一种高耐热阻燃HIPS材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于改性高分子材料领域，具体涉及一种高耐热阻燃HIPS材料及其制备方法和应用。高耐热阻燃HIPS材料，包括以下重量份计的组分：HIPS树脂45

【技术实现步骤摘要】
一种高耐热阻燃HIPS材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于改性高分子材料领域，具体涉及一种高耐热阻燃HIPS材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]阻燃HIPS材料由于其良好的力学性能，加工性能和尺寸稳定性，被广泛应用于消费品的产品外壳，成熟应用的领域主要包括办公用品，视听设备，家用电器，安防器材，电工产品等。
[0003]目前阻燃HIPS材料主要以溴系阻燃体系为主，这种阻燃体系具有添加量低，阻燃效率高，物理性能优异等特点，溴系阻燃HIPS产品推广应用比较成熟。但是随着环保观念的不断升级，无卤阻燃产品成为阻燃材料领域的发展趋势，尤其是产品出口欧洲市场。无卤阻燃HIPS的技术方案一般是以PPE与PS合金作为树脂基体，采用磷酸酯作为阻燃剂，这种产品存在的缺陷是在低比例PPE情况下，材料的耐热性比较低，导致在高耐热要求环境下容易产生变形，造成产品功能受到影响，限制了材料的推广应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种高耐热阻燃HIPS材料及其制备方法和应用。该高耐热阻燃HIPS材料，能够实现无卤阻燃体系较高的阻燃效果，同时具有极高的耐热性，在性能方面实现了通用材料工程化的水平。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高耐热阻燃HIPS材料，包括以下重量份计的组分：HIPS树脂45
‑
65份、聚醚树脂20
‑
40份、磷酸铝阻燃剂3
‑
7份、磷酸酯阻燃剂3
‑
7份、增韧剂3
‑
7份、加工助剂0.2
‑
2份；所述HIPS树脂的橡胶含量为5～15wt％。
[0006]橡胶含量为5～15wt％的HIPS树脂能与聚醚树脂均匀分散，形成良好的合金相形态，发挥良好的力学性能，在橡胶含量范围的HIPS树脂能够具有较好的韧性和流动性。
[0007]优选地，所述的高耐热阻燃HIPS材料，包括以下重量份计的组分：HIPS树脂50
‑
52份、聚醚树脂30
‑
35份、磷酸铝阻燃剂4
‑
5份、磷酸酯阻燃剂4
‑
5份、增韧剂4
‑
6份、加工助剂0.7
‑
1份。
[0008]优选地，所述的无卤高耐热阻燃HIPS材料，至少包含如下(1)～(3)中的一项：
[0009](1)所述HIPS树脂为丁二烯
‑
苯乙烯的共聚物，所述HIPS树脂的橡胶含量为7～10wt％；
[0010](2)所述聚醚树脂在温度为315℃，负荷10kg的测试条件下的熔体流动速率为25
‑
45g/10min；
[0011](3)所述聚醚树脂为聚苯醚树脂。
[0012]优选地，所述的高耐热阻燃HIPS材料，至少包含如下(1)和(2)中的一项：
[0013](1)所述磷酸铝阻燃剂结构如下：
[0014][0015]其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6彼此独立，其结构为
‑
H，
‑
C2H5，
‑
C4H9，
‑
C6H
13
，
‑
C8H
15
中一种；
[0016](2)所述磷酸酯阻燃剂结构如下：
[0017][0018]其中，R1、R2、R3彼此独立，其结构为
‑
H，
‑
C6H5，
‑
CH3，
‑
CH2CH3中的一种。更优选地，所述R1、R2、R3为相同的化学取代基，且为
‑
C6H5结构，此结构取代基具有较高的阻燃效率，可以达到较高的阻燃性能。
[0019]优选地，所述磷酸铝阻燃剂和磷酸酯阻燃剂的质量份数比为(1～3)：2。更优选地，当磷酸铝阻燃剂和磷酸酯阻燃剂的质量份数比为1:1时，具有较高的阻燃效率以及最佳的力学性能。
[0020]如果单一使用磷酸酯阻燃剂，阻燃效率低，会造成阻燃剂的总添加量较高，耐热性能不及复配阻燃体系优异；单一使用磷酸铝阻燃剂，会造成材料阻燃性能不稳定，力学性能不佳。本专利技术中选用具有较高的凝聚相阻燃效果的磷酸铝阻燃剂与磷酸酯阻燃剂混合反应，可以发挥协效阻燃作用，克服使用单一磷酸酯阻燃剂或单一磷酸铝阻燃剂时存在的阻燃效率低、阻燃性能不稳定的缺陷，实现在低添加量下达到无卤V
‑
0阻燃等级的技术效果。
[0021]优选地，所述的高耐热阻燃HIPS材料，至少包含如下(1)和(2)中的一项：(1)所述增韧剂为具有线性拓扑结构的苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物，该结构中橡胶成分均为饱和化学键，这种结构特点的增韧剂在此体系下具有较高的增韧效率，这种化学结构的增韧剂不仅可以增韧HIPS树脂成分，还可以增韧聚醚树脂成分，尤其适合于HIPS/聚醚合金树脂体系，可表现出最佳的增韧效果；
[0022](2)所述加工助剂包括抗滴落剂、润滑剂，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯类抗滴落剂，所述润滑剂为酰胺类润滑剂。
[0023]优选地，所述加工助剂包括以下重量份计的组分：抗滴落剂0.1
‑
1份、润滑剂0.1
‑
1份。
[0024]一种所述高耐热阻燃HIPS材料的制备方法，包括以下步骤：
[0025]将各组份原材料充分混合，得到混合物，之后将混合物挤出造粒，干燥，即得无卤高耐热阻燃HIPS材料。
[0026]优选地，所述挤出造粒采用双螺杆挤出机，长径比为40:1，挤出温度为240
‑
260℃，
螺杆转速为500
‑
800转/分钟。
[0027]一种所述高耐热阻燃HIPS材料在制备消费品外壳中的应用，所述消费品外壳包括办公用品，视听设备，家用电器，安防器材，电工产品。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0029]1、本专利技术中选用具有较好成炭性能的聚醚树脂和HIPS树脂作为原料，加入增韧剂，使得合金化后的树脂基体在加入磷酸酯阻燃剂时依旧保持较高的耐热性能，在高耐热要求环境下不容易产生变形，最终的球压温度能达到工程塑料的水平，有效克服了现有技术中无卤阻燃HIPS材料采用磷酸酯作为阻燃剂时存在的耐热性低的缺陷。另外，合金化后得到的树脂基体也可以在实现高阻燃性的前提下有效降低阻燃剂的添加量，从而进一步提高阻燃HIPS材料的力学性能。
[0030]2、本专利技术针对聚醚树脂和HIPS树脂作为原料的树脂基体，选用磷酸铝阻燃剂、磷酸酯阻燃剂，开发了一种能够实现较高阻燃效率的协效阻燃体系，有效降低了总阻燃剂的添加量，实现了优异的综合性能。
[0031]3、本专利技术采用磷酸铝阻燃剂、磷酸酯阻燃剂协效阻燃，通过与HIPS树脂、聚醚树脂复配，极大程度地提高了阻燃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐热阻燃HIPS材料，其特征在于，包括以下重量份计的组分：HIPS树脂45
‑
65份、聚醚树脂20
‑
40份、磷酸铝阻燃剂3
‑
7份、磷酸酯阻燃剂3
‑
7份、增韧剂3
‑
7份、加工助剂0.2
‑
2份；所述HIPS树脂的橡胶含量为5～15wt％。2.如权利要求1所述的高耐热阻燃HIPS材料，其特征在于，包括以下重量份计的组分：HIPS树脂50
‑
52份、聚醚树脂30
‑
35份、磷酸铝阻燃剂4
‑
5份、磷酸酯阻燃剂4
‑
5份、增韧剂4
‑
6份、加工助剂0.7
‑
1份。3.如权利要求1所述的高耐热阻燃HIPS材料，其特征在于，至少包含如下(1)～(3)中的一项：(1)所述HIPS树脂的橡胶含量为7～10wt％；(2)所述聚醚树脂在温度为315℃，负荷10kg的测试条件下的熔体流动速率为25
‑
45g/10min；(3)所述聚醚树脂为聚苯醚树脂。4.如权利要求1所述的高耐热阻燃HIPS材料，其特征在于，至少包含如下(1)和(2)中的一项：(1)所述磷酸铝阻燃剂结构如下：其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6彼此独立，其结构为
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H，
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C2H5，
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C4H9，
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C6H
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，

【专利技术属性】
技术研发人员：秦旺平，陈平绪，叶南飚，吴俊，付锦锋，王亮，刘凯，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：