一种高性能阻燃hips复合材料的制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种高性能阻燃HIPS复合材料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：a）选材备料，b）制取改性阻燃剂，c）熔融共混，d）成品加工。本发明揭示了一种高性能阻燃HIPS复合材料的制备方法，该制备方法工序安排合理，实施过程无毒，且成本适中，便于工业化生产，制得的复合材料不仅具有良好的阻燃性能，而且具有较高的拉伸强度和冲击韧性，适用于做成各类HIPS片材，应用范围宽广。
【专利说明】一种高性能阻燃HIPS复合材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种HIPS材料的制备方法，尤其涉及一种具有阻燃功效的HIPS复合材料的制备方法，属于塑料材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002]高抗冲聚苯乙烯HIPS是一种常用的塑料，具有较高的力学性能，用其生产的HIPS片材广泛应用于电子电器、食品、医药、办公用品、玩具等各行业。由于受HIPS分子结构和组分的影响，故HIPS具有易燃性，这就要求对HIPS进行阻燃改性，以获得符合阻燃使用要求的HIPS材料。通常，HIPS材料的阻燃是通过在HIPS基体树脂中加入适当种类用量的阻燃剂，利用阻燃剂/HIPS复合体系在燃烧时的气相和凝聚相阻燃作用来实现的。
[0003]作为一种环境友好型阻燃剂，氢氧化镁以其热稳定性好、不挥发、不产生有毒气体、不腐蚀加工设备、价格便宜、抑烟等优点，被广泛用于对HIPS材料的阻燃改性。为了对HIPS材料起到较好的阻燃效果，通常需要大量填充氢氧化镁阻燃剂，这将使HIPS材料的力学性能，尤其是冲击强度及伸长率下降。虽然有些生产企业改用具有更高模量和强度的氢氧化镁晶须作为阻燃剂，对HIPS材料同时起到阻燃和增强的作用，但由于氢氧化镁晶须具有很高的表面能，与HIPS缺乏亲和性，当氢氧化镁晶须用量较大时，其优越性无法在HIPS材料中充分体现出来。
【发明内容】
[0004]针对上述需求，本发明提供了一种高性能阻燃HIPS复合材料的制备方法，该制备方法工序安排合理，成本适中，便于工业化生产，制得的复合材料不仅具有良好的阻燃性能，而且具有较高的拉伸强度和冲击韧性，适用做成各类HIPS片材。
[0005]本发明是一种高性能阻燃HIPS复合材料的制备方法，该制备方法包括如下步骤:
a)选材备料，b)制取改性阻燃剂，c)熔融共混，d)成品加工。
[0006]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤a)中，该HIPS复合材料的主要成分为:高抗冲聚苯乙烯和改性阻燃剂；改性阻燃剂的主要原料为:Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、氢氧化镁晶须、苯乙烯和助剂，Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与氢氧化镁晶须的质量比为1:10，苯乙烯与氢氧化镁晶须的质量比为1:6，助剂中的增韧剂选用SBS，乳化剂选用十二烷基硫酸钠，引发剂选用过硫酸钾，稀释剂选用二甲苯。
[0007]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤b)中，具体制备过程如下:首先，将定量的Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、氢氧化镁晶须和稀释剂导入料筒，使用超声波分散装置进行分散处理，时间约为1-1.2h ;然后，在氮气保护下使Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷水解，并与氢氧化镁晶须进行缩合反应，反应时间约为3-4h ;其次，使用无水乙醇和去离子水洗涤并过滤，得到表面含乙烯基的氢氧化镁晶须；接着，将表面含乙烯基的氢氧化镁晶须和乳化剂导入超声波分散设备，超声波处理lh，料筒温度维持在80°C左右；最后，在氮气保护下添加苯乙烯和引发剂，充分搅拌6-6.5h后安排干燥处理。
[0008]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤c)中，按照配比将高抗冲聚苯乙烯HIPS和改性氢氧化镁晶须阻燃剂添加至搅拌桶，使用转矩流变仪进行监测，搅拌筒的温度控制在200°C，搅拌筒速度控制在20-22r/s，处理1.5-1.6小时，冷却至室温即制得复合材料。
[0009]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤d)中，具体制备过程为:首先，使用粉碎机粉碎制得的复合材料，碎料的颗粒度控制在50目左右；然后，对粒料进行干燥处理，处理温度控制在80°C _85°C，时间约为3-3.5小时；最后，将干燥后的粒料倒入注塑机的料斗中，控制注塑机加热区域的温度为:I区160°C、II区170°C、III区185°C，注塑压力控制在20MPa。
[0010]本发明揭示了一种高性能阻燃HIPS复合材料的制备方法，该制备方法工序安排合理，实施过程无毒，且成本适中，便于工业化生产，制得的复合材料不仅具有良好的阻燃性能，而且具有较高的拉伸强度和冲击韧性，适用于做成各类HIPS片材，应用范围宽广。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
图1是本发明实施例高性能阻燃HIPS复合材料制备方法的工序步骤图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0013]图1是本发明实施例高性能阻燃HIPS复合材料制备方法的工序步骤图；该制备方法包括如下步骤:a)选材备料，b)制取改性阻燃剂，c)熔融共混，d)成品加工。
实施例
[0014]本发明提及的高性能阻燃HIPS复合材料的具体制备过程如下:
a)选材备料，该HIPS复合材料的主要成分及重量百分含量为:高抗冲聚苯乙烯77%、改性阻燃剂23% ;改性阻燃剂为改性氢氧化镁晶须，其主要原料为:Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、氢氧化镁晶须、苯乙烯和助剂，Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与氢氧化镁晶须的质量比为1:10，苯乙烯与氢氧化镁晶须的质量比为1:6，助剂中的增韧剂选用SBS，乳化剂选用十二烷基硫酸钠，引发剂选用过硫酸钾，稀释剂选用二甲苯，其质量百分比约为:1:3:1.5:6.5 ；
b)制取改性阻燃剂，具体制备过程如下:首先，将定量的Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、氢氧化镁晶须和稀释剂导入料筒，使用超声波分散装置进行分散处理，时间约为Ih ;然后，在氮气保护下使Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷水解，并与氢氧化镁晶须进行缩合反应，反应时间约为4h ;其次，使用无水乙醇和去离子水洗涤并过滤，得到表面含乙烯基的氢氧化镁晶须；接着，将表面含乙烯基的氢氧化镁晶须和乳化剂导入超声波分散设备，超声波处理lh，料筒温度维持在80°C左右；最后，在氮气保护下添加苯乙烯和引发齐U，充分搅拌6h后破乳，通过干燥处理得到苯乙烯原位共合改性的氢氧化镁晶须阻燃剂；
c)熔融共混，按照配比将高抗冲聚苯乙烯HIPS和改性氢氧化镁晶须阻燃剂添加至搅拌桶，使用转矩流变仪进行监测，搅拌筒的温度控制在200°C，搅拌筒速度控制在20r/s左右，处理1.5小时，冷却至室温即制得复合材料； d)成品加工，具体制备过程为:首先，使用粉碎机粉碎制得的复合材料，碎料的颗粒度控制在50目左右；然后，对粒料进行干燥处理，处理温度控制在80°C，时间约为3.5小时；最后，将干燥后的粒料倒入注塑机的料斗中，控制注塑机加热区域的温度为:I区160°C、II区170°C、III区185°C，注塑压力控制在20MPa，即可制得高性能阻燃HIPS复合材料的成品O
[0015]本发明揭示了一种高性能阻燃HIPS复合材料的制备方法，该制备方法工序安排合理，实施过程无毒，且成本适中，便于工业化生产，制得的复合材料不仅具有良好的阻燃性能，而且具有较高的拉伸强度和冲击韧性，适用于做成各类HIPS片材，应用范围宽广。
[0016]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种高性能阻燃复合材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤选材备料，0制取改性阻燃剂，0?熔融共混，(1)成品加工。
2.根据权利要求1所述的高性能阻燃复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤3)中，该复合材料的主要成分为:高抗冲聚苯乙烯和改性阻燃剂；改性阻燃剂的主要原料为:7 -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、氢氧化镁晶须、苯乙烯和助剂，V-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与氢氧化镁晶须的质量比为1:10，苯乙烯与氢氧化镁晶须的质量比为1:6，助剂中的增韧剂选用383，乳化剂选用十二烷基硫酸钠，引发剂选用过硫酸钾，稀释剂选用二甲苯。
3.根据权利要求1所述的高性能阻燃!复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤0中，具体制备过程如下:首先，将定量的甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、氢氧化镁晶须和稀释剂导入料筒，使用超声波分散装置进行分散处理，时间约为1-1.21！；然后，在氮气保护下使V-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷水解，并与氢氧化镁晶须进行缩合反应，反应时间约为3-处；其次，使用无水乙醇和去离子水洗涤并过滤，得到表面含乙烯基的氢氧化镁晶须；接着，将表面含乙烯基的氢氧化镁晶须和乳化剂导入超声波分散设备，超声波处理化，料筒温度维持在801左右；最后，在氮气保护下添加苯乙烯和引发剂，充分搅拌6-6.511后安排干燥处理。
4.根据权利要求1所述的高性能阻燃复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤0中，按照配比将高抗冲聚苯乙烯和改性氢氧化镁晶须阻燃剂添加至搅拌桶，使用转矩流变仪进行监测，搅拌筒的温度控制在2001，搅拌筒速度控制在20-22178，处理1.5-1.6小时，冷却至室温即制得复合材料。
5.根据权利要求1所述的高性能阻燃!复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，具体制备过程为:首先，使用粉碎机粉碎制得的复合材料，碎料的颗粒度控制在50目左右；然后，对粒料进行干燥处理，处理温度控制在801 -851，时间约为3-3.5小时；最后，将干燥后的粒料倒入注塑机的料斗中，控制注塑机加热区域的温度为:I区1601、II区170。〇、111区185。〇，注塑压力控制在20肥3。
【文档编号】C08K9/10GK104312071SQ201410556271
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】李明华 申请人:金宝丽科技（苏州）有限公司