(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211318562.1 (22)申请日 2022.10.26 (71)申请人 江苏绿安 擎峰新材 料有限公司 地址 215500 江苏省苏州市江苏常熟新材 料产业园盛虞大道38号 (72)发明人 汪权波　陈海风　吴生强　 (74)专利代理 机构 北京高航知识产权代理有限 公司 11530 专利代理师 乔浩刚 (51)Int.Cl. C08L 25/06(2006.01) C08L 71/12(2006.01) C08K 3/38(2006.01) C08K 9/06(2006.01) C08K 3/22(2006.01)C09K 5/14(2006.01) (54)发明名称 一种高导热无卤阻燃聚苯乙烯复合材料及 其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种高导热无卤阻燃聚苯乙 烯复合材料及其制备方法， 复合材料按照重量份 计算， 包括： 聚苯乙烯树脂80 ‑100份、 导热填料 18‑30份、 阻燃剂22 ‑32份、 热稳定剂0.5 ‑2.5份和 光稳定剂1.5 ‑3.5份； 本发明制备了一种高导热 无卤阻燃聚苯乙烯复合材料， 与现有材料最大的 不同是添加了自制的导热填料， 其优点在于， 在 保证阻燃性能的基础上， 能够减少现有阻燃剂的 添加， 还改善了聚苯乙烯材料的耐高温性和导热 性能， 取得了一举多得的效果。 权利要求书2页 说明书9页 CN 115505222 A 2022.12.23 CN 115505222 A 1.一种高导热 无卤阻燃聚苯乙烯复合材 料， 其特征在于， 按照重量份 计算， 包括： 聚苯乙烯树脂80 ‑100份、 导热填料18 ‑30份、 阻燃剂22 ‑32份、 热稳定剂0.5 ‑2.5份和光 稳定剂1.5 ‑3.5份； 所述导热填料的制备包括以下步骤： (1)制备氨基化聚苯醚： 使用聚苯醚树脂经过硝酸/醋酸酐的硝基化处理后， 再经过氯化亚锡/盐酸的催化体系 氨基化处 理， 得到氨基化聚苯醚； (2)制备环氧基化硼化 二钨： 使用纳米硼化二钨粉末经过正硅酸乙酯混合液的处理， 形成硼化二钨活化产物， 再使 用γ‑(2(3‑环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷进行环氧基化处 理， 得到环氧基化硼化 二钨； (3)制备聚苯醚复合硼化 二钨： 将氨基化聚苯醚与环氧基化硼化 二钨混合， 催化结合反应， 得到聚苯醚复合硼化 二钨。 2.根据权利要求1所述的一种高导热无卤阻燃聚苯乙烯复合材料， 其特征在于， 所述阻 燃剂为改性无机阻燃剂， 粒径是5 ‑10 μm； 其中， 改性无机阻燃剂是使用硅烷偶联剂处理无机 阻燃剂后制备得到； 所述改性无机阻燃剂的制备过程中， 所使用的硅烷偶联剂是硅烷偶联 剂A‑174(γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)， 无机阻燃剂包括重量比为(2 ‑5):1的氢 氧化铝和氢 氧化镁。 3.根据权利要求1所述的一种高导热无卤阻燃聚苯乙烯复合材料， 其特征在于， 所述热 稳定剂为有机锡稳定剂， 包括二月桂酸二辛基锡、 二月桂酸二丁基锡、 甲基硫醇锡、 辛基硫 醇锡中的至少一种。 4.根据权利要求1所述的一种高导热无卤阻燃聚苯乙烯复合材料， 其特征在于， 所述光 稳定剂为受阻胺光稳定剂， 包括 光稳定剂62 2、 光稳定剂7 70、 光稳定剂2 92中的一种。 5.根据权利要求1所述的一种高导热无卤阻燃聚苯乙烯复合材料， 其特征在于， 步骤 (1)中， 硝基化处 理的方法为： S1.将聚苯醚树脂混合于甲苯中， 在室温搅拌2 ‑5h， 然后滴加醋酸酐， 超声处理1 ‑2h， 得 到聚苯醚混合液； 其中， 聚苯醚树脂购买自沙伯基础厂家， 型号为PPO  Noryl FXN121BK； 聚 苯醚树脂、 醋酸酐与甲苯的固液比是(12 ‑20)g： (50‑60)mL： (10 0‑200)mL； S2.将聚苯醚混合液盛于烧瓶内， 将烧瓶置于冰水浴中， 逐滴的加入硝酸， 并持续的搅 拌， 在半小时内将硝酸滴加 完毕， 然后升温至25 ‑30℃继续搅拌3 ‑6h， 减压除去溶剂得到固 体， 依次进行水洗和醇洗各三次， 干燥， 得到硝基化聚苯醚； 其中， 硝酸的质量分数是65％， 硝酸的滴加体积与聚苯醚混合液体积比值是(10 ‑20)mL： (15 0‑200)mL。 6.根据权利要求1所述的一种高导热无卤阻燃聚苯乙烯复合材料， 其特征在于， 步骤 (1)中， 氨基化处 理的方法为： 将硝基化聚苯醚与无水乙醇混合于烧瓶内， 机械分散均匀后， 加入氯化亚锡， 升温至 80‑90℃， 再滴加盐酸， 保温搅拌回流20 ‑30h， 反应结束降温至常温， 过滤出固体， 先使用蒸 馏水洗涤至中性， 再使用氢氧化钠溶液洗涤三次， 最后再使用蒸馏水洗涤至中性， 干燥， 得 到氨基化聚苯醚； 其中， 盐酸的质量分数是20％， 氯化亚锡、 硝基化聚苯醚、 盐酸与无水乙醇 的固液比是(120 ‑140)g： (12 ‑20)g： (15 0‑180)mL： (15 0‑180)mL。 7.根据权利要求1所述的一种高导热无卤阻燃聚苯乙烯复合材料， 其特征在于， 步骤权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115505222 A 2(2)中， 硼化 二钨活化产物的制备 过程为： 将纳米硼化二钨粉末分散于氨水、 蒸馏水与乙醇的混合液中， 分散均匀后， 加入正硅酸 乙酯， 在常温下搅拌10 ‑15h， 然后过滤出固体， 依次进 行水洗和醇洗各三次， 干燥， 得到硼化 二钨活化产 物； 其中， 氨水、 蒸馏水与乙醇的混合液中的氨水、 蒸馏水与乙醇的体积比是(2 ‑ 6)mL： (30 ‑50)mL： (150 ‑180)mL， 氨水质量分数是25％； 纳米硼化二钨粉末的粒径是300 ‑ 500nm， 纳米硼化二钨粉末、 正硅酸 乙酯与混合液的固液比是(15 ‑25)g： (25 ‑35)mL： (200 ‑ 250)mL。 8.根据权利要求1所述的一种高导热无卤阻燃聚苯乙烯复合材料， 其特征在于， 步骤 (2)中， 步骤(2)中， 环氧基化处 理的过程包括： 将硼化二钨活化产物加入至 乙醇和蒸馏水的混合液中， 再加入γ ‑(2(3‑环氧丙氧基) 丙基三甲氧基硅烷(KH ‑560)， 常温下超声0.5 ‑1h， 然后调节混合液的pH至5， 升温至50℃， 搅 拌10‑14h， 依次进 行水洗和醇洗各三次， 干燥， 得到环氧基化硼化二钨； 其中， 乙醇和蒸馏水 的混合液中的乙醇和蒸馏水的体积比是1： (1 ‑2)， 硼化二钨活化产物、 γ ‑(2(3‑环氧丙氧 基)丙基三甲氧基硅烷与混合液的固液比是(15 ‑25)g： (1.6 ‑3.2)mL： (20 0‑250)mL。 9.根据权利要求1所述的一种高导热无卤阻燃聚苯乙烯复合材料， 其特征在于， 步骤 (2)中， 步骤(3)中， 聚苯醚复合硼化 二钨的制备 方法为： 将氨基化 聚苯醚与环氧基化硼化二钨混合分散在异丙醇中， 加入路易斯酸催化剂三氟 甲磺酸， 升温至45 ‑55℃， 搅拌8 ‑12h， 冷却至常温， 过滤出固体， 减压干燥， 得到聚苯醚复合 硼化二钨； 其中， 氨基化聚苯醚、 环氧基化硼化二钨、 三氟 甲磺酸与异丙醇 的固液比是(15 ‑ 25)g： (10.8 ‑22.4)g： (0.5 ‑1.5)mL： (20 0‑250)mL。 10.一种权利要求1 ‑9任意之一所述的高导热无卤阻燃聚苯乙烯复合材料的制备方法， 其特征在于， 包括： 步骤1， 将聚苯乙烯树脂与导热填料混合至搅拌器内， 升温至180 ‑200℃， 混合10 ‑ 20min； 步骤2， 依次向步骤1的搅拌器内加入阻燃剂、 热稳定剂和光稳定剂， 继续混合10 ‑ 20min； 步骤3， 将步骤2得到的混合料经过双螺杆挤出机的挤出， 双螺杆挤出机的转速是50 ‑ 70r/min， 长径比是(25 ‑35):1， 温度区间是20 5‑255℃， 成型后， 得到聚苯乙烯复合塑料。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115505222 A 3