聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料及其制备方法技术

一种聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料及其制备方法，属于聚苯乙烯材料领域，该聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料由以下原料制备而成，按重量份数计，其制备原料包括：90‑120份聚苯乙烯、20‑40份苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物、20‑25份竹粉或改性竹粉、20‑25份阻燃剂、4‑5份相容剂、1.5‑2份润滑剂以及1‑1.5份抗氧剂。该聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料具有结构强度高，阻燃性能好的优点。本发明专利技术还提供了该聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料的制备方法，该方法流程简单，操作方便。

Polystyrene bamboo plastic flame retardant composite material and preparation method thereof

A flame retardant polystyrene bamboo plastic composite material and a preparation method thereof, belonging to the field of polystyrene material, the bamboo plastic composite flame retardant polystyrene is prepared by the following raw materials, by weight, the preparation of raw materials including: 90 120 20 40 polystyrene, styrene butadiene styrene block copolymer, 20 25 bamboo powder or modified bamboo powder, 20 25 flame retardant, 4 5 1.5 2 compatible agent, a lubricant and 1 1.5 antioxidants. The polystyrene bamboo plastic flame retardant composite material has the advantages of high structural strength and good flame retardance. The invention also provides a preparation method of the polystyrene bamboo plastic fire retardant composite material, the method has simple process and convenient operation.

【技术实现步骤摘要】
聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料及其制备方法
本专利技术涉及聚苯乙烯材料领域，且特别涉及一种聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚苯乙烯(Polystyrene，缩写为PS)具有良好的力学性能、电绝缘性能和加工性能，其还具有尺寸稳定性好、价格低的优点，因此被广泛应用于家电、电器元件、家具、家庭办公装饰、建筑、交通等领域。但是聚苯乙烯材料极容易燃烧，且在燃烧过程中淌滴严重并释放大量黑色烟雾，不仅严重污染环境，而且对人们的人身安全和财产安全构成了直接威胁，因此对其进行阻燃、抑烟改性处理以提高应用的安全性是十分必要的，研究和开发具有高阻燃、低发烟量的聚苯乙烯材料也是国内外的热点之一。我国的竹材资源丰富，竹材产量世界第一。利用竹粉与热塑性塑料进行复合，研发高性能的竹塑复合材料，对节约木材资源，保持生态平衡，减轻废旧塑料对环境造成的污染，改造传统的竹材产业结构，均具有积极的推动作用。但竹塑复合材料的易燃性限制了其产品的广泛应用，对其进行阻燃改性成为了制备性能优良的竹塑复合材料的关键问题。因此，制备一种力学性能和阻燃性能优良的聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料，其具有结构强度高，抗拉伸能力强，阻燃性能好的优点。本专利技术的另一目的在于提供上述聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料的制备方法，其具有工艺简单，操作方便的优点。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提出一种聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料，以重量份数计，其制备原料包括：90-120份聚苯乙烯、20-40份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、20-25份竹粉或改性竹粉、20-25份阻燃剂、4-5份相容剂、1.5-2份润滑剂以及1-1.5份抗氧剂。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺与季戊四醇按质量比1-2:1:2-3组成的第一复合阻燃剂、十溴二苯乙烷与三氧化二锑按质量比2-3:1组成的第二复合阻燃剂、氯化石蜡与三氧化二锑按质量比1.5-2:1组成的第三复合阻燃剂中的至少一种。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，润滑剂包括硬脂酸钙、硬脂酸锌中的至少一种。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076，抗氧剂1098中的至少一种。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，改性竹粉是使用硅烷偶联剂对竹粉进行改性处理得到。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。本专利技术还公开了一种聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料的制备方法，其包括以下步骤：以重量份数计，将90-120份聚苯乙烯、20-40份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、20-25份竹粉或改性竹粉、20-25份阻燃剂、4-5份相容剂、1.5-2份润滑剂以及1-1.5份抗氧剂混合后成型。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，改性竹粉的制备方法是：向竹粉中加入其质量1-3％的硅烷偶联剂并在500-650r/min下搅拌3-5min，随后在真空和70-80℃下进行干燥处理。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，混合的方法是：在混合机中在80-150r/min下混合4-6min。本专利技术实施例的聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料及其制备方法的有益效果是：本专利技术提供的聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料采用聚苯乙烯为基体，使用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为增韧剂，使用竹粉或改性竹粉作为填充剂，使用阻燃剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂作为助剂，使聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料具有较高的结构强度、韧性和阻燃性能。本专利技术提供的聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料的制备方法工艺简单，操作方便，使填充剂和阻燃剂充分的分散到聚苯乙烯基体中，保证制备得到的聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料具有较高的结构强度和阻燃性能。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料及其制备方法进行具体说明。本专利技术实施例提供了一种聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料，以重量份数计，其制备原料包括：90-120份聚苯乙烯、20-40份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、20-25份竹粉或改性竹粉、20-25份阻燃剂、4-5份相容剂、1.5-2份润滑剂以及1-1.5份抗氧剂。其中，阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺与季戊四醇按质量比1-2:1:2-3组成的第一复合阻燃剂、十溴二苯乙烷与三氧化二锑按质量比2-3:1组成的第二复合阻燃剂、氯化石蜡与三氧化二锑按质量比1.5-2:1组成的第三复合阻燃剂中的至少一种；相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物；润滑剂包括硬脂酸钙、硬脂酸锌中的至少一种；抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098中的至少一种，抗氧剂1010即四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，抗氧剂1076即β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，抗氧剂1098即N，N'-双-[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]己二胺；改性竹粉是使用硅烷偶联剂对竹粉进行改性处理得到；竹粉的平均粒度为80-200目；硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。本专利技术实施例提供的聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料采用绝热绝缘性能较好的聚苯乙烯为基体，使用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为增韧剂，使用竹粉或改性竹粉填充剂提高聚苯乙烯结构强度，使用至少一种复合阻燃剂能够有效的提高聚苯乙烯的阻燃能力，使用苯乙烯-马来酸酐共聚物作为相容剂、硬脂酸钙或硬脂酸锌中的至少一种作为润滑剂、抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂1098中的至少一种作为抗氧剂，能够使聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、竹粉或改性竹粉、复合阻燃剂充分融合成一整体，从而在保证聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料结构强度和韧性的条件下有效的提升成品的阻燃性能。本专利技术还提供了一种聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料的制备方法，其包括以下步骤：将90-120份聚苯乙烯、20-40份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、20-25份竹粉或改性竹粉、20-25份阻燃剂、4-5份相容剂、1.5-2份润滑剂以及1-1.5份抗氧剂混合后成型。其中，改性竹粉的制备方法是：向竹粉中加入其质量1-3％的硅烷偶联剂并在500-650r/min下搅拌3-5min，随后在真空和70-80℃下进行干燥处理。混合的方法是：在混合机中在80-150r/min下混合4-6min。本专利技术实施例提供的聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料的制备方法是：将作为基体的聚苯乙烯、作为增韧剂的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和作为填充剂的竹粉或改性竹粉、阻燃剂与作为助剂的相容剂、润滑剂和抗氧剂投入混合机搅拌均匀后成型。为了进一步提高聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料的结构强度，可以先对竹粉进行改性处理：向竹粉中加入硅烷偶联剂并进行搅拌，随后真空干燥得到改性竹粉，将改性竹粉与聚苯乙烯在苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-马来酸酐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料，其特征在于，以重量份数计，其制备原料包括：

【技术特征摘要】
1.一种聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料，其特征在于，以重量份数计，其制备原料包括：2.根据权利要求1所述的聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料，其特征在于，所述阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺与季戊四醇按质量比1-2:1:2-3组成的第一复合阻燃剂、十溴二苯乙烷与三氧化二锑按质量比2-3:1组成的第二复合阻燃剂、氯化石蜡与三氧化二锑按质量比1.5-2:1组成的第三复合阻燃剂中的至少一种。3.根据权利要求1所述的聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料，其特征在于，所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物。4.根据权利要求1所述的聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料，其特征在于，所述润滑剂包括硬脂酸钙、硬脂酸锌中的至少一种。5.根据权利要求1所述的聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076，抗氧剂1098中的至少一种。6.根据权利要求1所述的聚苯乙烯竹塑阻燃复合材料，其特征在于，所述改性竹粉是使用硅烷偶联剂对竹粉进行改性处理得...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑根稳，刘海，文胜，龚春丽，汪广进，郑譞，程凡，
申请(专利权)人：湖北工程学院，
类型：发明
国别省市：湖北,42