一种高韧性无卤阻燃间规聚苯乙烯复合材料的制备方法与流程

本发明涉及工程塑料复合材领域，特别涉及一种高韧性无卤阻燃间规聚苯乙烯复合材料的制备方法。

背景技术：

1、间规聚苯乙烯(sps)是以苯乙烯单体为原料，通过茂金属催化剂催化聚合得到的结晶性聚合物。与通用聚苯乙烯不同，间规聚苯乙烯是采用具有间规立构选择性的特殊催化体系经配位聚合得到的，分子链构型呈间规立构，结构单元中的侧基(苯环)交替排列在大分子链两侧。由于间规聚苯乙烯立构规整性很高(间同结构>99％)，具有较强的结晶能力，熔点高达270℃左右。不仅继承了通用聚苯乙烯的密度低、电性能优良、水解稳定性好、价廉等优良特性；而且间规聚苯乙烯属半结晶聚合物，具有了优良的力学性能以及耐热性、耐溶剂性和尺寸稳定性，且结晶速率又比等规聚苯乙烯快得多，因而适合注塑加工。因其相对工程塑料密度如lcp、pps等密度低20％～30％，且本身材料价格低，成本优势明显，因而在相关电子电器领域具有极大的应用前景

2、但sps材料本身脆性太大，冲击强度低，且未经改性的材料阻燃等级hb,大大限制了其在要求阻燃的电器领域如pcb连接器，ecu外壳等的应用。

3、目前现有技术一般采用弹性体及玻璃纤维复合填充改性的方式，利用弹性体的对冲击应力的集中效果，阻止裂纹扩展，提高抗冲击效果，但弹性的加入会大大降低基体流动性，对材料的成型加工性不利，且一般与基体相容性不好容易产生分散不良问题。同时玻璃纤维在树脂基体中起到骨架增强作用，能进一步提高基体抗冲击效果，但由于玻纤本身纤维尺寸较大，且与有机物界面结合能力一般，容易产生浮纤影响制品外观。对sps材料的阻燃改性一般采用含卤阻燃剂，如十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯等但这类含卤阻燃剂环境危害大，且添加量大，目前逐步被市场淘汰，也有采用红磷无卤阻燃但由于红磷颜色限制了其外观应用。采用氢氧化镁和氢氧化铝无机物阻燃方式，由于此类阻燃剂添加量大对材料物性下降较多。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高韧性无卤阻燃间规聚苯乙烯复合材料的制备方法，采用核壳型增韧剂填充改性sps，壳层为聚苯乙烯，核层为聚丙烯酸酯类聚合物，由于壳层同基体sps树脂相容性极佳，相对传统增韧剂分散效果更好，同时核层的聚丙烯酸酯类弹性体起到增韧作用。采用高效的无卤磷腈类阻燃剂，环境友好，具有填充量小，对材料的物性影响小有点。且该阻燃剂本身颜色较浅，相对红磷不会影响材料着色。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。

3、本申请实施例公开了一种高韧性无卤阻燃间规聚苯乙烯复合材料的制备方法，依次包括如下步骤：

4、s1按质量份数准备如下原料：间规聚苯乙烯50～80份、钛酸钾晶须10～30份、核壳增韧剂3～5份、磷腈阻燃剂2～10份、加工助剂1～10份；

5、s2将所述间规聚苯乙烯、核壳增韧剂、磷腈阻燃剂、加工助剂按比例在回转式混合机混合后，从双螺杆挤出机主下料口投入，将所述钛酸钾晶须经送料器从挤出机侧喂料口投入，进行熔融混合挤出造粒；

6、s3步骤s2中回转式混合机，回转速度60～120rpm，混合时间5～10min，双螺杆挤出机吐出量100～200kg/h，转速200～400rpm，机筒各段温度280±20℃，机头温度275±10℃，真空段抽出压力-0.08±0.02mpa。

7、优选的，在上述高韧性无卤阻燃间规聚苯乙烯复合材料的制备方法中，所述间规聚苯乙烯缺口冲击强度＞10kj/m2。

8、优选的，在上述高韧性无卤阻燃间规聚苯乙烯复合材料的制备方法中，所属核壳型增韧剂壳层为聚苯乙烯，核层为聚丙烯酸乙酯。

9、优选的，在上述高韧性无卤阻燃间规聚苯乙烯复合材料的制备方法中，所述磷腈阻燃剂为日本大塚化学产六苯氧基环三磷腈，牌号spb-100。

10、优选的，在上述高韧性无卤阻燃间规聚苯乙烯复合材料的制备方法中，所述加工助剂包括聚乙烯蜡、受阻酚抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂按比例混合物，混合质量比例4：2：1。

11、本发明采用采用核壳型增韧剂填充改性sps，壳层为聚苯乙烯，核层为聚丙烯酸酯类聚合物，由于壳层同基体sps树脂相容性极佳，相对传统增韧剂分散效果更好，同时核层的聚丙烯酸酯类弹性体起到增韧作用。采用高效的无卤磷腈类阻燃剂，环境友好，具有填充量小，对材料的物性影响小有点。且该阻燃剂本身颜色较浅，相对红磷不会影响材料着色。

技术特征：

1.一种高韧性无卤阻燃间规聚苯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的高韧性无卤阻燃间规聚苯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述间规聚苯乙烯缺口冲击强度＞10kj/m2。

3.根据权利要求1所述的高韧性无卤阻燃间规聚苯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所属核壳型增韧剂壳层为聚苯乙烯，核层为聚丙烯酸乙酯。

4.根据权利要求1所述的高韧性无卤阻燃间规聚苯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述磷腈阻燃剂为日本大塚化学产六苯氧基环三磷腈，牌号spb-100。

5.根据权利要求1所述的高韧性无卤阻燃间规聚苯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述加工助剂包括聚乙烯蜡、受阻酚抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂按比例混合物，混合质量比例4：2：1。

技术总结本申请公开了一种高韧性无卤阻燃间规聚苯乙烯复合材料的制备方法，依次包括如下步骤：S1按质量份数准备如下原料：间规聚苯乙烯50～80份、钛酸钾晶须10～30份、核壳增韧剂3～5份、磷腈阻燃剂2～10份、加工助剂1～10份；S2将所述间规聚苯乙烯、核壳增韧剂、磷腈阻燃剂、加工助剂按比例在回转式混合机混合后，从双螺杆挤出机主下料口投入，将所述钛酸钾晶须经送料器从挤出机侧喂料口投入，进行熔融混合挤出造粒；S3步骤S2中回转式混合机，回转速度60～120rpm，混合时间5～10min。本发明采用高效的无卤磷腈类阻燃剂，环境友好，具有填充量小，对材料的物性影响小有点。且该阻燃剂本身颜色较浅，相对红磷不会影响材料着色。技术研发人员：郭继光,贺炅皓受保护的技术使用者：张家港大塚化学有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/23