專利名稱：一種阻燃半透明聚苯醚復合物及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種半透明聚苯醚復合物及其制備方法。
背景技術：
苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物是由苯乙烯單體與甲基丙烯酸甲酯單體進行自
由基共聚合可得，共聚物中苯乙烯與甲基丙烯酸甲酯的比例可以通過單體的投入比例來控
制，聚合方法有本體法、懸浮法和乳液法。苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物兼具聚苯乙烯的
良好加工流動性、光學特性和低吸濕性；比聚苯乙烯有更優的表面硬度、耐候性、抗沖擊性
能；折射率為1.562，接近PS。由于苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物出色的性能，其在化妝
品包裝、文具、光學材料、汽車部件、電器外觀件等領域得到廣泛的應用，但其耐熱性卻是有
限的，在用作一些發熱的器具的部件或需要加熱的器皿時顯得耐熱不足。 聚苯醚是由美國通用電氣公司于1964研制成功，并于1965年正式投入生產。純
的聚苯醚樹脂存在加工困難、制品容易開裂和成本高等缺點，現在實際應用中大都是聚苯
醚和高抗沖聚苯乙烯的共混物。聚苯醚與聚苯乙烯樹脂可以以任意比例相容，根據iso測
試方法在1. 82MPa的負荷下測試的聚苯醚熱變形溫度可達190°C ，聚苯乙烯為85°C ，其共混
物的熱變形溫度可在85 19(TC之間調整，實際應用中根據需要進行選擇，如用于需要加
熱的食品包裝容器時可以選擇耐熱高于10(TC的共混物。但是，由于高抗沖聚苯乙烯是不透
明的，聚苯醚和高抗沖聚苯乙烯的共混物透明性差，限制了其在需要透明性的領域中使用。 中國專利CN1344291A提出了采用聚苯醚、苯乙烯樹脂和彈性體嵌段共聚物的共
混制備得半透明的共混物，此共混物實現了耐熱性和半透明的要求，但是苯乙烯樹脂以及
彈性體嵌段共聚物在高溫條件下使用時的耐候性以及耐老化性能是欠佳的，特別是彈性體
嵌段共聚物因為含有雙鍵而更容易被氧化。苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物與聚苯乙烯相
比，除了有聚苯乙烯的透明、易加工等優點外，還有其自身的特點，如比聚苯乙烯有更高的
表面硬度，沖擊強度更高，且分子鏈上沒有雙鍵。利用苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物替代
聚苯乙烯，能開發出性能更優的聚苯醚與苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物復合材料。在日
常生活中總存在一些易發生火災的隱患，如電視機、空調等家電，其電子元件失效或線路磨
損等狀況出現時會引起短路和電故障而引發火災，這要求用于成型家電部件的材料具有阻
燃性能。
發明內容
本發明的目的是提供一種保持了聚苯醚的耐熱性好、耐電壓擊穿強度高等優良特 性外，阻燃級別達到UL94V-0，與環境相容性好，抗紫外光及熱老化性強，制品表面硬度高， 實用性強的聚苯醚與苯乙烯_甲基丙烯酸甲酯共聚物的半透明復合物。
本發明的另一 目的是提供一種上述復合物的制備方法。
為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案 本發明的阻燃半透明聚苯醚復合物，由如下組分和重量百分數組成聚苯醚樹脂28 88重量％，苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物10 70重量％，阻燃劑2 25重量％， 加工助劑0 5重量％，抗氧劑0 1. 5重量％。 其中聚苯醚樹脂包括所有已知的聚苯醚樹脂。在25t:氯仿中測定的特性粘度在 0. 20 0. 60dl/g之間的樹脂。可以使用一種單獨特性粘度的聚苯醚樹脂，也可以選用幾種 不同特性粘度聚苯醚樹脂復合物。聚苯醚的外觀可以是粉末狀也可以是顆粒狀。
上述苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物包括基于共聚物的重量苯乙烯含量為20 80重量％的所有苯乙烯_甲基丙烯酸甲酯共聚物。苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物因為 含有苯乙烯鏈段，其與聚苯醚樹脂的相容性好，基于共聚物的重量苯乙烯含量為20 80重 量％的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物可以與聚苯醚任意比例相容。與聚苯乙烯相比，苯 乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物具有更好的沖擊強度；且苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物分 子鏈中不含雙鍵，與聚苯乙烯以及苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物彈性體相比有更好的耐候性 和耐老化性能。 上述阻燃劑是指磷酸酯化合物，磷酸酯化合物優選磷酸酯化合物為磷酸三甲酯、 磷酸三乙酯、磷酸三丙酯、磷酸三丁酯、磷酸三戊酯、磷酸三己酯、磷酸三環己酯、磷酸三苯 酯、磷酸三甲酚酯、磷酸三二甲苯酯、磷酸甲酚基二苯酯、磷酸二甲酚基苯酯、磷酸二甲基乙 酯、磷酸甲基二丁酯、磷酸乙基二丙酯、磷酸羥苯基二苯酯、四苯基(雙酚-A) 二磷酸酯或四
苯基間苯二酚二磷酸酯。也包括用各種取代基對這些磷酸酯進行改性所得的改性化合物；
還包括各種縮合型的磷酸酯化合物。加入磷酸酯化合物能有效改善此復合物的阻燃性能。 上述加工助劑為脂肪酸酰胺、脂肪酸類復合物、石蠟、白礦油、有機硅油、a -甲基 苯乙烯中的一種或多種混合物，加工時可以有效改善各組分的分散性，降低塑料熔體與金 屬表面的黏附力以及塑料熔體的內摩擦，有利于提高復合物的熔體流動速率，有利于解決 注塑時制件中出現的熔接痕、脫模困難等問題。 上述抗氧劑為酚類、亞磷酸酯類、含硫酯類、金屬鈍化劑中的一種或幾種的混合 物，其中適合于本體系的酚類抗氧劑為2，4，6-三叔丁基苯酚、2，2亞甲基雙(4-甲基-6-叔 丁基苯酚)或四[P-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010); 亞磷酸酯類抗氧劑為亞磷酸三(壬基苯基)或亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)脂(抗氧劑 168);含硫酯類抗氧劑為硫代二丙酸二月桂脂或硫代二丙酸二 (十八)脂；金屬鈍化劑類 抗氧劑為N， N- 二乙酰基己二酰基二酰肼、N-亞水楊基-N-水楊基酰肼或雙水楊酰肼。加 入抗氧劑的目的一是提高復合材料的熱穩定性，防止復合物材料在擠出造粒或注塑制件過 程中降解；另一目的是提高復合物的長期老化性能。 本發明的半透明復合物的制備方法，其步驟是先將聚苯醚樹脂、苯乙烯_甲基丙 烯酸甲酯共聚物、加工助劑和抗氧劑經高速混合機分散混合后，通過雙螺桿擠出機熔融、混 練、擠出、冷卻、干燥、切粒和包裝。螺桿各區溫度應保持在230 30(TC之間，雙螺桿擠出機 的長徑比為32 40，螺桿轉速為260 500轉/分鐘。 本發明具有如下有益效果本發明的阻燃聚苯醚與苯乙烯_甲基丙烯酸甲酯共聚 物的復合物，保持了聚苯醚耐熱性好、電壓擊穿強度高等特點，阻燃級別達到UL94V-0，并且 具有較高的透明度和表面硬度，應用領域廣泛，燈罩，電器的外觀部件等。
具體實施例方式
本發明的聚苯醚與苯乙烯_甲基丙烯酸甲酯共聚物的半透明復合物的制備方法， 其步驟是先將聚苯醚樹脂、苯乙烯_甲基丙烯酸甲酯共聚物、阻燃劑、加工助劑、抗氧劑經 高速混合機分散混合后，通過雙螺桿擠出機熔融、混練、擠出、冷卻、干燥、切粒和包裝。螺桿 各區溫度應保持在28(TC之間，雙螺桿擠出機的長徑比為40，螺桿轉速為400轉/分鐘。
按照上述的制備方法，本實施例采用的聚苯醚為特性粘度在0. 45dl/g的聚苯醚， 基于共聚物重量苯乙烯含量為40重量％的苯乙烯_甲基丙烯酸甲酯共聚物(LG化學公司 生產的XT560)，阻燃劑為四苯基(雙酚-A) 二磷酸酯(BDP)或四苯基間苯二酚二磷酸酯 (RDP)，加工助劑為白礦油，抗氧劑為抗氧劑1010和抗氧劑168。其具體及所得復合物的性 能測試結果見表l。 表1實施例的配方表及復合物的性能測試結果
組分實施例1實施例2實施例3實施例4
聚苯醚60703080
XT56024.414.449.410.4
BDP1515
RDP209
白礦油0.20.20.20.2
抗氧劑10100.20.20.20.2
抗氧劑1680.20.20.20.2
合計100100100100
28 ,30 31
121 102 120
V-0 V-0 V-0
性能測試 透光率(％)
熱變形溫度rc) 燃燒性能
測試標準
GBT 2410-1980， 厚度為 3.2mm GB1634 UL94， 1.6mm
29
112 V陽O
權利要求
一種阻燃半透明聚苯醚復合物，其特征在于由如下組分和重量百分數組成聚苯醚樹脂28～88重量％，苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物10～70重量％，阻燃劑2～25重量％，加工助劑0～5重量％，抗氧劑0～1.5重量％。
2. 根據權利要求1所述的阻燃半透明聚苯醚復合物，其特征在于所述苯乙烯_甲基丙 烯酸甲酯共聚物中，苯乙烯的含量為20 80重量％。
3. 根據權利要求1所述的阻燃半透明聚苯醚復合物，其特征在于所述阻燃劑為磷酸酯 化合物中的一種或幾種的混合物。
4. 根據權利要求3所述的阻燃半透明聚苯醚復合物，其特征在于所述磷酸酯化合物為磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丙酯、磷酸三丁酯、磷酸三戊酯、磷酸三己酯、磷酸三環己 酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲酚酯、磷酸三二甲苯酯、磷酸甲酚基二苯酯、磷酸二甲酚基苯酯、磷酸二甲基乙酯、磷酸甲基二丁酯、磷酸乙基二丙酯、磷酸羥苯基二苯酯、四苯基(雙酚-A) 二磷酸酯或四苯基間苯二酚二磷酸酯。
5. 根據權利要求1所述的阻燃半透明聚苯醚復合物，其特征在于所述加工助劑為脂肪 酸酰肢、脂肪酸類復合物、石蠟、白礦油、有機硅油、0-甲基苯乙烯中的一種或多種混合物。
6. 根據權利要求1所述的阻燃半透明聚苯醚復合物，其特征在于所述抗氧劑為酚類、 亞磷酸酯類、含硫酯類、金屬鈍化劑中的一種或幾種的混合物。
7. 根據權利要求6所述的阻燃半透明聚苯醚復合物，其特征在于所述酚類抗氧劑為 2，4，6-三叔丁基苯酚、2，2-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)或四[|3-(3，5_二叔丁 基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；亞磷酸酯類抗氧劑為亞磷酸三(壬基苯基)或亞磷 酸三(2，4-二叔丁基苯基)脂；含硫酯類抗氧劑為硫代二丙酸二月桂脂或硫代二丙酸二 (十八)脂；金屬鈍化劑類抗氧劑為N， N- 二乙酰基己二酰基二酰肼J-亞水楊基-N-水楊 基酰肼或雙水楊酰肼。
8. 權利要求1所述阻燃半透明聚苯醚復合物的制備方法，其特征在于包括如下步驟 先將聚苯醚樹脂、苯乙烯_甲基丙烯酸甲酯共聚物、阻燃劑、加工助劑和抗氧劑經高速混合 機分散混合后，通過雙螺桿擠出機熔融、混練、擠出、冷卻、干燥、切粒和包裝。
9. 如權利要求8所述的制備方法，其特征在于所述雙螺桿擠出機的螺桿各區溫度應保 持在230 30(TC之間，雙螺桿擠出機的長徑比為32 40，螺桿轉速為260 500轉/分 鐘。
全文摘要
本發明公開了一種阻燃半透明聚苯醚復合物及其制備方法。由如下組分和重量百分數組成聚苯醚樹脂28～88重量％，苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物10～70重量％，阻燃劑2～25重量％，加工助劑0～5重量％，抗氧劑0～1.5重量％。本發明的阻燃聚苯醚與苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的復合物，保持了聚苯醚耐熱性好、電壓擊穿強度高等特點，阻燃級別達到UL94V-0，并且具有較高的透明度和表面硬度，應用領域廣泛，燈罩，電器的外觀部件等。
文檔編號B29C47/92GK101759993SQ20081022031
公開日2010年6月30日 申請日期2008年12月23日 優先權日2008年12月23日
發明者吳增剛, 王林, 郭建明, 黃恒梅 申請人:金發科技股份有限公司;上海金發科技發展有限公司