一种苯乙烯包覆的含磷类酸源颗粒及其制备方法与流程

1.本发明属于阻燃材料领域，具体涉及一种苯乙烯包覆的含磷类酸源颗粒及其制备方法。


背景技术：

2.cn200580038977.1公开了一种组合物，该组合物包含：(a)至少一种无卤聚合物，该聚合物在经历热重分析时在370℃的温度下显示至少大约7wt％的总质量损失；(b)至少一种酸源；(c)至少一种碳产生源；和(d)至少一种发泡剂。
3.该组合物中的聚合物衍生自包含(i)苯乙烯和(ii)丙烯酸烷基酯的单体的混合物，更进一步地，该共聚物衍生自包含苯乙烯和丙烯酸正丁酯的单体的混合物，其中苯乙烯与丙烯酸正丁酯的重量比为0.05∶1-2∶1。
4.现有的阻燃材料的一个重要用途是用于abs材料中，酸源大多负载在苯乙烯中，通过abs挤出造粒的过程中加入由苯乙烯负载的酸源的颗粒以及其他的气源、碳源以实现阻燃。包覆的酸源需要在挤出的过程中，需要保证酸源不和abs接触破坏abs的性能。
5.但是采用苯乙烯基材对酸源进行负载的时候存在的问题是：苯乙烯不能完全包覆酸源，导致酸源在基材挤出过程中无法有效分散。其他方案中也采用了三聚氰胺甲醛树脂包覆，但是三聚氰胺甲醛树脂会导致酸源在温度较高状态下无法反应发挥作用。
6.所以，本案要解决的技术问题是：如何提高酸源的包覆效果，同时该包覆形成的颗粒在abs基材中能够充分的流动分散，以实现酸源在abs基材中的均匀分布和功效发挥。


技术实现要素：

7.针对目前现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种苯乙烯包覆的含磷类酸源颗粒，该颗粒基于苯乙烯、不饱和多元羧酸、乙烯基吡咯烷酮形成的聚合材料进行包覆，其和酸源亲和性好，同时能够保证在abs基材中的充分流动性。
8.本发明的另一目的在于提供该颗粒的制备方法。
9.具体方案如下：
10.一种苯乙烯包覆的含磷类酸源颗粒，由含磷类酸源和包覆在含磷类酸源表面的聚合物层组成；
11.所述聚合物层为由70-90wt％的苯乙烯、10-30wt％的顺丁烯二酸或马来酸酐、0-5wt％的n-乙烯基吡咯烷酮经自由基聚合形成的线性聚合物。
12.本发明并不限制将气源和/或碳源也包覆在该聚合物层中，以形成酸源、气源、碳源的综合体系。
13.在上述的苯乙烯包覆的含磷类酸源颗粒中，所述含磷类酸源为赤磷或次磷酸铝。
14.在上述的苯乙烯包覆的含磷类酸源颗粒中，所述含磷类酸源和线性聚合物的重量比为10-15∶1。
15.同时，本发明还公开了一种如上任一所述的苯乙烯包覆的含磷类酸源颗粒的制备
方法，包括如下步骤：
16.步骤1：将苯乙烯、顺丁烯二酸或马来酸酐、n-乙烯基吡咯烷酮所组成的单体在引发剂存在的条件下，反应1-3h，反应温度为60-80℃；
17.步骤2：将非极性有机溶剂加入到步骤1的体系中稀释分散，然后加入含磷类酸源，混合过滤并干燥，得到微球颗粒。
18.在上述的苯乙烯包覆的含磷类酸源颗粒的制备方法中，所述非水极性有机溶剂为甲醇、乙醇或乙酸乙酯；所述非水极性有机溶剂的用量为含磷类酸源重量的2-5倍。
19.在上述的苯乙烯包覆的含磷类酸源颗粒的制备方法中，所述引发剂为油溶性引发剂，所述引发剂的用量为单体重量的0.5-1wt％。
20.在上述的苯乙烯包覆的含磷类酸源颗粒的制备方法中，所述引发剂为偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.本发明的颗粒基于苯乙烯、不饱和多元羧酸、乙烯基吡咯烷酮形成的聚合材料进行包覆，其和酸源亲和性好，同时能够保证在abs基材中的充分流动性。
23.经过本发明处理得到的母粒粒径大约在10-30μm。
具体实施方式
24.下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
25.实施例1
26.一种苯乙烯包覆的含磷类酸源颗粒的制备方法，包括如下步骤：
27.步骤1：将苯乙烯、顺丁烯二酸所组成的单体加入到200g乙醇溶液中，在引发剂存在的条件下，反应2h，反应温度为75℃；其中，苯乙烯80g，顺丁烯二酸20g；引发剂0.8g；
28.步骤2：将3000g乙醇加入到步骤1的体系中稀释分散，然后加入1000g次磷酸铝，混合过滤并干燥，得到微球颗粒。
29.实施例2
30.一种苯乙烯包覆的含磷类酸源颗粒的制备方法，包括如下步骤：
31.步骤1：将苯乙烯、顺丁烯二酸、n-乙烯基吡咯烷酮所组成的单体加入到200g乙醇溶液中，在引发剂存在的条件下，反应2h，反应温度为75℃；其中，苯乙烯80g，顺丁烯二酸15g，n-乙烯基吡咯烷酮5g；引发剂0.8g；
32.步骤2：将3000g乙醇加入到步骤1的体系中稀释分散，然后加入1000g次磷酸铝，混合过滤并干燥，得到微球颗粒。
33.实施例3
34.一种苯乙烯包覆的含磷类酸源颗粒的制备方法，包括如下步骤：
35.步骤1：将苯乙烯、顺丁烯二酸、n-乙烯基吡咯烷酮所组成的单体加入到200g乙醇溶液中，在引发剂存在的条件下，反应2h，反应温度为75℃；其中，苯乙烯80g，顺丁烯二酸17g，n-乙烯基吡咯烷酮3g；引发剂0.8g；
36.步骤2：将3000g乙醇加入到步骤1的体系中稀释分散，然后加入1000g次磷酸铝，混合过滤并干燥，得到微球颗粒。
37.实施例4
38.一种苯乙烯包覆的含磷类酸源颗粒的制备方法，包括如下步骤：
39.步骤1：将苯乙烯、顺丁烯二酸、马来酸酐、n-乙烯基吡咯烷酮所组成的单体加入到200g乙醇溶液中，在引发剂存在的条件下，反应2h，反应温度为75℃；其中，苯乙烯70g，马来酸酐25g，n-乙烯基吡咯烷酮5g；引发剂1g；
40.步骤2：将4000g乙醇加入到步骤1的体系中稀释分散，然后加入1000g次磷酸铝，混合过滤并干燥，得到微球颗粒。
41.实施例5
42.一种苯乙烯包覆的含磷类酸源颗粒的制备方法，包括如下步骤：
43.步骤1：将苯乙烯、马来酸酐、n-乙烯基吡咯烷酮所组成的单体加入到200g乙醇溶液中，在引发剂存在的条件下，反应2h，反应温度为75℃；其中，苯乙烯75g，马来酸酐22g，n-乙烯基吡咯烷酮3g；引发剂1g；
44.步骤2：将5000g乙醇加入到步骤1的体系中稀释分散，然后加入1300g次磷酸铝，混合过滤并干燥，得到微球颗粒。
45.实施例6
46.一种苯乙烯包覆的含磷类酸源颗粒的制备方法，包括如下步骤：
47.步骤1：将苯乙烯、顺丁烯二酸、n-乙烯基吡咯烷酮所组成的单体加入到200g乙醇溶液中，在引发剂存在的条件下，反应2h，反应温度为75℃；其中，苯乙烯75g，顺丁烯二酸24g，n-乙烯基吡咯烷酮1g；引发剂1g；
48.步骤2：将2000g乙醇加入到步骤1的体系中稀释分散，然后加入1000g次磷酸铝，混合过滤并干燥，得到微球颗粒。
49.对比例1
50.一种苯乙烯包覆的含磷类酸源颗粒的制备方法，包括如下步骤：
51.步骤1：将苯乙烯、巴豆酸所组成的单体加入到200g乙醇溶液中，在引发剂存在的条件下，反应2h，反应温度为75℃；其中，苯乙烯80g，巴豆酸20g；引发剂0.8g；
52.步骤2：将3000g乙醇加入到步骤1的体系中稀释分散，然后加入1000g次磷酸铝，混合过滤并干燥，得到微球颗粒。
53.对比例2
54.一种苯乙烯包覆的含磷类酸源颗粒的制备方法，包括如下步骤：
55.步骤1：将苯乙烯、巴豆酸、n-乙烯基吡咯烷酮所组成的单体加入到200g乙醇溶液中，在引发剂存在的条件下，反应2h，反应温度为75℃；其中，苯乙烯80g，巴豆酸15g，n-乙烯基吡咯烷酮5g；引发剂0.8g；
56.步骤2：将3000g乙醇加入到步骤1的体系中稀释分散，然后加入1000g次磷酸铝，混合过滤并干燥，得到微球颗粒。
57.性能测试
58.测试项目1：abs加入如实施例、对比例所述阻燃母粒、ppo，abs、阻燃母粒、ppo的用量为75％、20％、5％，混合造粒，制备得到改性颗粒，改性颗粒加入注塑机注塑成型得到abs火牛料。
59.测试abs火牛料以下项目：拉伸强度、冲击强度、izod缺口冲击强度。
60.