無鹵阻燃hips材料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種無鹵阻燃HIPS材料及其制備方法，該HIPS材料在不損害力學性能的情況下，具有良好的阻燃性能，由該HIPS材料制成的產品能在高溫環境下長時間穩定使用，且該阻燃HIPS材料還是無鹵的，解決了一般阻燃HIPS材料中含有鹵素的問題。
【專利說明】無鹵阻燃HIPS材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及無鹵阻燃HIPS材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]近年來，電子產品、電器用品不斷發展進步，而人們也對環保意識不斷提升，對于生態環境愈加重視。作為電子產品、電器用品外殼所使用的HIPS(耐沖擊性聚苯乙烯)材料，遇到越來越嚴苛的條件限制與挑戰。HIPS材料一般要求具有阻燃性能，用來降低產品在使用中產生火災的危害。目前，阻燃的HIPS產品大多使用六溴環十二烷、溴代三嗪、八溴雙酚S雙醚等Br系產品，并和Ti203 (三氧化二銻)聯合使用做為阻燃劑，應用這些阻燃劑所生產出的HIPS產品，阻燃性能雖然可以滿足客戶的要求，但是這些阻燃劑的加入也造成HIPS產品在其他的力學性能受到嚴重不利的影響，例如:沖擊強度、拉伸強度、延伸率等等，尤其是當客戶又對產品有無鹵素要求時，添加Br系阻燃劑的HIPS材料更無法達到要求。因此，無鹵阻燃HIPS材料的研發越來越受到人們的重視，而目前市場上尚未看到此類型的成熟
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【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種無鹵阻燃HIPS材料及其制備方法，該HIPS材料在不損害力學性能的情況下，具有良好的阻燃性能，由該HIPS材料制成的產品能在高溫環境下長時間穩定使用，且該阻燃HIPS材料還是無鹵的，解決了一般阻燃HIPS材料中含有鹵素的問題。
[0004]為實現上述目的，本發明提供一種無鹵阻燃HIPS材料，由如下原料組成:
HIPS樹脂:1-99重量份，
增韌劑:ι-?ο重量份，
磷系阻燃劑:5-30重量份，
阻燃助劑:1-49重量份，
抗氧劑1010: 0.3-1重量份，
抗氧劑168: 0.3-1重量份，
抗滴落劑:0.3-0.8重量份。
[0005]優選的，所述的無鹵阻燃HIPS材料，由如下原料組成:
HIPS樹脂: 60重量份，
增韌劑:5重量份，
磷系阻燃劑:10重量份，
阻燃助劑:23重量份，
抗氧劑1010: 0.5重量份，
抗氧劑168: 1重量份，
抗滴落劑:0.5重量份。[0006]優選的，所述增韌劑為熱塑性彈性體SEBS (苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)或SBS (苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)。
[0007]優選的，所述磷系組燃劑為雙酚A雙(二苯基磷酸酯)、磷酸三苯酯和間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)中的一種或多種。
[0008]優選的，所述阻燃助劑是以甲基、乙基為側基的長鏈碳氫化合物，其分子量為f 2萬，其主鏈末端連接甲基、乙基或氫。其中主鏈末端連接甲基，阻燃效果最好。
[0009]所述抗氧劑1010即四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述抗氧劑168即三[2.4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯。
[0010]優選的，所述抗滴落劑為聚四氟乙烯樹脂。
[0011]本發明還提供上述無鹵阻燃HIPS材料的制備方法，依次包括如下步驟:原料干糙，配料，高速混合攪拌，雙螺桿擠出機擠出，冷卻，切粒機切粒，成品混合攪拌，產品性能測試，產品包裝。
[0012]上述的無鹵阻燃HIPS材料的制備方法，具體包括如下步驟:
1)將各原料在80°c干燥4小時，再按照各自添加比例稱重，投入高速混合機中，混合攪拌；所述高速混合機的攪拌桶轉速為1200RPM，攪拌時間為10-15分鐘；
2)將混合均勻的混合料倒入具有十段加熱區的雙螺桿擠出機中擠出，所述十段加熱區的溫度分別為:190-200 0C，220-240 °C，245-265 °C，245-265 °C，245-265 °C，230-235 °C，230-235 ,230-235 ,230-235 ,250-260 °C ；
3)冷卻、切粒、成品攪拌；所述成品攪拌的轉速為200RPM，攪拌時間為10-15分鐘；
4)將成品粒子在80°C烘干2-4小時，使粒子得到充分干燥。
[0013]本發明的優點和有益效果在于:提供一種無鹵阻燃HIPS材料及其制備方法，該HIPS材料在不損害力學性能的情況下，具有良好的阻燃性能，由該HIPS材料制成的產品能在高溫環境下長時間穩定使用，且該阻燃HIPS材料還是無鹵的，解決了一般阻燃HIPS材料中含有鹵素的問題。
[0014]將磷系高效阻燃劑應用到HIPS，不僅將阻燃效果達到所需要的VO級別，也符合電器產品外殼所要求的無鹵環保標準，并且不影響HIPS材料力學的性能，完整的改變HIPS材料的阻燃體系，使HIPS材料達到無鹵的效果。
[0015]HIPS材料的HDT (熱變形溫度Heat deflection temperature)會隨配方中磷系阻燃劑添加量的增加而下降，阻燃助劑的加入，可在保證達到阻燃效果的前提下，降低磷系阻燃劑的添加量，也避免HDT的大幅下降，保證HIPS材料的熱變形性能。
[0016]在生產的工藝流程上，采用高分散性質、低剪切的雙螺桿擠出工藝，使阻燃劑和增韌劑分散均勻，所產出的阻燃HIPS材料性能可以更穩定。本發明工藝流程簡單，配方制定穩定，效果突出，成本低廉，可應用到市場的前景。
[0017]本發明具有如下特點:
1.本發明HIPS材料達到無鹵阻燃要求，且阻燃級別達到VO級。
[0018]2.本發明無鹵阻燃HIPS材料力學性能沒有特別大的改變，與未添加阻燃劑的HIPS材料力學性能相當，也可在高溫環境下長時間使用。
[0019] 3.本發明HIPS材料的比重為1.08，與未添加阻燃劑的HIPS材料比重相同；市面上使用氫氧化鋁以及氫氧化鎂作為無鹵阻燃劑的HIPS材料，其比重偏高許多，會在1.18~1.30之間。
【具體實施方式】
[0020]下面結合實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。
[0021]本發明具體實施的技術方案是:
本發明提供一種無鹵阻燃HIPS材料，由如下原料組成:
HIPS樹脂:1-99重量份(優選為I重量份、60重量份或99重量份)，
增韌劑:1-10重量份(優選為I重量份、5重量份或10重量份)，
磷系阻燃劑:5-30重量份(優選為5重量份、10重量份或30重量份)， 阻燃助劑:1-49重量份(優選為I重量份、23重量份或49重量份)，
抗氧劑1010:0.3-1重量份(優選為0.3重量份、0.5重量份或I重量份)，
抗氧劑168:0.3-1重量份(優選為0.3重量份、0.5重量份或I重量份)，
抗滴落劑:0.3-0.8重量份(優選為0.3重量份、0.5重量份或0.8重量份)。
[0022]所述增韌劑可以為熱塑性彈性體SEBS (苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)或SBS (苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)。
[0023]所述磷系組燃劑可以為雙酚A雙(二苯基磷酸酯)、磷酸三苯酯和間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)中的一種或多種。
[0024]所述阻燃助劑是以甲基、乙基為側基的長鏈碳氫化合物，其分子量為廣2萬，其主鏈末端連接甲基、乙基或氫。主鏈末端如連接上甲基，阻燃效果最好。
[0025]所述抗氧劑1010即四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述抗氧劑168即三[2.4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯。
[0026]所述抗滴落劑為聚四氟乙烯樹脂。
[0027]本發明還提供上述無鹵阻燃HIPS材料的制備方法，依次包括如下步驟:原料干糙，配料，高速混合攪拌，雙螺桿擠出機擠出，冷卻，切粒機切粒，成品混合攪拌，產品性能測試，產品包裝。
[0028]上述的無鹵阻燃HIPS材料的制備方法，具體包括如下步驟:
1)將各原料在80°C干燥4小時，再按照各自添加比例稱重，投入高速混合機中，混合攪拌；所述高速混合機的攪拌桶轉速為1200RPM，攪拌時間為10-15分鐘；
2)將混合均勻的混合料倒入具有十段加熱區的雙螺桿擠出機中擠出，所述十段加熱區的溫度分別為:190-200 0C，220-240 °C，245-265 °C，245-265 °C，245-265 °C，230-235 °C，230-235 ,230-235 ,230-235 ,250-260 °C ；
3)冷卻、切粒、成品攪拌；所述成品攪拌的轉速為200RPM，攪拌時間為10-15分鐘；
4)將成品粒子在80°C烘干2-4小時，使粒子得到充分干燥。
[0029]將本發明HIPS材料粒子在合適的工藝條件下，注塑成樣條，并在溫度為23±2°C、濕度為50±5%的條件下靜置4小時，使料條結構穩定，并與環境溫度相同后，測試其性能強度。
[0030]樣條注塑溫度如下:
【權利要求】
1.無鹵阻燃HIPS材料，其特征在于，由如下原料組成: HIPS樹脂:1-99重量份， 增韌劑: 1-10重量份， 磷系阻燃劑:5-30重量份， 阻燃助劑: 1-49重量份， 抗氧劑1010: 0.3-1重量份， 抗氧劑168: 0.3-1重量份， 抗滴落劑: 0.3-0.8重量份。
2.根據權利要求1所述的無鹵阻燃HIPS材料，其特征在于，由如下原料組成: HIPS樹脂:60重量份， 增韌劑: 5重量份， 磷系阻燃劑:10重量份， 阻燃助劑: 23重量份， 抗氧劑1010: 0.5重量份， 抗氧劑168: 1重量份， 抗滴落劑: 0.5重量份。
3.根據權利要求1或2所述的無鹵阻燃HIPS材料，其特征在于，所述增韌劑為熱塑性彈性體SEBS或SBS。
4.根據權利要求3所述的無鹵阻燃HIPS材料，其特征在于，所述磷系組燃劑為雙酚A雙(二苯基磷酸酯)、磷酸三苯酯和間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)中的一種或多種。
5.根據權利要求4所述的無鹵阻燃HIPS材料，其特征在于，所述阻燃助劑是以甲基、乙基為側基的長鏈碳氫化合物，其分子量為廣2萬，其主鏈末端連接甲基、乙基或氫。
6.根據權利要求5所述的無鹵阻燃HIPS材料，其特征在于，所述抗滴落劑為聚四氟乙烯樹脂。
7.用于制備權利要求1-6中任一項所述無鹵阻燃HIPS材料的制備方法，其特征在于，依次包括如下步驟:原料干糙，配料，高速混合攪拌，雙螺桿擠出機擠出，冷卻，切粒機切粒，成品混合攪拌，產品性能測試，產品包裝。
8.根據權利要求7所述的無鹵阻燃HIPS材料的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟: 1)將各原料在80°C干燥4小時，再按照各自添加比例稱重，投入高速混合機中，混合攪拌；所述高速混合機的攪拌桶轉速為1200RPM，攪拌時間為10-15分鐘； 2)將混合均勻的混合料倒入具有十段加熱區的雙螺桿擠出機中擠出，所述十段加熱區的溫度分別為:190-200 0C，220-240 °C，245-265 °C，245-265 °C，245-265 °C，230-235 °C，230-235 ,230-235 ,230-235 ,250-260 °C ； 3)冷卻、切粒、成品攪拌；所述成品攪拌的轉速為200RPM，攪拌時間為10-15分鐘； 4)將成品粒子在80°C烘干2-4小時，使粒子得到充分干燥。
【文檔編號】B29C47/92GK103897319SQ201410034925
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月24日 優先權日:2014年1月24日
【發明者】曾弘毅 申請人:蘇州鏵茂工程塑料有限公司