本发明涉及乙烯-醋酸乙烯共聚物技术领域，尤其涉及一种高性能乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料。
背景技术：
乙烯醋酸乙烯酯共聚物简称EVA，其具有良好的耐冲击和耐应力开裂、柔性、高弹性、抗撕裂、穿刺以及低密度、良好电性和化学稳定性，同时与填料、阻燃剂有较好的相容性，目前已被广泛应用于电气绝缘、电缆外套、封装、包装、腐蚀保护等领域。但是乙烯醋酸乙烯酯共聚物本身仍具有一些缺陷，例如耐燃性和耐高温性不是很理想等，从而限制了其应用，需要对其进行改性。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高性能乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料，其弹性高，抗冲击性能优异，阻燃性和耐高温性能好。
本发明提出的一种高性能乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料，其原料按重量份包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物20-30份、线性低密度聚乙烯10-15份、聚酰胺3-10份、硅橡胶2-10份、氯化聚乙烯20-30份、乙烯-丙烯酸共聚物1-5份、三元乙丙橡胶2-10份、石粉120-200份、炭黑0.15-0.5份、改性碳纤维0.3-1.5份、硅微粉2-5份、阻燃剂0.1-0.5份、稳定剂0.5-2份、聚乙烯蜡0.05-0.3份、4，4-二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯0.3-1份、三烯丙基异三聚氰酸酯0.5-1.5份、氧化镁2-5份、双十八烷基二甲基氯化铵1-3.8份。
优选地，其原料按重量份包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物24-26份、线性低密度聚乙烯12-13.5份、聚酰胺4-6份、硅橡胶3.8-5.2份、氯化聚乙烯24-25.6份、乙烯-丙烯酸共聚物2.8-3.5份、三元乙丙橡胶4.7-6份、石粉145-160份、炭黑0.2-0.32份、改性碳纤维0.7-1.2份、硅微粉3-3.7份、阻燃剂0.1-0.25份、稳定剂0.8-1.3份、聚乙烯蜡0.1-0.16份、4，4-二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯0.5-0.62份、三烯丙基异三聚氰酸酯0.8-1.2份、氧化镁3.2-4份、双十八烷基二甲基氯化铵1.6-2.1份。
优选地，其原料按重量份包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物25份、线性低密度聚乙烯12.5份、聚酰胺5份、硅橡胶4份、氯化聚乙烯25份、乙烯-丙烯酸共聚物3.2份、三元乙丙橡胶5.5份、石粉150份、炭黑0.25份、改性碳纤维1份、硅微粉3.3份、阻燃剂0.1份、稳定剂1份、聚乙烯蜡0.1份、4，4-二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯0.6份、三烯丙基异三聚氰酸酯1份、氧化镁3.6份、双十八烷基二甲基氯化铵2份。
优选地，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为18-26wt％。
优选地，所述改性碳纤维是将碳纤维氧化后接枝硅烷偶联剂KH-570得到的碳纤维。
优选地，所述石粉为滑石粉、白云石粉、麦饭石粉中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述阻燃剂为含磷和氮的阻燃剂、可膨胀石墨、热塑性淀粉、氢氧化镁、硼酸锌、羟基锡酸锌按重量比为5-15：1-4：2-7：2-6：0.5-3：2-8的混合物。
优选地，所述含磷和氮的阻燃剂按照以下工艺进行制备：按重量份将50-60份季戊四醇加入200-250份二氧六环中，通入氮气，升温至80-88℃，然后加入30-50份三氯氧磷，在95-100℃下搅拌反应2-5h，反应结束后冷却至室温，经洗涤、干燥得到物料A；按重量份将2-5份物料A、0.1-0.5份偏钒酸铵和10-15份质量浓度为65-68％的硝酸混合均匀，在50-55℃下反应2-5h，反应结束后经冷却、静置、过滤、洗涤、干燥得到物料B；按重量份将30-50份硅烷偶联剂KH-550改性蒙脱土、100份物料B加入100份水中，回流反应2-3.5h后冷却至室温，过滤后得到所述含磷和氮的阻燃剂。
优选地，所述含磷和氮的阻燃剂按照以下工艺进行制备：按重量份将55份季戊四醇加入220份二氧六环中，通入氮气，升温至85℃，然后加入40份三氯氧磷，在95℃下搅拌反应3h，反应结束后冷却至室温，经洗涤、干燥得到物料A；按重量份将3.5份物料A、0.2份偏钒酸铵和12份质量浓度为65％的硝酸混合均匀，在55℃下反应3h，反应结束后经冷却、静置、过滤、洗涤、干燥得到物料B；按重量份将38份硅烷偶联剂KH-550改性蒙脱土、100份物料B加入100份水中，回流反应3h后冷却至室温，过滤后得到所述含磷和氮的阻燃剂；在含磷和氮的阻燃剂的制备过程中，首先以季戊四醇和三氯氧磷为原料，通过控制反应的条件，使季戊四醇中的三个羟基与三氯氧磷发生了反应得到了物料A，将物料A经过偏钒酸铵和硝酸的作用，使其中剩余的羟基被氧化得到了含羧基的物料B，与硅烷偶联剂KH-550改性蒙脱土混合后，物料B中的羧基与偶联剂KH-550改性蒙脱土中的氨基发生了反应，从而将季戊四醇、三氯氧磷和硅烷偶联剂KH-550改性蒙脱土结合为一体，得到了含磷和氮的阻燃剂，将其加入体系中，因同时含有磷、氮、蒙脱土与硅，具有优异的阻燃性能，与可膨胀石墨、热塑性淀粉、氢氧化镁、硼酸锌、羟基锡酸锌按照本发明中的比例配合后，具有优异的协同性能，使本发明复合材料垂直燃烧能够在10s内自熄，无熔滴，质量损失仅为0.052g，达到V-0级别，满足阻燃材料的最高级要求。
优选地，所述稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯按重量比为2-5:1-5:1-2的混合物。
本发明所述高性能乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料可以按照常规的乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料制备工艺制备而成。
本发明所述高性能乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料的原料中，加入了线性低密度聚乙烯、聚酰胺、硅橡胶和三元乙丙橡胶对其进行改性，通过加入氯化聚乙烯和乙烯-丙烯酸共聚物作为增容剂并调节了四者在体系中比例，从而使各原料的性能协同，显著提高了复合材料的耐高温性和耐老化性，并赋予复合材料一定的阻燃性，改善了单纯的乙烯-醋酸乙烯共聚物耐热性和阻燃性不佳的缺陷；碳纤维经氧化和接枝硅烷偶联剂KH-570后，其表面无序度增加，粗糙度提升，比表面积增大，加入体系中，与基体具有良好的浸润性和黏结性，与石粉、炭黑、硅微粉配合后，降低了成本，显著改善了材料的拉伸强度、断裂伸长率、回弹性和压缩永久变形性，同时改善了材料的抗蠕变性和耐热性；在优选方式中，阻燃剂包含含磷和氮的阻燃剂、可膨胀石墨、热塑性淀粉、氢氧化镁、硼酸锌和羟基锡酸锌，其按5-15：1-4：2-7：2-6：0.5-3：2-8的重量比加入体系中具有协效作用，提高了复合材料的耐点燃时间，显著降低了燃烧的速率和材料的放热量，防止了燃烧时的滴落，提高了燃烧的残留物含量，赋予复合材料良好力学性能的同时显著提高了复合材料的耐化学性、热稳定性、耐老化性和阻燃性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种高性能乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料，其原料按重量份包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物30份、线性低密度聚乙烯10份、聚酰胺10份、硅橡胶2份、氯化聚乙烯30份、乙烯-丙烯酸共聚物1份、三元乙丙橡胶10份、石粉120份、炭黑0.5份、改性碳纤维0.3份、硅微粉5份、阻燃剂0.1份、稳定剂0.5份、聚乙烯蜡0.3份、4，4-二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯0.3份、三烯丙基异三聚氰酸酯1.5份、氧化镁2份、双十八烷基二甲基氯化铵3.8份。
实施例2
本发明提出的一种高性能乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料，其原料按重量份包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物20份、线性低密度聚乙烯15份、聚酰胺3份、硅橡胶10份、氯化聚乙烯20份、乙烯-丙烯酸共聚物5份、三元乙丙橡胶2份、石粉200份、炭黑0.15份、改性碳纤维1.5份、硅微粉2份、阻燃剂0.5份、稳定剂2份、聚乙烯蜡0.05份、4，4-二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯1份、三烯丙基异三聚氰酸酯0.5份、氧化镁5份、双十八烷基二甲基氯化铵1份。
实施例3
本发明提出的一种高性能乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料，其原料按重量份包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物26份、线性低密度聚乙烯12份、聚酰胺6份、硅橡胶3.8份、氯化聚乙烯25.6份、乙烯-丙烯酸共聚物2.8份、三元乙丙橡胶6份、滑石粉50份、白云石粉30份、麦饭石粉65份、炭黑0.32份、改性碳纤维0.7份、硅微粉3.7份、阻燃剂0.1份、稳定剂1.3份、聚乙烯蜡0.1份、4，4-二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯0.62份、三烯丙基异三聚氰酸酯0.8份、氧化镁4份、双十八烷基二甲基氯化铵1.6份；
其中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为26wt％；
所述阻燃剂为含磷和氮的阻燃剂、可膨胀石墨、热塑性淀粉、氢氧化镁、硼酸锌、羟基锡酸锌按重量比为5：4：2：6：0.5：8的混合物；
所述含磷和氮的阻燃剂按照以下工艺进行制备：按重量份将50份季戊四醇加入250份二氧六环中，通入氮气，升温至80℃，然后加入50份三氯氧磷，在95℃下搅拌反应5h，反应结束后冷却至室温，经洗涤、干燥得到物料A；按重量份将2份物料A、0.5份偏钒酸铵和10份质量浓度为68％的硝酸混合均匀，在50℃下反应5h，反应结束后经冷却、静置、过滤、洗涤、干燥得到物料B；按重量份将30份硅烷偶联剂KH-550改性蒙脱土、100份物料B加入100份水中，回流反应3.5h后冷却至室温，过滤后得到所述含磷和氮的阻燃剂。
所述稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯按重量比为2:5:1的混合物。
实施例4
本发明提出的一种高性能乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料，其原料按重量份包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物24份、线性低密度聚乙烯13.5份、聚酰胺4份、硅橡胶5.2份、氯化聚乙烯24份、乙烯-丙烯酸共聚物3.5份、三元乙丙橡胶4.7份、白云石粉100份、麦饭石粉60份、炭黑0.2份、改性碳纤维1.2份、硅微粉3份、阻燃剂0.25份、稳定剂0.8份、聚乙烯蜡0.16份、4，4-二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯0.5份、三烯丙基异三聚氰酸酯1.2份、氧化镁3.2份、双十八烷基二甲基氯化铵2.1份；
其中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为18wt％；
所述阻燃剂为含磷和氮的阻燃剂、可膨胀石墨、热塑性淀粉、氢氧化镁、硼酸锌、羟基锡酸锌按重量比为15：1：7：2：3：2的混合物；
所述含磷和氮的阻燃剂按照以下工艺进行制备：按重量份将60份季戊四醇加入200份二氧六环中，通入氮气，升温至88℃，然后加入30份三氯氧磷，在100℃下搅拌反应2h，反应结束后冷却至室温，经洗涤、干燥得到物料A；按重量份将5份物料A、0.1份偏钒酸铵和15份质量浓度为65％的硝酸混合均匀，在55℃下反应2h，反应结束后经冷却、静置、过滤、洗涤、干燥得到物料B；按重量份将50份硅烷偶联剂KH-550改性蒙脱土、100份物料B加入100份水中，回流反应2h后冷却至室温，过滤后得到所述含磷和氮的阻燃剂。
所述稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯按重量比为5:1:2的混合物。
实施例5
本发明提出的一种高性能乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料，其原料按重量份包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物25份、线性低密度聚乙烯12.5份、聚酰胺5份、硅橡胶4份、氯化聚乙烯25份、乙烯-丙烯酸共聚物3.2份、三元乙丙橡胶5.5份、滑石粉150份、炭黑0.25份、改性碳纤维1份、硅微粉3.3份、阻燃剂0.1份、稳定剂1份、聚乙烯蜡0.1份、4，4-二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯0.6份、三烯丙基异三聚氰酸酯1份、氧化镁3.6份、双十八烷基二甲基氯化铵2份；
其中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为22wt％；
所述改性碳纤维是将碳纤维氧化后接枝硅烷偶联剂KH-570得到的碳纤维；
所述阻燃剂为含磷和氮的阻燃剂、可膨胀石墨、热塑性淀粉、氢氧化镁、硼酸锌、羟基锡酸锌按重量比为7：3：4：3：2：5的混合物；
所述含磷和氮的阻燃剂按照以下工艺进行制备：按重量份将55份季戊四醇加入220份二氧六环中，通入氮气，升温至85℃，然后加入40份三氯氧磷，在95℃下搅拌反应3h，反应结束后冷却至室温，经洗涤、干燥得到物料A；按重量份将3.5份物料A、0.2份偏钒酸铵和12份质量浓度为65％的硝酸混合均匀，在55℃下反应3h，反应结束后经冷却、静置、过滤、洗涤、干燥得到物料B；按重量份将38份硅烷偶联剂KH-550改性蒙脱土、100份物料B加入100份水中，回流反应3h后冷却至室温，过滤后得到所述含磷和氮的阻燃剂；
所述稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯按重量比为3:4:1.5的混合物。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。