技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种阻燃高分子材料及其制备方法。
背景技术
高分子材料，也称聚合物材料，它是以高分子化合物，即聚合物为基体组成的材料。大多数高分子材料，除基本组分聚合物之外，为了获得具有各种实用性能或改善其成型加工性能，一般还有各种添加剂。材料的组成及成分之间的配比从根本上保证了制品的性能，而各种添加剂则是在一定程度上优化了材料的性能。
火灾是一种常见的灾害，快速的经济发展使我们的生活丰富多彩，但超大规模建筑和人员聚集场所不断增多，新材料，尤其是新型高分子材料的使用，大大增加了火灾风险。自从上世纪30年代，高分子材料进入了国民经济和人民生活的各个领域和方面，人类就开始面对着新的火灾威胁，因为高分子材料绝大部分都是可燃或易燃的。
综上所述，因此需要一种具有阻燃性能的高分子材料，来改善现有技术的不足，推动高分子材料行业的发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种阻燃高分子材料及其制备方法，本发明的制备方法简单，原材料易获取，制备成本低廉，适合工业化大规模推广生产。
本发明提供了如下的技术方案：
一种阻燃高分子材料，包括以下重量份的原料：高分子树脂35-45份、阻燃催化剂20-24份、阻燃剂18-22份、润滑剂13-16份、羟乙基纤维素20-26份、碳酸丙烯酯18-22份、甲苯二胺15-19份和四溴双酚16-19份。
优选的，所述阻燃高分子材料包括以下重量份的原料：高分子树脂35-43份、阻燃催化剂20-22份、阻燃剂18-21份、润滑剂13-15份、羟乙基纤维素20-24份、碳酸丙烯酯18-20份、甲苯二胺15-17份和四溴双酚16-18份。
优选的，所述阻燃高分子材料包括以下重量份的原料：高分子树脂43份、阻燃催化剂22份、阻燃剂21份、润滑剂15份、羟乙基纤维素24份、碳酸丙烯酯20份、甲苯二胺17份和四溴双酚18份。
一种阻燃高分子材料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将阻燃催化剂和羟乙基纤维素混合后置于球磨机中球磨2-3h，再加入阻燃剂、润滑剂，搅拌均匀，得到材料一；
b、将高分子树脂和碳酸丙烯酯放入反应釜中混炼2-3h，温度为450-600℃，再向反应釜中加入甲苯二胺和四溴双酚，混炼20-35min后，得到材料二；
c、将材料一和材料二混合均匀后导入高混机内搅拌35-45min，搅拌速度为1200-1400r/min，再经双螺杆挤出机在180-220℃下混炼塑化挤出，得到材料三；
d、将材料三置于超声波下分散10-15min，再置于230-250℃的双螺杆挤出机中熔融挤出，导入模具中冷却至常温，在进行压制、切割成型，即可得到成品。
优选的，所述步骤a的阻燃催化剂的制备方法为：将金属氧化物与白云石混合投入水中，搅拌反应3-5h得到矿物浆，然后将矿物浆于100-120℃下干燥，最后放入马弗炉中于350-450℃下煅烧2-3h即可。
优选的，所述金属氧化物为氧化铁、氧化钴和氧化镍中的任一种或多种的组合。
优选的，所述步骤a的阻燃剂为卤系阻燃剂、膨胀型阻燃剂、硅系阻燃剂和无机阻燃剂中的任一种或多种的组合。
优选的，所述步骤a的润滑剂为EBS、硬脂酸锌、硬脂酸钙和聚乙烯蜡中的任一种或多种的组合。
优选的，所述步骤b的高分子树脂为低密度聚乙烯树脂和高密度聚乙烯树脂。
本发明的有益效果是：
本发明的高分子树脂为低密度聚乙烯树脂和高密度聚乙烯树脂，其材料本身就具有一定的耐温性能、耐寒性能、耐油和耐酸碱腐蚀性能，使得制备的高分子材料也具有同等的性能。
本发明阻燃催化剂主要成分为白云石，是自然界中存在的天然矿物，来源广泛，价格低廉、且易于再加工，所制备的阻燃催化剂可进一步提高高分子材料的阻燃性能。
本发明的制备方法简单，原材料易获取，制备成本低廉，制备过程中没有二次污染物，因此适合工业化大规模推广生产。
本发明制备的高分子材料具有较高的极限氧指数，因此具有较好的阻燃效果。
具体实施方式
实施例1
一种阻燃高分子材料，包括以下重量份的原料：高分子树脂45份、阻燃催化剂24份、阻燃剂18份、润滑剂13份、羟乙基纤维素26份、碳酸丙烯酯18份、甲苯二胺15份和四溴双酚16份。
一种阻燃高分子材料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将阻燃催化剂和羟乙基纤维素混合后置于球磨机中球磨3h，再加入阻燃剂、润滑剂，搅拌均匀，得到材料一；
b、将高分子树脂和碳酸丙烯酯放入反应釜中混炼2h，温度为600℃，再向反应釜中加入甲苯二胺和四溴双酚，混炼35min后，得到材料二；
c、将材料一和材料二混合均匀后导入高混机内搅拌45min，搅拌速度为1400r/min，再经双螺杆挤出机在220℃下混炼塑化挤出，得到材料三；
d、将材料三置于超声波下分散15min，再置于250℃的双螺杆挤出机中熔融挤出，导入模具中冷却至常温，在进行压制、切割成型，即可得到成品。
步骤a的阻燃催化剂的制备方法为：将金属氧化物与白云石混合投入水中，搅拌反应5h得到矿物浆，然后将矿物浆于120℃下干燥，最后放入马弗炉中于450℃下煅烧3h即可。
金属氧化物为氧化铁、氧化钴和氧化镍的组合。
步骤a的阻燃剂为卤系阻燃剂、膨胀型阻燃剂、硅系阻燃剂和无机阻燃剂的组合。
步骤a的润滑剂为EBS、硬脂酸锌、硬脂酸钙和聚乙烯蜡的组合。
步骤b的高分子树脂为低密度聚乙烯树脂和高密度聚乙烯树脂。
本实施例制备的高分子材料的性能，其极限氧指数为51.3％，线性燃烧速率为15.5mm/min，较普通的高分子材料降低了30％左右。
实施例2
一种阻燃高分子材料，包括以下重量份的原料：高分子树脂39份、阻燃催化剂20份、阻燃剂22份、润滑剂13份、羟乙基纤维素20份、碳酸丙烯酯18份、甲苯二胺19份和四溴双酚16份。
一种阻燃高分子材料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将阻燃催化剂和羟乙基纤维素混合后置于球磨机中球磨2h，再加入阻燃剂、润滑剂，搅拌均匀，得到材料一；
b、将高分子树脂和碳酸丙烯酯放入反应釜中混炼2h，温度为450℃，再向反应釜中加入甲苯二胺和四溴双酚，混炼20min后，得到材料二；
c、将材料一和材料二混合均匀后导入高混机内搅拌35min，搅拌速度为1200r/min，再经双螺杆挤出机在180℃下混炼塑化挤出，得到材料三；
d、将材料三置于超声波下分散10min，再置于230℃的双螺杆挤出机中熔融挤出，导入模具中冷却至常温，在进行压制、切割成型，即可得到成品。
步骤a的阻燃催化剂的制备方法为：将金属氧化物与白云石混合投入水中，搅拌反应5h得到矿物浆，然后将矿物浆于120℃下干燥，最后放入马弗炉中于350℃下煅烧2h即可。
金属氧化物为氧化铁、氧化钴和氧化镍的组合。
步骤a的阻燃剂为卤系阻燃剂、膨胀型阻燃剂、硅系阻燃剂和无机阻燃剂的组合。
步骤a的润滑剂为EBS、硬脂酸锌、硬脂酸钙和聚乙烯蜡的组合。
步骤b的高分子树脂为低密度聚乙烯树脂和高密度聚乙烯树脂。
本实施例制备的高分子材料的性能，其极限氧指数为48.9％，线性燃烧速率为16.2mm/min，较普通的高分子材料降低了29％左右。
实施例3
一种阻燃高分子材料，包括以下重量份的原料：高分子树脂43份、阻燃催化剂22份、阻燃剂21份、润滑剂15份、羟乙基纤维素24份、碳酸丙烯酯20份、甲苯二胺17份和四溴双酚18份。
一种阻燃高分子材料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将阻燃催化剂和羟乙基纤维素混合后置于球磨机中球磨3h，再加入阻燃剂、润滑剂，搅拌均匀，得到材料一；
b、将高分子树脂和碳酸丙烯酯放入反应釜中混炼2-3h，温度为450℃，再向反应釜中加入甲苯二胺和四溴双酚，混炼35min后，得到材料二；
c、将材料一和材料二混合均匀后导入高混机内搅拌35min，搅拌速度为1200r/min，再经双螺杆挤出机在220℃下混炼塑化挤出，得到材料三；
d、将材料三置于超声波下分散15min，再置于230℃的双螺杆挤出机中熔融挤出，导入模具中冷却至常温，在进行压制、切割成型，即可得到成品。
步骤a的阻燃催化剂的制备方法为：将金属氧化物与白云石混合投入水中，搅拌反应5h得到矿物浆，然后将矿物浆于120℃下干燥，最后放入马弗炉中于350℃下煅烧2h即可。
金属氧化物为氧化铁、氧化钴和氧化镍的组合。
步骤a的阻燃剂为卤系阻燃剂、膨胀型阻燃剂、硅系阻燃剂和无机阻燃剂的组合。
步骤a的润滑剂为EBS、硬脂酸锌、硬脂酸钙和聚乙烯蜡的组合。
步骤b的高分子树脂为低密度聚乙烯树脂和高密度聚乙烯树脂。
本实施例制备的高分子材料的性能，其极限氧指数为48.8％，线性燃烧速率为15.8mm/min，较普通的高分子材料降低了30％左右。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。