CN114672104B - 一种环保型甲基八溴醚的阻燃母粒及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型甲基八溴醚的阻燃母粒及其制备方法与应用，涉及阻燃材料技术领域，按重量份计，包括甲基八溴醚35~65份，稳定剂5~30份，聚苯乙烯40~60份。本发明制备的环保型甲基八溴醚阻燃母粒氧指数高，垂直燃烧UL 94级别可达到V0级，具有非常好的阻燃效果，在阻燃过程中不产生毒性气体，符合环保要求，可以广泛用于制备挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)中。

Description

一种环保型甲基八溴醚的阻燃母粒及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及阻燃材料技术领域，特别涉及一种环保型甲基八溴醚的阻燃母粒及其制备方法与应用。
背景技术
聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主体，加入发泡剂等添加剂制成，它是使用最多的一种缓冲材料，具有闭孔结构，吸水性小，有优良的抗水性，密度小，机械强度好，缓冲性能优异；加工性好，易于模塑成型，着色性好，温度适应性强，抗放射性优异等优点，而且尺寸精度高，结构均匀，因此在外墙保温中其使用率很高。
聚苯乙烯泡沫塑料常用的阻燃剂是六溴环十二烷，六溴环十二烷具有优异的阻燃效果，但是用作阻燃剂时，在190℃以上六溴环十二烷脱溴化氢变得剧烈，溴化氢蒸汽的危害会更为显著。
阻燃剂中最常用的卤系阻燃剂虽然具有其他阻燃剂系列无可比拟的高效性，但是它对环境和人的危害是不可忽视的。环保问题是助剂开发和应用商关注的焦点，所以国内外一直在调整阻燃剂的产品结构，加大高效环保型阻燃剂的开发。
发明内容
针对以上缺陷，本发明的目的是提供一种环保型甲基八溴醚的阻燃母粒及其制备方法与应用，该阻燃母粒氧指数高，垂直燃烧UL 94级别可达到V0级，不产生有毒气体，具有非常好的阻燃效果。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种环保型甲基八溴醚的阻燃母粒，按重量份计，包括甲基八溴醚35~65份，稳定剂5~30份，聚苯乙烯40~60份；
所述稳定剂由季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬脂酸酰胺和矿物稳定剂组成；所述矿物稳定剂为沸石、水滑石、碳酸硅中的至少一种；
所述稳定剂，按重量份计，包括季戊四醇硬脂酸酯2~10份，乙撑双硬脂酸酰胺2~10份，矿物稳定剂1~10份。
一种上述环保型甲基八溴醚的阻燃母粒的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将挤出机按需求设定到120~200℃；
步骤2、按照所述的重量份数称取各种原料；
步骤3、将称取的原料按照聚苯乙烯、稳定剂、甲基八溴醚的加料顺序加入到高速混合机中，混合5min；
步骤4、将混好的物料放入至喂料仓中；
步骤5、将物料加入到双螺杆喂料机中进行熔融挤出；
步骤6、将挤出的样条通过水槽冷却以后进行切粒得到成品阻燃母粒。
优选地，所述双螺杆喂料机主机频率为20~40Hz，喂料频率为4~10Hz。
优选地，所述季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬脂酸酰胺与矿物稳定剂的重量比为（2~10）:（2~10）:1。
一种上述环保型甲基八溴醚的阻燃母粒应用在阻燃XPS制品中，其添加量为1~5wt%。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
1、本发明以甲基八溴醚作为阻燃剂，甲基八溴醚具有耐高温、稳定性好的优点，结合矿物稳定剂，增加耐温性能和稳定性，氧指数高，垂直燃烧UL 94级别可达到V0级，具有非常好的阻燃效果。
2、本发明加入季戊四醇硬脂酸酯可提高阻燃母粒的热稳定性、产品的光泽和加工性能。
4、本发明的阻燃母粒用于XPS材料中，与高分子树脂的相容性好，添加量少发泡效果好，同等条件下完美替代六溴环十二烷；本发明的阻燃母粒在添加之后无累积性、迁移性和持久性，不对环境和人体产生危害，属于环保型阻燃剂。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明提供的一种环保型甲基八溴醚的阻燃母粒及其制备方法与应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。在本发明中，如无特殊说明，所有制备原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。
实施例1:
称取聚苯乙烯50份、季戊四醇硬脂酸酯3份、乙撑双硬脂酸酰胺4份、沸石1份、甲基八溴醚55份，加入到高混机中充分混合；将混合后的物料加入双螺杆挤出机，调整挤出温度为120℃，主机频率为20Hz，喂料频率为4Hz，经熔融挤出，获得阻燃母粒。
实施例2:
称取聚苯乙烯60份、季戊四醇硬脂酸酯3份、乙撑双硬脂酸酰胺3份、水滑石2份、甲基八溴醚35份，加入到高混机中充分混合；将混合后的物料加入双螺杆挤出机，调整挤出温度为140℃，主机频率为25Hz，喂料频率为4.5Hz，经熔融挤出，获得阻燃母粒。
实施例3:
称取聚苯乙烯40份、季戊四醇硬脂酸酯4份、乙撑双硬脂酸酰胺8份、碳酸硅6份、甲基八溴醚48份，加入到高混机中充分混合；将混合后的物料加入双螺杆挤出机，调整挤出温度为160℃，主机频率为28Hz，喂料频率为6Hz，经熔融挤出，获得阻燃母粒。
实施例4:
称取聚苯乙烯45份、季戊四醇硬脂酸酯5份、乙撑双硬脂酸酰胺5份、碳酸硅10份、甲基八溴醚40份，加入到高混机中充分混合；将混合后的物料加入双螺杆挤出机，调整挤出温度为180℃，主机频率为35Hz，喂料频率为8Hz，经熔融挤出，获得阻燃母粒。
实施例5
称取聚苯乙烯55份、季戊四醇硬脂酸酯10份、乙撑双硬脂酸酰胺5份、碳酸硅5份、甲基八溴醚65份，加入到高混机中充分混合；将混合后的物料加入双螺杆挤出机，调整挤出温度为200℃，主机频率为40Hz，喂料频率为10Hz，经熔融挤出，获得阻燃母粒。
将实施例1~5制备的阻燃母粒以不同的添加量加入到挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)中，并对含有不同重量份数的阻燃母粒的阻燃XPS进行样条燃烧测试，得到的结果如下所示：
不同含量阻燃母粒的阻燃XPS样条燃烧测试结果
从表中可以看出，阻燃母粒添加量为3％以上时，其阻燃效果氧指数均达到到30％以上，阻燃母粒添加量为2％以上时垂直燃烧UL 94级别均达到了V0级，具有非常好的阻燃效果。

Claims (5)

1.一种环保型甲基八溴醚的阻燃母粒，其特征在于，按重量份计，包括甲基八溴醚35~65份，稳定剂5~30份，聚苯乙烯40~60份；
所述稳定剂由季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬脂酸酰胺和矿物稳定剂组成；所述矿物稳定剂为沸石、水滑石、碳酸硅中的至少一种；
所述稳定剂，按重量份计，包括季戊四醇硬脂酸酯2~10份，乙撑双硬脂酸酰胺2~10份，矿物稳定剂1~10份。
2.一种如权利要求1所述的环保型甲基八溴醚的阻燃母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将挤出机按需求设定到120~200℃；
步骤2、按照所述的重量份数称取各种原料；
步骤3、将称取的原料按照聚苯乙烯、稳定剂、甲基八溴醚的加料顺序加入到高速混合机中，混合5min；
步骤4、将混好的物料放入至喂料仓中；
步骤5、将物料加入到双螺杆喂料机中进行熔融挤出；
步骤6、将挤出的样条通过水槽冷却以后进行切粒得到成品阻燃母粒。
3.如权利要求2所述的一种环保型甲基八溴醚阻燃母粒及其制备方法，其特征在于，所述双螺杆喂料机主机频率为20~40Hz，喂料频率为4~10Hz。
4.如权利要求2所述的一种环保型甲基八溴醚阻燃母粒及其制备方法，其特征在于，所述季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬脂酸酰胺与矿物稳定剂的重量比为（2~10）:（2~10）:1。
5.如权利要求1所述的一种环保型甲基八溴醚阻燃母粒的应用，其特征在于，所述阻燃母粒在阻燃XPS制品中的添加量为1~5wt%。
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