量份。 

1.制备阻燃PPO/HIPS合金材料 

将PPO、HIPS、增韧剂、阻燃剂、其它助剂按80份、20份、4份、8份、3份重量比在高速搅拌下混合均匀后,于双螺杆挤出机中熔融混炼造粒。机筒各段温度控制在230-285℃,双螺杆转速为280r/min。 

实施例1-5的组分分别列于表1: 

image.png

实施例1-5材料性能见表2: 

注:实例5中的SEBS增韧剂市场采购,如中国巴陵石化YH-503,其它为将HIPS/SEBS各4份重量比的增韧母料。 

表2 

image.png

注:测试方法为:拉伸强度与断裂伸长率采用ASTM-D638,弯曲模量采用ASTM-D790,悬臂梁式冲击强度采用ASTM-D256,阻燃性采用UL-94测试。 

如表2所示,在保障阻燃性能达到V-0级的情况下:单独添加阻燃剂TPP时,样品的热变形温度有较大范围的下降;单独添加红磷阻燃母料时,产品的缺口冲击强度下降较大;将两种不同阻燃剂按一定比例进行复配后添加,可制得热变形温度高、冲击强度高的产品。因此,本发明的树脂合金具有良好的阻燃性、耐高温性、高冲击强度及优异的机械性能。 

以上对本发明所提供的一种耐高温高抗冲阻燃PPO/HIPS合金及其制备方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

文章来源:国家知识产权局,转载仅供科学普及和知识分享。


给您喜欢的文章打个分呗!
(0)

专家库申请

Expert Apply

申请须知:

  • 1、

    具有涂料行业多年技术从业经验

  • 2、

    对涂料技术及工艺应用具有独到的见解

  • 3、

    解读涂料行业政策、法规、标准

  • 4、

    热衷于分享化工涂料行业技术知识和丰富的行业经验

申请加入

您的申请已经提交
管理员会在1个工作日内审核

查看进度

专家信息审核未通过
请您返回修改相关资料,重新提交申请

重新申请

0

发布文章

0

文章点击

0

专家点击

发布技术文献 申请在线课堂开课

相关课程推荐更多

Recommended

专家排行

申请加入专家库

*姓名: 姓名不能为空
*公司名称: 公司名称不能为空
*职位: 职位不能为空
*电子邮件:
*手机号码: 手机号码不能为空
*您所在行业:
化工
塑料
涂料
其他
请选择您所在行业
*您最擅长的领域:
1:
2:
3:
请选择您擅长的领域
*您的个人头像(要求200*200像素,或正方形涂料,小于1M,白底,免冠):
请上传您的个人头像
*自我介绍:
自我介绍不能为空 自我介绍不能超过1000字
《买化塑专家入驻协议》 请勾选《买化塑专家入驻协议》

关于我们 法律声明 联系我们 网站地图

COPYRIGHT©广州慧正云科技有限公司 www.ibuychem.com

粤ICP备18136962号增值电信业务经营许可证:粤B2-20201000