[发明专利]一种阻燃聚苯乙烯复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种阻燃聚苯乙烯复合材料，其特征在于，所述阻燃聚苯乙烯复合材料以重量份计包括如下组分：

所述无机复合粒子为二氧化硅包覆金属氧化物复合粒子。

2.根据权利要求1所述的阻燃聚苯乙烯复合材料，其特征在于，所述聚苯乙烯树脂包括通用级聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物或可发性聚苯乙烯中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述聚苯乙烯树脂的熔融指数为1～50g/10min；

优选地，所述苯乙烯-马来酸酐共聚物的重均分子量为50000～200000；

优选地，所述苯乙烯-马来酸酐共聚物中基于马来酸酐的结构单元的摩尔百分含量为1～10％。

3.根据权利要求1或2所述的阻燃聚苯乙烯复合材料，其特征在于，所述乙烯基聚合物包括聚乙烯、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物或乙烯-醋酸乙烯共聚物中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述乙烯基聚合物的熔融指数为0.3～30g/10min；

优选地，所述乙烯基聚合物与苯乙烯-马来酸酐共聚物的质量比为(1.2～2):1。

4.根据权利要求1～3任一项所述的阻燃聚苯乙烯复合材料，其特征在于，所述环氧类增塑剂包括环氧大豆油、环氧硬脂酸辛酯或环氧脂肪酸丁酯中的任意一种或至少两种的组合，优选为环氧大豆油和环氧硬脂酸辛酯的组合物；

优选地，所述环氧大豆油与环氧硬脂酸辛酯的质量比为(1～1.5):1；

优选地，所述环氧类增塑剂的环氧值为3～10％。

5.根据权利要求1～4任一项所述的阻燃聚苯乙烯复合材料，其特征在于，所述有机过氧化物选自过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯、过氧化(2-乙基己基)碳酸叔戊酯或过氧化甲基异丁酮中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述磷系阻燃剂包括磷酸酯、聚磷酸酯、磷酸盐、磷腈化合物或10-(2,5-二羟基苯基)-10H-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物中的任意一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求1～5任一项所述的阻燃聚苯乙烯复合材料，其特征在于，所述金属氧化物包括氧化铝、氧化镁、三氧化二锑或氧化锌中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述金属氧化物包括氧化铝和三氧化二锑的组合；

优选地，所述金属氧化物中三氧化二锑的质量百分含量为20～50％；

优选地，所述无机复合粒子采用如下方法进行制备，所述方法包括：将金属氧化物的分散液与正硅酸乙酯混合后进行反应，得到所述无机复合粒子；

优选地，所述分散液的溶剂为水，或水与醇类溶剂的混合物；

优选地，以所述金属氧化物的质量为1g计，所述正硅酸乙酯的体积为5～100mL；

优选地，所述反应在碱性环境中进行；

优选地，所述碱性环境的pH值为8～12；

优选地，所述反应的温度为30～60℃；

优选地，所述反应的时间为2～10h；

优选地，所述反应完成后还包括过滤和干燥的步骤。

7.根据权利要求1～6任一项所述的阻燃聚苯乙烯复合材料，其特征在于，所述阻燃聚苯乙烯复合材料以重量份计还包括0.1～5份硅烷偶联剂；

优选地，所述硅烷偶联剂包括氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂或乙烯基硅烷偶联剂中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选为氨基硅烷偶联剂；

优选地，所述阻燃聚苯乙烯复合材料还包括颜填料、抗氧化剂、紫外线吸收剂或润滑剂中的任意一种或至少两种的组合。

8.一种如权利要求1～7任一项所述的阻燃聚苯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将聚苯乙烯树脂、乙烯基聚合物和有机过氧化物混合，得到预混料；

(2)将步骤(1)得到的预混料、苯乙烯-马来酸酐共聚物、环氧类增塑剂、磷系阻燃剂、无机复合粒子和任选地硅烷偶联剂共混后挤出，经冷却、干燥、切粒，得到所述阻燃聚苯乙烯复合材料。