一种阻燃母粒以及一种发泡聚苯乙烯材料的制作方法

本发明涉及高分子化工领域，具体涉及一种阻燃母粒以及一种发泡聚苯乙烯材料。

背景技术：

1、溴系阻燃剂是目前建筑领域的主流阻燃剂。目前的很多溴系阻燃剂已经规避了燃烧时二噁英等有毒气体的释放，但不可避免的是其在环境和生物体的积累，其中最为典型的六溴环十二烷，甚至在南极企鹅体内都能检测出。目前研究认为高分子溴系阻燃剂由于分子量大而难以析出，可以有效解决生物累积毒性。

2、申请号为cn114479298a的中国专利中指出了溴化聚苯乙烯在常用建筑材料聚苯乙烯中的阻燃效果不好，其给出解释是高分子溴化聚苯乙烯与聚苯乙烯基体相容性不好，并说明了相容性在一定程度上比溴含量对阻燃性能的影响要更大。

3、查辉等人(消防科学与技术,2012,v.31；no.195(09):981-984.)发现脂肪溴族阻燃剂的阻燃效果比芳香溴族阻燃剂好，这是由于脂肪族溴阻燃剂的溴自由基更容易释放。

4、申请人进一步地还在实验中发现，当阻燃剂以粉体形式添加时，在聚苯乙烯发泡设备中会出现粘壁，粘杆，上料不均匀、混合不均匀等问题，直接导致发泡聚苯乙烯板成型不良，阻燃性能不合格。

技术实现思路

1、本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供了一种含有脂肪族溴系均聚物的阻燃母粒以及以该阻燃母粒为原料制备得到的发泡聚苯乙烯材料。由于本发明提供的阻燃母粒通过配方设计，颗粒成型好，解决粉料粘壁、粘杆、上料不均匀的问题，同时提高阻燃性能。

2、本发明提供了一种阻燃母粒，由挤出造粒得到，具有这样的特征，包括下述按重量份计的原料：

3、100-200份溴系均聚物、30-50份sb2o3、0.5-5份抗氧剂、0.5-5份氢氧化镁、0.5-5份热稳定剂以及150-270份聚苯乙烯，

4、其中，溴系均聚物的结构式为n≥40，

5、还包括按重量份计的原料：0.5-5份表面活性剂或10-30份溴化sbs中的至少一种。

6、在本发明提供的阻燃母粒中，还可以具有这样的特征：其中，溴系均聚物的数均分子量为15000-30000。

7、在本发明提供的阻燃母粒中，还可以具有这样的特征：其中，40≤n≤70。

8、在本发明提供的阻燃母粒中，还可以具有这样的特征，溴系均聚物制备方法包括如下步骤：在惰性气氛中，在引发剂的作用下，将丙烯酸三溴乙酯溶液聚合，后处理，即得。

9、在本发明提供的阻燃母粒中，还可以具有这样的特征：其中，溴系均聚物制备方法包括如下步骤：步骤1，将丙烯酰氯溶液滴加至三溴乙醇与缚酸剂混合溶液中，反应一定时间，将混合溶液水洗四次分液，旋蒸去溶剂，用石油醚和乙酸乙酯做层析液对产物进行分离提纯，用无水氯化钙干燥后得到丙烯酸三溴乙酯；步骤2，将一定量丙烯酸三溴乙酯加入容器中，加入溶剂与引发剂，在氮气保护下，控制反应温度为55℃-70℃，反应时间为8-14h，优选为10h，反应结束后在乙醇中共沉淀，沉淀物50℃真空干燥10h，得到溴系均聚物。

10、在本发明提供的阻燃母粒中，还可以具有这样的特征：其中，在溴系均聚物制备方法的步骤1中，层析液比例为石油醚：乙酸乙酯体积比为30-50：1。

11、在本发明提供的阻燃母粒中，还可以具有这样的特征：其中，在溴系均聚物制备方法的步骤1中，溶剂为无水二氯甲烷或无水丙酮，优选为无水二氯甲烷。

12、在本发明提供的阻燃母粒中，还可以具有这样的特征：其中，溴系均聚物制备方法的步骤1中，溶剂为甲苯、1，2-丙二醇、环己酮中的一种，优选为甲苯。

13、在本发明提供的阻燃母粒中，还可以具有这样的特征：其中，在溴系均聚物制备方法的步骤1中，缚酸剂为三乙胺、吡啶、氢氧化钠、碳酸钠中的一种，优选为碳酸钠。

14、在本发明提供的阻燃母粒中，还可以具有这样的特征：其中，在溴系均聚物制备方法的步骤1中，丙烯酰氯与三溴乙醇的摩尔比为1：(1.1-1.3)，优选为1：1.1。

15、在本发明提供的阻燃母粒中，还可以具有这样的特征：其中，在溴系均聚物制备方法的步骤2中，引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、过硫酸铵中的任意一种或多种，优选为偶氮二异丁腈。

16、在本发明提供的阻燃母粒中，还可以具有这样的特征：其中，包括下述按重量份计的原料：100-200份溴系均聚物、30-50份sb2o3、0.5-5份抗氧剂、0.5-5份氢氧化镁、0.5-5份表面活性剂、10-30份溴化sbs、0.5-5份热稳定剂以及150-270份聚苯乙烯。

17、在本发明提供的阻燃母粒中，还可以具有这样的特征：其中，表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠与脂肪醇聚氧乙烯醚1：1混合物。

18、在本发明提供的阻燃母粒中，还可以具有这样的特征：其中，聚苯乙烯为高冲压聚苯乙烯或通用级聚苯乙烯。

19、在本发明提供的阻燃母粒中，还可以具有这样的特征：其中，溴化sbs分子量大于30000，热分解温度大于250℃。

20、在本发明提供的阻燃母粒中，还可以具有这样的特征：其中，制备方法包括如下步骤：将各原料共混均匀后，放入双螺杆挤出机中，挤出温度为210℃-220℃，螺杆转速30r/min-60r/min，挤出后造粒即得。

21、在本发明提供的阻燃母粒中，还可以具有这样的特征：其中，抗氧剂为抗氧剂1010和/或抗氧剂168，热稳定剂为亚磷酸、亚磷酸钾、亚磷酸钠中的任意一种或多种。

22、本发明还提供了一种发泡聚苯乙烯材料，具有这样的特征，包括：8wt％-12％上述的阻燃母粒以及88wt％-92wt％聚苯乙烯。

23、在本发明提供的发泡聚苯乙烯材料中，还可以具有这样的特征：其中，制备方法包括如下步骤：将阻燃母粒加入到聚苯乙烯中，在180℃-220℃下共混发泡，即得。

24、发明的作用与效果

25、根据本发明所涉及的阻燃母粒，由于添加了溴化sbs，所以在提升阻燃性能的同时起到偶联剂的作用，提升母粒中的添加剂的成分在聚苯乙烯中的相容性与分散性，从而进一步提升了聚苯乙烯材料的阻燃性能。

26、根据本发明所涉及的阻燃母粒，由于添加了表面活性剂，所以促进各组分在母粒中的分散性，提升材料的润湿性促进母粒更好的成型，从而进一步提升了聚苯乙烯材料的阻燃性能。

技术特征：

1.一种阻燃母粒，由挤出造粒得到，其特征在于，包括下述按重量份计的原料：

2.根据权利要求1所述的阻燃母粒，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的阻燃母粒，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的阻燃母粒，其特征在于，包括下述按重量份计的原料：

5.根据权利要求1所述的阻燃母粒，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的阻燃母粒，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的阻燃母粒，其特征在于，制备方法包括如下步骤：

8.根据权利要求1所述的阻燃母粒，其特征在于：

9.一种发泡聚苯乙烯材料，其特征在在于，包括：

10.根据权利要求9所述的发泡聚苯乙烯材料，其特征在于，制备方法包括如下步骤：

技术总结
本发明提供了一种阻燃母粒以及一种发泡聚苯乙烯材料，属于高分子化工领域。本发明由挤出造粒得到，具有这样的特征，包括下述按重量份计的原料：100‑200份溴系均聚物、30‑50份Sb<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;、0.5‑5份抗氧剂、0.5‑5份氢氧化镁、0.5‑5份热稳定剂以及150‑270份聚苯乙烯，其中，溴系均聚物的结构式为n≥40，还包括按重量份计的原料：0.5‑5份表面活性剂或10‑30份溴化SBS中的至少一种。本发明提供的阻燃母粒通过特定的配方设计，颗粒成型好，解决粉料粘壁、粘杆、上料不均匀的问题，同时提高阻燃性能。

技术研发人员：刘丙强,陆俊逸,刘衡柳,王咸廷,薛国明,徐杰,顾广新
受保护的技术使用者：上海圣奎塑业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13