本发明属于高分子材料技术领域，特别是指一种阻燃高性能AES复合材料及其制备方法。
背景技术：
丙烯腈-EPDM橡胶-苯乙烯共聚物(AES)是一种综合性能优良的工程塑料，其尺寸稳定性好,绝缘性佳，耐油,成型加工性能比较好，但是其燃点低,这大大限制了它在一些领域上的应用。磷氮类阻燃剂作为阻燃、抑烟、热稳定性高的无机阻燃剂正日益引起关注。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种阻燃高性能AES复合材料及其制备方法，以解决AES复合材料阻燃性低的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种阻燃高性能AES复合材料，按重量份计由以下组分组成：
所述磷氮类阻燃剂为苏州安鸿泰生产的WR02或者WR03。
所述纳米二氧化硅的粒径为10nm-30nm。
所述蒙脱土为钙基蒙脱土。
所述相容剂为SEBS-g-MAH。
所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或多种。
所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸钾中的一种或多种。
上述任一项所述的阻燃高性能AES复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)称取70份-90份的AES、16份-20份的磷氮类阻燃剂、4份-10份的蒙脱土、0.2份-0.6份纳米二氧化硅、0.2份-0.4份相容剂、0.1份-0.5份抗氧剂、0.2份-0.4份润滑剂，混合并搅拌均匀，得到混合料；
2)将步骤1)中得到的混合料挤出造粒，即得到阻燃高性能AES复合材料。
所述步骤2)具体为：
将步骤1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度190-210℃，二区温度220-260℃，三区温度220-260℃，四区温度220-260℃，五区温度220-260℃，六区温度220-260℃，机头温度220-260℃；螺杆转速200-260r/min。
本发明的有益效果是：
蒙脱土与磷氮类阻燃剂具有协同阻燃作用，其加入增强了AES的阻燃性能。
添加少量的纳米SiO2可以起催化磷氮类阻燃剂的酯化反应，促进成炭的作用，增强炭层隔热隔氧的能力，提高了材料的阻燃性能。
少量的纳米SO2还可以促使AES发生交联，这大大改善了AES复合材料的力学性能，拓展了阻燃AES的应用领域，具有重要的研究意义和应用价值。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本发明的实施例中所用的原料如下：
AES(型号SK50)，日本UMG；磷氮类阻燃剂(型号WR02、WR03)，苏州安鸿泰；蒙脱土，湖北远成赛创科技有限公司；纳米SiO2，广州吉必盛科技实业；SEBS-g-MAH，美国科腾；抗氧剂(型号Irganox168、Irganox1010、Irganox1330)，瑞士汽巴精化；硬脂酸钙，湖北中料化工；硬质酸钠，湖北兴银河化工；硬脂酸钾，郑州邦诺化工。
本发明所用的测试仪器如下：
ZSK30型双螺杆挤出机，德国W&P公司；JL-1000型拉力试验机，广州市广才实验仪器公司生产；HTL900-T-5B型注射成型机，海太塑料机械有限公司生产；XCJ-500型冲击测试机，承德试验机厂生产；QT-1196型拉伸测试仪，东莞市高泰检测仪器有限公司；QD-GJS-B12K型高速搅拌机，北京恒奥德仪器仪表有限公司。
本申请提供一种阻燃高性能AES复合材料，按重量份计由以下组分组成：
所述磷氮类阻燃剂为苏州安鸿泰生产的WR02或者WR03。
所述纳米二氧化硅的粒径为10nm-30nm。
所述蒙脱土为钙基蒙脱土。
所述相容剂为SEBS-g-MAH。
所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或多种。
所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸钾中的一种或多种。
上述任一项所述的阻燃高性能AES复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)称取70份-90份的AES、16份-20份的磷氮类阻燃剂、4份-10份的蒙脱土、0.2份-0.6份纳米二氧化硅、0.2份-0.4份相容剂、0.1份-0.5份抗氧剂、0.2份-0.4份润滑剂，混合并搅拌均匀，得到混合料；
2)将步骤1)中得到的混合料挤出造粒，即得到阻燃高性能AES复合材料。
所述步骤2)具体为：
将步骤1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度190-210℃，二区温度220-260℃，三区温度220-260℃，四区温度220-260℃，五区温度220-260℃，六区温度220-260℃，机头温度220-260℃；螺杆转速200-260r/min。
实施例1
1)称取70份AES、16份WR02、4份蒙脱土、0.2份纳米二氧化硅、0.2份SEBS-g-MAH、0.1份Irganox1010、0.1份硬脂酸锌、0.1份硬脂酸钾，混合并搅拌均匀，得到混合料；
2)将步骤1)中得到的混合料挤出造粒，即得到AES复合材料P1。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为190℃，第二温度区的温度为220℃，第三温度区的温度为220℃，第四温度区的温度为220℃，第五温度区的温度为220℃，第六温度区的温度为220℃，双螺杆挤出机的机头温度为220℃，螺杆转速为200r/min。
实施例2
1)称取90份AES、20份WR03、10份蒙脱土、0.6份纳米二氧化硅、0.4份SEBS-g-MAH、0.1份Irganox168、0.2份Irganox1010、0.2份Irganox1330、0.2份硬脂酸钙、0.2份硬脂酸锌，混合并搅拌均匀，得到混合料；
2)将步骤1)中得到的混合料挤出造粒，即得到AES复合材料P2。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为210℃，第二温度区的温度为260℃，第三温度区的温度为260℃，第四温度区的温度为260℃，第五温度区的温度为260℃，第六温度区的温度为260℃，双螺杆挤出机的机头温度为260℃，螺杆转速为260r/min。
实施例3
1)称取80份AES、18份WR02、7份蒙脱土、0.4份纳米二氧化硅、0.3份SEBS-g-MAH、0.1份Irganox168、0.2份Irganox1010、0.2份硬脂酸钙、0.1份硬脂酸钾，混合并搅拌均匀，得到混合料；
2)将步骤1)中得到的混合料挤出造粒，即得到AES复合材料P3。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为200℃，第二温度区的温度为240℃，第三温度区的温度为240℃，第四温度区的温度为240℃，第五温度区的温度为240℃，第六温度区的温度为240℃，双螺杆挤出机的机头温度为240℃，螺杆转速为230r/min。
实施例4
1)称取75份AES、17份WR03、5份蒙脱土、0.3份纳米二氧化硅、0.3份SEBS-g-MAH、0.1份Irganox168、0.1份Irganox1330、0.2份硬脂酸锌、0.1份硬脂酸钾，混合并搅拌均匀，得到混合料；
2)将步骤1)中得到的混合料挤出造粒，即得到AES复合材料P4。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为205℃，第二温度区的温度为245℃，第三温度区的温度为245℃，第四温度区的温度为245℃，第五温度区的温度为245℃，第六温度区的温度为245℃，双螺杆挤出机的机头温度为245℃，螺杆转速为250r/min。
实施例5
1)称取85份AES、16份WR02、9份蒙脱土、0.3份纳米二氧化硅、0.4份SEBS-g-MAH、0.1份Irganox168、0.3份Irganox1330、0.1份硬脂酸锌、0.1份硬脂酸钾，混合并搅拌均匀，得到混合料；
2)将步骤1)中得到的混合料挤出造粒，即得到AES复合材料P5。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为190℃，第二温度区的温度为235℃，第三温度区的温度为235℃，第四温度区的温度为235℃，第五温度区的温度为235℃，第六温度区的温度为235℃，双螺杆挤出机的机头温度为235℃，螺杆转速为250r/min。
对比例1
1)称取85份AES、16份WR03、0.3份SEBS-g-MAH、0.1份Irganox168、0.3份Irganox1330、0.1份硬脂酸锌、0.1份硬脂酸钾，混合并搅拌均匀，得到混合料；
2)将步骤1)中得到的混合料挤出造粒，即得到AES复合材料D1。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为190℃，第二温度区的温度为250℃，第三温度区的温度为250℃，第四温度区的温度为250℃，第五温度区的温度为250℃，第六温度区的温度为250℃，双螺杆挤出机的机头温度为250℃，螺杆转速为220r/min。
性能测试：
将实施例1－5与对比例1制备的AES合金材料按相关测试标准分别测试其拉伸强度、悬臂梁缺口冲击强度与弯曲模量、阻燃等级，其测试标准与产品性能数据如下表1所示：
表1 各实施例及对比例产品性能测试
从上表可以看出，实施例1-5与对比例1相比，拉伸强度、悬臂梁冲击强度等物理性能均有一定程度的提高，阻燃等级也得到了提高，且本专利所用阻燃剂份量也相对较少，这大大扩展了阻燃AES复合材料的应用领域，能够满足IT、通讯、电子、汽车等领域对工程件的要求。
以上仅是本发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。