CN108752775B - 一种阻燃导热回收ps复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种阻燃导热回收ps复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种阻燃导热回收PS复合材料及其制备方法，称取80份‑100份的回收PS、20份‑30份的回收PC、12份‑16份阻燃剂、3份‑5份硅酸钙晶须、8份‑12份Bi2O3、0.1份‑0.5份抗氧剂、0.1份‑0.3份SEBS‑g‑MAH混合并搅拌均匀，得到混合料；将得到的混合料通过双螺杆挤出机挤出造粒，即得到PS复合材料。本技术创新地以八溴双酚S醚和无水碳酸镁进行复配作为主阻燃剂，硅酸钙晶须作为协效阻燃剂来共同提升PS复合材料的阻燃性能；硅酸钙晶须作为协效阻燃剂，它具有典型的多孔结构，能够催化膨胀成碳，提升PS复合材料的阻燃性能。

Description

一种阻燃导热回收PS复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，特别是指一种阻燃导热回收PS复合材料及其制备方法。
背景技术
回收聚苯乙烯(PS)是常见的聚烯烃回料的一种，它可以广泛地应用于汽车、家电、机械等领域。但是它也存在着韧性低、阻燃性差、导热性一般等缺点，这大大限制了回收PS的应用。
鉴于此原因，本技术方案创新的合成了一种阻燃导热回收PS复合材料，它冲击韧性也很优异，这扩展了回收PS复合材料的应用范围，具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种阻燃导热回收PS复合材料及其制备方法，以解决回收PS材料的韧性低、阻燃性差及导热性一般等问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种阻燃导热回收PS复合材料，按重量份由以下组分组成：
所述阻燃剂为八溴双酚S醚和无水碳酸镁的混合物。
所述八溴双酚S醚和无水碳酸镁的质量比为3：1。
所述协效阻燃剂为硅酸钙晶须。
所述导热填料为氧化铋。
所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。
所述相容剂为SEBS-g-MAH。
上述任一项阻燃导热回收PS复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取80份-100份的回收PS、20份-30份的回收PC、12份-16份阻燃剂、3份-5份硅酸钙晶须、8份-12份Bi2O3、0.1份-0.5份抗氧剂、0.1份-0.3份SEBS-g-MAH混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料通过双螺杆挤出机挤出造粒，即得到PS复合材料。
所述步骤(2)具体为：将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，即得到PS复合材料，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度160～180℃，二区温度210～250℃，三区温度210～250℃，四区温度210～250℃，五区温度210～250℃，六区温度210～250℃，机头温度210～250℃,螺杆转速200～280r/min。
本发明的有益技术效果是：
1、本技术创新地以八溴双酚S醚和无水碳酸镁进行复配作为主阻燃剂，硅酸钙晶须作为协效阻燃剂来共同提升PS复合材料的阻燃性能。
2、硅酸钙晶须作为协效阻燃剂，它具有典型的多孔结构，能够催化膨胀成碳，提升PS复合材料的阻燃性能。
3、Bi2O3的加入提升了PS复合材料的导热性能。
4、PC的加入提升了PS复合材料的韧性。
5、本技术制得的回收PS复合材料，成本低，韧性良好，阻燃性、导热性也很优异，具有很大的推广意义。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本申请提供一种阻燃导热回收PS复合材料，按重量份由以下组分组成：
阻燃剂为八溴双酚S醚和无水碳酸镁的混合物；八溴双酚S醚和无水碳酸镁的质量比为3：1。
协效阻燃剂为硅酸钙晶须。
导热填料为氧化铋(Bi2O3)。
抗氧剂为巴斯夫公司的三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(简称Irganox168)、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称Irganox1010)或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(简称Irganox1330)中的一种或几种的混合。
相容剂为SEBS-g-MAH。
上述任一项阻燃导热回收PS复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取80份-100份的回收PS、20份-30份的回收PC、12份-16份阻燃剂、3份-5份硅酸钙晶须、8份-12份Bi2O3、0.1份-0.5份抗氧剂、0.1份-0.3份SEBS-g-MAH混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料通过双螺杆挤出机挤出造粒，即得到PS复合材料。
步骤(2)具体为：将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，即得到PS复合材料，其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度160～180℃，二区温度210～250℃，三区温度210～250℃，四区温度210～250℃，五区温度210～250℃，六区温度210～250℃，机头温度210～250℃,螺杆转速200～280r/min。
实施例1
(1)称取80份回收PS、20份回收PC、9份八溴双酚S醚、3份无水碳酸镁、3份硅酸钙晶须、8份Bi2O3、0.1份Irganox168、0.1份SEBS-g-MAH混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到回收PS复合材料P1。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度160℃，二区温度210℃，三区温度210℃，四区温度210℃，五区温度210℃，六区温度210℃，机头温度210℃,螺杆转速200r/min。
实施例2
(1)称取100份回收PS、30份回收PC、12份八溴双酚S醚、4份无水碳酸镁、5份硅酸钙晶须、12份Bi2O3、0.1份Irganox168、0.2份Irganox1010、0.2份Irganox1330、0.3份SEBS-g-MAH混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到回收PS复合材料P2。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度180℃，二区温度250℃，三区温度250℃，四区温度250℃，五区温度250℃，六区温度250℃，机头温度250℃,螺杆转速280r/min。
实施例3
(1)称取90份回收PS、25份回收PC、10.5份八溴双酚S醚、3.5份无水碳酸镁、4份硅酸钙晶须、10份Bi2O3、0.1份Irganox168、0.2份Irganox1010、0.2份SEBS-g-MAH混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到回收PS复合材料P3。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度170℃，二区温度230℃，三区温度230℃，四区温度230℃，五区温度230℃，六区温度230℃，机头温度230℃；螺杆转速240r/min。
实施例4
(1)称取95份回收PS、27份回收PC、12份八溴双酚S醚、4份无水碳酸镁、3份硅酸钙晶须、9份Bi2O3、0.1份Irganox1010、0.2份Irganox1330、0.1份SEBS-g-MAH混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到回收PS复合材料P4。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度165℃，二区温度215℃，三区温度215℃，四区温度215℃，五区温度215℃，六区温度215℃，机头温度215℃；螺杆转速260r/min。
实施例5
(1)称取85份回收PS、24份回收PC、9份八溴双酚S醚、3份无水碳酸镁、4份硅酸钙晶须、11份Bi2O3、0.1份Irganox1010、0.2份Irganox168、0.3份SEBS-g-MAH混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到回收PS复合材料P5。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度170℃，二区温度230℃，三区温度225℃，四区温度225℃，五区温度225℃，六区温度225℃，机头温度225℃；螺杆转速250r/min。
对比例1
(1)称取95份回收PS、0.1份Irganox1010、0.2份Irganox168、0.1份SEBS-g-MAH混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到回收PS复合材料D1。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度170℃，二区温度230℃，三区温度225℃，四区温度225℃，五区温度225℃，六区温度225℃，机头温度225℃；螺杆转速250r/min。
性能测试：
将上述实施例1-5及对比例1制备的回收PS复合材料用注塑机制成样条测试，测试数据如下表：
表1各实施例及对比例产品性能测试
从表中还可以看出实施例1-5的韧性、阻燃性、导热性能都要好于对比例1。这对于扩展回收PS复合材料的应用领域，具有非常重要的意义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (5)

1.一种阻燃导热回收PS复合材料，其特征在于，按重量份由以下组分组成：
所述阻燃剂为八溴双酚S醚和无水碳酸镁的混合物；
所述八溴双酚S醚和无水碳酸镁的质量比为3：1；
所述协效阻燃剂为硅酸钙晶须；
所述导热填料为氧化铋。
2.根据权利要求1所述的阻燃导热回收PS复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。
3.根据权利要求1所述的阻燃导热回收PS复合材料，其特征在于，所述相容剂为SEBS-g-MAH。
4.上述权利要求1至3中任一项阻燃导热回收PS复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取80份-100份的回收PS、20份-30份的回收PC、12份-16份阻燃剂、3份-5份硅酸钙晶须、8份-12份Bi2O3、0.1份-0.5份抗氧剂、0.1份-0.3份SEBS-g-MAH混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料通过双螺杆挤出机挤出造粒，即得到PS复合材料。
5.根据权利要求4所述的阻燃导热回收PS复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，即得到PS复合材料，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度160～180℃，二区温度210～250℃，三区温度210～250℃，四区温度210～250℃，五区温度210～250℃，六区温度210～250℃，机头温度210～250℃,螺杆转速200～280r/min。
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