[发明专利]一种高分子“磷-卤”阻燃剂改性高抗冲聚苯乙烯及其制备方法

说明书

本发明提供一种高阻燃高抗冲聚苯乙烯树脂的制备方法，该方法首先采用小分子阻燃剂烯丙基磷酸二酯和三卤苯基烯丙基醚进行共聚合，然后通过丁二烯进行封端反应制备出具有反应活性的大分子磷—卤复合阻燃剂，随后接枝到‑B[‑PS‑]n高聚物上形成高分子功能化“磷—卤”复合阻燃剂，最后将功能化的磷—卤复合阻燃剂和高抗冲聚苯乙烯树脂直接共混、造粒制备出氧指数高达40％以上且高于阻燃塑料国家标准要求的高阻燃高抗冲聚苯乙烯树脂。该方法提高了“磷”—“卤”阻燃基团协同效果，赋予了高抗冲聚苯乙烯树脂阻燃性能的高效性和持久性，具有添加比例低，阻燃效果好、改性成本低等特点。

技术领域

本发明涉及树脂阻燃改性领域，具体涉及一种高分子功能化“磷—卤”复合阻燃剂改性高抗冲聚苯乙烯树脂的高阻燃高抗冲聚苯乙烯树脂的制备方法。

背景技术

苯乙烯系树脂是五大通用型合成树脂之一，一般按产量仅次于聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)和聚丙烯(PP)而居第四位。高抗冲聚苯乙烯(HIPS)是在通用聚苯乙烯材料基础上，开发的一种重要的苯乙烯系树脂材料，它除了具有通用聚苯乙烯的刚性、加工性能和着色性好等优点，其冲击强度得到大幅度上升，HIPS目前在包装、一次性用品、用具和消费电器、玩具、建筑产品和装饰品等诸多领域具有十分广泛的应用。但是，由于HIPS具有氧指数低易燃烧，燃烧时火焰传播快等问题，难以达到UL94(美国仪器和部件用塑料材料的燃烧性测试标准)的V-0级和欧盟《关于报废电子电气设备指令》(WEEE)阻燃标准的要求，极大地限制了其在高端电子电器、汽车制造和军用物资等领域的应用。目前，研究开发符合国际阻燃要求的高抗冲聚苯乙烯组合物已成为塑料改性领域的一个研究热点。

现有技术中，有关高抗冲聚苯乙烯树脂的阻燃研究主要是通过添加无机阻燃剂和有机阻燃剂，就是采用卤系化合物，磷系化合物和无机粉体阻燃剂等通过机械共混法分散于高抗冲聚苯乙烯树脂材料中，来提高其制品的阻燃性，实际应用中绝大多数为卤系阻燃HIPS树脂。如：CN200710029321.4公开了一种含有十溴二苯乙烷阻燃高抗冲聚苯乙烯复合物及其制备方法。其由高抗冲聚苯乙烯树脂77～89.9％,十溴二苯乙烷阻燃剂3～10％,溴化环氧或四溴双酚A阻燃剂2～14％,阻燃增效剂三氧化二锑2～7％,抗氧剂0.1～1％,按配比经双螺杆挤出机经一次挤出加工而成。ZL200410086287.0公开了一种在高抗冲聚苯乙烯树脂中通过添加卤类阻燃剂十卤联苯醚、辅助阻燃剂三氧化二锑及粉末橡胶，经熔融共混制备阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物的方法。CN101353461A公开了一种由十卤二苯乙烷卤系阻燃剂，四卤双酚A卤系阻燃剂和三氧化二锑阻燃增效剂按一定比例与高抗冲聚苯乙烯复配，经双螺杆挤出机经一次挤出加工制成阻燃高抗冲聚苯乙烯复合物。刘建中等采用十卤二苯醚和十卤二苯乙烷卤系阻燃剂与高抗冲聚苯乙烯(HIPS)共混制备出阻燃性能和耐候性能优良的耐候阻燃HIPS树脂《卤系阻燃剂对阻燃HIPS耐候性能的影响》(合成材料老化与应用，2014,43(4):13～15)。

以上这些专利和文献方法，上述方法虽然采用小分子卤系阻燃剂和小分子无机阻燃剂提高了HIPS树脂的阻燃效果，但是这些小分子阻燃剂具有链段较短和极性大等特点，与非极性的HIPS树脂材料存在迁移、析出和相容性的问题，很难均匀地分散到高分子基体中，会不同程度的影响阻燃效果。

发明内容

本发明目的在于提供一种氧指数大于40％的阻燃高抗冲聚苯乙烯树脂的制备方法。该发明首先合成出具有反应活性的大分子磷—卤复合阻燃剂；其次再以烷基锂为引发剂，由苯乙烯和丁二烯作反应单体合成出含有双键的高聚物B[-PS-]n，而后将大分子磷—卤复合阻燃剂接枝到B[-PS-]n上制备出高分子功能化的“磷—卤”复合阻燃剂；最后将高分子功能化的磷—卤复合阻燃剂和高抗冲聚苯乙烯树脂直接共混、造粒制备出高阻燃高抗冲聚苯乙烯树脂。这种方法明显地改善大分子阻燃剂与高抗冲聚苯乙烯树脂的相容性，解决了大分子阻燃剂在高抗冲聚苯乙烯树脂胶基体中析出和分散不均的问题，降低了含卤阻燃剂的用量，赋予了高抗冲聚苯乙烯树脂阻燃性能的高效性和持久性等特点。

本发明所述的“份”均是指质量份。