[发明专利]一种耐候阻燃抗冲击聚苯乙烯材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子改性技术领域和加工技术领域，涉及一种聚苯乙烯材料及制备方法。

背景技术

聚苯乙烯树脂是广泛应用的合成树脂之一，通常聚苯乙烯的制品具有极高的透明度，透光率可达90％以上，电绝缘性能好，易着色，加工流动性好，刚性好及耐化学腐蚀性好，价格低廉等有点，但是普通的聚苯乙烯材料存在许多不足之处，如脆性、冲击强度低、易出现开裂，阻燃防火性差，耐候性不好、热变形温度低等，这些缺点都大大限制了聚苯乙烯的应用范围。

目前，为了解决聚苯乙烯材料存在的不足，主要采用其与橡胶共混或其他树脂共聚的方法进行改善冲击韧性，但同时大大降低了刚性，并增加成本。中国CN 102115571A采用高抗冲聚苯乙烯树脂和增韧剂来增加冲击强度，虽然冲击强度提高，但成本太大，不利于工业化。中国CN 101835827A利用膨胀剂和阻燃粘结剂的组合来克服聚苯乙烯材料易燃性，但大大降低了材料的强度和韧性，并增加了材料成型的困难。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种耐候阻燃抗冲击聚苯乙烯材料及制备方法。本发明提供的耐候阻燃抗冲击聚苯乙烯材料冲击强度和拉伸强度很大、阻燃防火性好、耐候热变形温度高、性能稳定、加工工艺简单等优点。

本发明是通过以下技术方案实现上述目的的：

本发明的耐候阻燃抗冲击聚苯乙烯材料是以聚苯乙烯树脂为基本原料，并添加增韧剂、填料、抗氧剂、光稳定剂、阻燃剂、阻燃增效剂和润滑剂加工而成。

一种聚苯乙烯材料，由包含以下重量份的组分制成：

聚苯乙烯树脂    100份，

增韧剂          20～35份，

填料            8～25份，

抗氧剂          1～2.8份，

光稳定剂      0.2～1.0份，

阻燃剂        8～15份，

阻燃增效剂    1～6份，

润滑剂        2.5～4份。

所述的增韧剂选自丁腈橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物或三元乙丙橡胶。

所述的填料选自纳米碳酸钙、纳米硫酸钡或纳米二氧化钛。

所述的纳米填料的平均粒径为40～70nm。

所述的抗氧剂选自N-环己基乙醇胺、硫代二丙酸十八酯、[β-(3，5二叔丁基4-羟基-苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯或1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷中的任意两种。

所述的光稳定剂选自亚磷酸三(1，2，2，6，6-五甲基哌啶)酯、水杨酸-4-叔丁基苯酯或2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。

所述的阻燃剂选自三聚氰胺氰脲酸盐、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐、三聚氰胺八钼酸盐、三聚氰胺硼酸盐或包覆聚磷酸胺中的一种或一种以上。

所述的包覆聚磷酸铵选自密胺-甲醛包覆聚磷酸铵、环氧树脂包覆聚磷酸铵、不饱和树脂包覆聚磷酸铵或聚氨酯弹性体包覆聚磷酸铵。

所述的阻燃增效剂选自氧化镁、硼酸锌、三氧化二锑或氧化钼。

所述的润滑剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌或脂肪酸酰胺。

一种上述聚苯乙烯材料的制备方法，其包括以下步骤：

(1)将聚苯乙烯树脂100份、增韧剂20～35份、填料8～25份、抗氧剂1～2.8份、光稳定剂0.2～1.0份、阻燃剂8～15份、阻燃增效剂1～6份、润滑剂2.5～4份按比例称取置于反应釜中，在80～100℃、常压下搅拌混合30～45min；

(2)混合后将物料放到直径46～62mm的螺杆挤出机中造粒，螺杆长径比为32～40，转速为55～80r/min，料筒分段温度为：160～180℃、180～200℃、200～220℃，机头温度185～205℃；

(3)造粒后将粒料在80～90℃下干燥1.5～2.5小时后注塑成型，注塑温度190～210℃，模具温度60～80℃，注塑成型压力在8.5～11.6MPa，注塑时间为15～30秒，冷却时间为30～45秒，得聚苯乙烯塑料件。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明所提供的耐候阻燃抗冲击聚苯乙烯材料强度高且韧性好、耐冲击、阻燃性好、耐候性能高、热变形温度高，在一些领域可代替工程塑料。