CN104592664A - 一种高阻燃高韧性可发性聚苯乙烯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高阻燃高韧性可发性聚苯乙烯,其原料按重量份包括:苯乙烯95-105份,三元乙丙橡胶20-30份,聚乙烯25-35份,水150-170份,过氧化二苯甲酰0.3-0.4份,过氧化苯甲酸叔丁酯0.05-0.1份,过氧化二异丙苯0.2-0.3份,纳米硅酸钙2-5份,硅烷偶联剂KH560 0.02-0.04份,聚乙烯醇2-4份,纤维素醚1-3份,拉开粉2-8份,消泡剂0.05-0.15份,抗氧剂0.2-0.5份,阻燃剂0.4-1.2份,发泡剂7-12份。本发明提出的高阻燃高韧性可发性聚苯乙烯,具有优异的阻燃耐热性能,而且韧性好,耐冲击性能优秀。
Description
技术领域
本发明涉及发泡橡塑技术领域,尤其涉及一种高阻燃高韧性可发性聚苯乙烯。
背景技术
目前,发泡塑料已经因其良好的性能,大量使用于汽车、家电船舶、空调和机械产品中,因此,深入研究发泡塑料的配方,以期进一步提高其可降解性和隔热性能,有助于发泡塑料的更广泛的应用,聚苯乙烯树脂作为热固性树脂的典型代表常用于制备发泡塑料,但是与其他热固性树脂一样,脆性是聚苯乙烯树脂的固有缺点,目前一些行之有效的增韧方法相继研发出来,但是常常不同程度地降低聚苯乙烯树脂原有的耐热阻燃性能为代价,为满足现代和未来工业对新型高性能树脂日益增长的需求,如何制备一种韧性好,阻燃性能优异的发泡塑料成为目前需要解决的技术问题。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种高阻燃高韧性可发性聚苯乙烯,具有优异的阻燃耐热性能,而且韧性好,耐冲击性能优秀。
本发明提出的一种高阻燃高韧性可发性聚苯乙烯,其原料按重量份包括:苯乙烯95-105份,三元乙丙橡胶20-30份,聚乙烯25-35份,水150-170份,过氧化二苯甲酰0.3-0.4份,过氧化苯甲酸叔丁酯0.05-0.1份,过氧化二异丙苯0.2-0.3份,纳米硅酸钙2-5份,硅烷偶联剂KH560 0.02-0.04份,聚乙烯醇2-4份,纤维素醚1-3份,拉开粉2-8份,消泡剂0.05-0.15份,抗氧剂0.2-0.5份,阻燃剂0.4-1.2份,发泡剂7-12份。
优选地,聚乙烯为低密度聚乙烯。
优选地,发泡剂按重量份包括:正戊烷12-14份,异戊烷3-5份。
优选地,阻燃剂按重量份包括:三聚氰胺磷酸酯15-18份,间苯二酚双(二苯磷酸酯)4-9份,三聚氰胺氰尿酸10-14份。
优选地,苯乙烯、三元乙丙橡胶、聚乙烯和水的重量比为98-103:24-26:29-33:155-165。
优选地,其原料按重量份包括:苯乙烯98-103份,三元乙丙橡胶24-26份,聚乙烯29-33份,水155-165份,过氧化二苯甲酰0.32-0.38份,过氧化苯甲酸叔丁酯0.06-0.09份,过氧化二异丙苯0.22-0.27份,纳米硅酸钙3-4份,硅烷偶联剂KH560 0.025-0.035份,聚乙烯醇2.6-3.4份,纤维素醚1.5-2.5份,拉开粉4-6份,消泡剂0.08-0.12份,抗氧剂0.3-0.4份,阻燃剂0.8-1.1份,发泡剂8-11份。
优选地,过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化二异丙苯的重量比为0.35:0.08:0.25。
优选地,其原料按重量份包括:苯乙烯100份,三元乙丙橡胶25份,聚乙烯30份,水160份,过氧化二苯甲酰0.35份,过氧化苯甲酸叔丁酯0.08份,过氧化二异丙苯0.25份,纳米硅酸钙3.4份,硅烷偶联剂KH560 0.03份,聚乙烯醇3份,纤维素醚2份,拉开粉5份,消泡剂0.1份,抗氧剂0.35份,阻燃剂1份,发泡剂10份。
拉开粉为又名拉开粉BX、渗透剂BX,其主要成分为二异丁基萘磺酸钠。
上述高阻燃高韧性可发性聚苯乙烯的制备过程为:将硅烷偶联剂KH560加入纳米硅酸钙中混合均匀后得到成核剂;将水、聚乙烯醇、纤维素醚、拉开粉、消泡剂、抗氧剂、阻燃剂和苯乙烯加入反应容器中搅拌均匀,接着依次加入过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二异丙苯和成核剂搅拌均匀;将温度升至90℃,保温3-4h得到聚苯乙烯;接着将三元乙丙橡胶和聚乙烯加入含有聚苯乙烯的反应容器中,升温至聚苯乙烯、三元乙丙橡胶和聚乙烯完全熔融,搅拌均匀后加入发泡剂,保温3-4h,保温过程中压力为1-1.2MPa;冷却至室温得到高阻燃高韧性可发性聚苯乙烯。
本发明采用苯乙烯作为合成单体,过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化二异丙苯相互配合作为引发剂,使苯乙烯发生聚合反应,而聚乙烯醇、纤维素醚作为乳化剂和分散剂,促使纳米硅酸钙在聚苯乙烯中分散均匀,纳米硅酸钙通过硅烷偶联剂KH560接枝在聚苯乙烯上,大大提高了本发明的韧性和抗冲击性能;采用三元乙丙橡胶、聚乙烯与聚苯乙烯共混改性,可大幅提高本发明的耐腐蚀性、韧性、耐冲击性能,而且耐压缩永久变形性能均较好,还进一步提高了回弹和保温性能;其中发泡剂包括正戊烷和异戊烷,与纳米硅酸钙配合使用,使本发明发泡均匀,泡孔大小相近,还能降低了导热系数,提高本发明的隔热性能,而且正戊烷和异戊烷均为物理发泡剂,发泡温度低,易于控制,节约能耗;阻燃剂包括三聚氰胺磷酸酯、间苯二酚双(二苯磷酸酯)、三聚氰胺氰尿酸,与阻燃活性剂过氧化二异丙苯配合,加入聚苯乙烯、三元乙丙橡胶、聚乙烯中使用,进一步提高了本发明的耐热阻燃性能。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种高阻燃高韧性可发性聚苯乙烯,其原料按重量份包括:苯乙烯95份,三元乙丙橡胶30份,低密度聚乙烯25份,水170份,过氧化二苯甲酰0.3份,过氧化苯甲酸叔丁酯0.1份,过氧化二异丙苯0.2份,纳米硅酸钙5份,硅烷偶联剂KH560 0.02份,聚乙烯醇4份,纤维素醚1份,拉开粉8份,消泡剂0.05份,抗氧剂0.5份,阻燃剂0.4份,发泡剂12份。
实施例2
本发明提出的一种高阻燃高韧性可发性聚苯乙烯,其原料按重量份包括:苯乙烯103份,三元乙丙橡胶24份,聚乙烯33份,水155份,过氧化二苯甲酰0.38份,过氧化苯甲酸叔丁酯0.06份,过氧化二异丙苯0.27份,纳米硅酸钙3份,硅烷偶联剂KH560 0.035份,聚乙烯醇2.6份,纤维素醚2.5份,拉开粉4份,消泡剂0.12份,抗氧剂0.3份,阻燃剂1.1份,发泡剂8份;其中,发泡剂按重量份包括:正戊烷12份,异戊烷5份;阻燃剂按重量份包括:三聚氰胺磷酸酯15份,间苯二酚双(二苯磷酸酯)9份,三聚氰胺氰尿酸10份。
实施例3
本发明提出的一种高阻燃高韧性可发性聚苯乙烯,其原料按重量份包括:苯乙烯100份,三元乙丙橡胶25份,低密度聚乙烯30份,水160份,过氧化二苯甲酰0.35份,过氧化苯甲酸叔丁酯0.08份,过氧化二异丙苯0.25份,纳米硅酸钙3.4份,硅烷偶联剂KH560 0.03份,聚乙烯醇3份,纤维素醚2份,拉开粉5份,消泡剂0.1份,抗氧剂0.35份,阻燃剂1份,发泡剂10份;其中,发泡剂按重量份包括:正戊烷13份,异戊烷4份;阻燃剂按重量份包括:三聚氰胺磷酸酯16份,间苯二酚双(二苯磷酸酯)6份,三聚氰胺氰尿酸12份。
实施例4
本发明提出的一种高阻燃高韧性可发性聚苯乙烯,其原料按重量份包括:苯乙烯98份,三元乙丙橡胶26份,聚乙烯29份,水165份,过氧化二苯甲酰0.32份,过氧化苯甲酸叔丁酯0.09份,过氧化二异丙苯0.22份,纳米硅酸钙4份,硅烷偶联剂KH560 0.025份,聚乙烯醇3.4份,纤维素醚1.5份,拉开粉6份,消泡剂0.08份,抗氧剂0.4份,阻燃剂0.8份,发泡剂11份;其中,发泡剂按重量份包括:正戊烷14份,异戊烷3份。
实施例5
本发明提出的一种高阻燃高韧性可发性聚苯乙烯,其原料按重量份包括:苯乙烯105份,三元乙丙橡胶20份,聚乙烯35份,水150份,过氧化二苯甲酰0.4份,过氧化苯甲酸叔丁酯0.05份,过氧化二异丙苯0.3份,纳米硅酸钙2份,硅烷偶联剂KH560 0.04份,聚乙烯醇2份,纤维素醚3份,拉开粉2份,消泡剂0.15份,抗氧剂0.2份,阻燃剂1.2份,发泡剂7份;其中阻燃剂按重量份包括:三聚氰胺磷酸酯18份,间苯二酚双(二苯磷酸酯)4份,三聚氰胺氰尿酸14份。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高阻燃高韧性可发性聚苯乙烯,其特征在于,其原料按重量份包括:苯乙烯95-105份,三元乙丙橡胶20-30份,聚乙烯25-35份,水150-170份,过氧化二苯甲酰0.3-0.4份,过氧化苯甲酸叔丁酯0.05-0.1份,过氧化二异丙苯0.2-0.3份,纳米硅酸钙2-5份,硅烷偶联剂KH560 0.02-0.04份,聚乙烯醇2-4份,纤维素醚1-3份,拉开粉2-8份,消泡剂0.05-0.15份,抗氧剂0.2-0.5份,阻燃剂0.4-1.2份,发泡剂7-12份。
2.根据权利要求1所述高阻燃高韧性可发性聚苯乙烯,其特征在于,聚乙烯为低密度聚乙烯。
3.根据权利要求1或2所述高阻燃高韧性可发性聚苯乙烯,其特征在于,发泡剂按重量份包括:正戊烷12-14份,异戊烷3-5份。
4.根据权利要求1-3任一项所述高阻燃高韧性可发性聚苯乙烯,其特征在于,阻燃剂按重量份包括:三聚氰胺磷酸酯15-18份,间苯二酚双(二苯磷酸酯)4-9份,三聚氰胺氰尿酸10-14份。
5.根据权利要求1-4任一项所述高阻燃高韧性可发性聚苯乙烯,其特征在于,苯乙烯、三元乙丙橡胶、聚乙烯和水的重量比为98-103:24-26:29-33:155-165。
6.根据权利要求1-5任一项所述高阻燃高韧性可发性聚苯乙烯,其特征在于,其原料按重量份包括:苯乙烯98-103份,三元乙丙橡胶24-26份,聚乙烯29-33份,水155-165份,过氧化二苯甲酰0.32-0.38份,过氧化苯甲酸叔丁酯0.06-0.09份,过氧化二异丙苯0.22-0.27份,纳米硅酸钙3-4份,硅烷偶联剂KH560 0.025-0.035份,聚乙烯醇2.6-3.4份,纤维素醚1.5-2.5份,拉开粉4-6份,消泡剂0.08-0.12份,抗氧剂0.3-0.4份,阻燃剂0.8-1.1份,发泡剂8-11份。
7.根据权利要求1-6任一项所述高阻燃高韧性可发性聚苯乙烯,其特征在于,过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化二异丙苯的重量比为0.35:0.08:0.25。
8.根据权利要求1-7任一项所述高阻燃高韧性可发性聚苯乙烯,其特征在于,其原料按重量份包括:苯乙烯100份,三元乙丙橡胶25份,聚乙烯30份,水160份,过氧化二苯甲酰0.35份,过氧化苯甲酸叔丁酯0.08份,过氧化二异丙苯0.25份,纳米硅酸钙3.4份,硅烷偶联剂KH560 0.03份,聚乙烯醇3份,纤维素醚2份,拉开粉5份,消泡剂0.1份,抗氧剂0.35份,阻燃剂1份,发泡剂10份。
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