專利名稱：一種苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物、其制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于功能化高分子材料領(lǐng)域，涉及一種具有阻燃性能的高分子材料，具體地，涉及一種苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物、其制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
共聚改性可以改善由單一單體聚合而成的聚合物材料的一些缺點(diǎn)，是制備新型功能材料的一種比較有效的方法，苯乙烯類共聚樹脂品種眾多，通過(guò)苯乙烯與其他單體共聚制備出許多性能優(yōu)良的新型苯乙烯共聚樹脂，提高特定的性能，從而大大地?cái)U(kuò)展了苯乙烯類樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域，本發(fā)明就聚苯乙烯樹脂的阻燃性能較差基礎(chǔ)上，與鹵代苯乙烯進(jìn)行共聚合成具有阻燃性能的苯乙烯和鹵代苯乙烯共聚物。其應(yīng)用主要是阻燃級(jí)別模塑可發(fā)性聚苯乙烯共聚物(EPS)、阻燃級(jí)別擠塑性聚苯乙烯共聚物(XPS)泡沫制品和阻燃級(jí)別的聚苯乙烯塑料以及相關(guān)塑料合金。目前解決建筑外墻外保溫問(wèn)題，是全球?qū)崿F(xiàn)節(jié)能環(huán)保最重要組成部分。使用模塑可發(fā)性聚苯乙烯EPS又是外墻外保溫中的最重要最成熟的解決方案。目前聚苯乙烯材料的主要阻燃劑是添加六溴環(huán)十二烷(HB⑶)。六溴環(huán)十二烷將被《斯德哥爾摩公約》于2014-2016年禁用。作為締約國(guó)之一的中國(guó)，也將在《斯德哥爾摩公約》有關(guān)該條款生效后的一年左右時(shí)間實(shí)施該法案。其被禁用的最重要原因是其低分子物質(zhì)的性質(zhì)，可發(fā)生遷移，符合斯德哥爾摩公約附件D “持久性、生物富集、遠(yuǎn)距離遷移和有害”這一條件。同時(shí)六溴環(huán)十二烷(HB⑶)的添加量也不能超過(guò)一定比例，否則聚苯乙烯的物理性能將大幅度降低；比如當(dāng)模塑可發(fā)性聚苯乙烯(EPS)的六溴環(huán)十二烷(HBCD)含量超過(guò)1. 5%時(shí)，其力學(xué)強(qiáng)度大幅度降低，不具有實(shí)用價(jià)值；這限制了其阻燃性能的提高。因此開發(fā)新一代的阻燃方案成為當(dāng)務(wù)之急。目前主流的開發(fā)思路是含溴聚合物阻燃劑和聚苯乙烯共混，含溴聚合物比如溴代聚苯乙烯、聚溴化物(如聚丙烯酸五溴芐酯)。由于聚合物共混分散的均勻程度，難以達(dá)至IJ，低分子物質(zhì)在聚合物中分散的均勻程度，使其難以達(dá)到低分子阻燃劑所能達(dá)到的阻燃效果；同時(shí)聚合物阻燃劑在苯乙烯單體溶解度有上限，其添加量也受到更大的限制；如上原因造成這些方案的阻燃效果難以超越六溴環(huán)十二烷的阻燃效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是一種苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物，該共聚物兼顧高分子材料的物理性能和阻燃性，合成方法簡(jiǎn)單，減少添加劑，從而減少了低分子物質(zhì)在環(huán)境中的遷移，以及遷移之后帶來(lái)的一系列危害
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供一種苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物，該共聚物是由苯乙烯單體與鹵代苯乙烯單體共聚形成的，其中，鹵代苯乙烯在該共聚物中的含量按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為O. 1 80%,該鹵代苯乙烯的結(jié)構(gòu)為
權(quán)利要求
1.一種苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物，其特征在于，該共聚物是由苯乙烯單體與鹵代苯乙烯單體共聚形成的，其中，鹵代苯乙烯在該共聚物中的含量按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為
2.如權(quán)利要求1所述的苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物，其特征在于，所述的鹵代苯乙烯在該共聚物中的含量按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為O. 8 4%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物，其特征在于，所述的共聚物是苯乙烯單體與鹵代苯乙烯單體通過(guò)添加O. 05 的引發(fā)劑共聚形成的，上述百分?jǐn)?shù)為以所得共聚物的理論量的重量百分?jǐn)?shù)計(jì)。
4.如權(quán)利要求3所述的苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物，其特征在于，所述的引發(fā)劑選擇偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁酸二甲酯、過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯、過(guò)氧化二碳酸二異丙酯中的任意一種以上。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物的制備方法，其特征在于，苯乙烯與鹵代苯乙烯采用本體聚合，具體方法包含步驟I，將苯乙烯、按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為O. Γ80%的鹵代苯乙烯、O. 05 的引發(fā)劑，及，(Γ0. 2%的成核劑混合均勻，升溫至7(Tl60°C ；步驟2，恒溫?cái)嚢鐿. 5^12小時(shí)后停止，得到苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物；上述百分?jǐn)?shù)為以所得共聚物的理論量的重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，苯乙烯單體的量為共聚物的總重量減去鹵代苯乙烯的重量。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物的制備方法，其特征在于，苯乙烯與鹵代苯乙烯采用懸浮聚合得到苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物，具體方法包含步驟1，取5(Γ300%的去離子水，及O. 0Γ4%的分散劑，機(jī)械攪拌，待分散劑完全溶解；步驟2，加入O. Γ80%的鹵代苯乙烯，苯乙烯單體，O. 05 2%的引發(fā)劑，及(Γ0. 2%的成核劑，升溫至SO^lOO0C ；步驟3，恒溫?cái)嚢? 24小時(shí)后停止，得到苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物；上述百分?jǐn)?shù)為以所得共聚物的理論量的重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，苯乙烯單體的量為共聚物的總重量減去鹵代苯乙烯的重量。
7.如權(quán)利要求6所述的苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物的制備方法，其特征在于，所述的分散劑的用量為ο. Γι%;所述分散劑選擇聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、磷酸鈣、十二烷基苯磺酸鈉中的任意一種以上；上述百分?jǐn)?shù)為以所得共聚物的理論量的重量百分?jǐn)?shù)計(jì)。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物的用途，其特征在于，該苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物用于制備阻燃級(jí)別模塑可發(fā)性聚苯乙烯共聚物、阻燃級(jí)別擠塑聚苯乙烯共聚物泡沫制品、以及，阻燃級(jí)別的聚苯乙烯塑料或塑料合金。
9.如權(quán)利要求8所述的苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物的用途，其特征在于，通過(guò)該苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物制備可發(fā)性聚苯乙烯共聚物的方法為在盛有苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物、按共聚物的重量百分?jǐn)?shù)計(jì)O. 1-0. 3%的分散劑的密閉反應(yīng)器中，緩慢注入按共聚物的重量百分?jǐn)?shù)計(jì)4 8%的發(fā)泡劑，然后，機(jī)械攪拌，緩慢升溫至12(T130°C，待完全聚合后，降至室溫，過(guò)濾，得到模塑可發(fā)性聚苯乙烯共聚物。
10.如權(quán)利要求8所述的苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物的用途，其特征在于，通過(guò)該苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物制備擠塑聚苯乙烯共聚物阻燃泡沫制品的方法為把苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物通過(guò)螺桿在160-200°C之間擠出熔化后，注入按共聚物的重量百分?jǐn)?shù)計(jì)4 8%發(fā)泡劑，然后在攪拌混合的同時(shí)冷卻到100-135 ，再經(jīng)模具定量擠出，冷卻，成型，得到擠塑聚苯乙烯共聚物阻燃泡沫制品；上述百分?jǐn)?shù)為以所得共聚物的理論量的重量百分?jǐn)?shù)計(jì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種苯乙烯與鹵代苯乙烯的共聚物、其制備方法及其應(yīng)用，該共聚物是由苯乙烯單體與鹵代苯乙烯單體共聚形成的，其中，鹵代苯乙烯在該共聚物中的含量按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為0.1~80%，該鹵代苯乙烯的結(jié)構(gòu)為，其中，x=1~5，R為Cl、Br或二者的混合。本發(fā)明的共聚物通過(guò)本體聚合及懸浮聚合法制備，該制備方法簡(jiǎn)單，不需要聚苯乙烯合成廠做設(shè)備改動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用；本發(fā)明制備的共聚物具有很好的熱穩(wěn)定性、機(jī)械性能和較好的阻燃性能，而且環(huán)境友好；主要用于制備阻燃級(jí)別模塑可發(fā)性聚苯乙烯共聚物(EPS)、阻燃級(jí)別擠塑聚苯乙烯共聚物(XPS)泡沫制品，以及，阻燃級(jí)別的聚苯乙烯塑料或塑料合金。
文檔編號(hào)C08F2/18GK102993351SQ20121042600
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者王標(biāo)兵, 靳茂全 申請(qǐng)人:上海容志材料科技有限公司