本发明属于复合材料技术领域，尤其涉及一种防火阻燃聚氯乙烯复合材料。
背景技术：
聚氯乙烯(pvc)曾是世界上产量最大的通用塑料，应用非常广泛。在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。聚氯乙烯在燃烧过程中会释放出氯化氢和其他有毒气体，例如二恶英。聚氯乙烯的燃烧分为两步。先在240℃-340℃燃烧分解出氯化氢气体和含有双键的二烯烃，然后在400-470℃发生碳的燃烧。目前常用的阻燃剂为卤系阻燃剂，由于其高效的阻燃效果，被广泛用于阻燃聚合物改性材料中。但是，该类阻燃剂在燃烧时会释放出大量的有毒有害的气体，例如卤化氢、二噁英等气体，造成二次污染，严重危害生命安全和环境安全。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种不采用卤系阻燃剂且具有良好的防火阻燃性能的聚氯乙烯复合材料。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明的防火阻燃聚氯乙烯复合材料，采用以下步骤制备得到：
(1)将秸秆粉碎洗净加入质量分数为2-4％的氢氧化钠溶液中，在40-50℃浸泡8-16h后取出洗净烘干；
(2)配置浓度为0.5-1.0mol·l-1的alo2-溶液作为前驱体溶液；
(3)将烘干后的秸秆置于前驱体溶液中真空浸注；
(4)将真空浸注后的秸秆于120-150℃下，在水热反应釜中恒温5-10h，冷却至室温，取出水洗，真空干燥粉碎得纳米改性秸秆；
(5)称取100-120份聚氯乙烯、15-25份润滑剂，加入高混机中高混；
(6)称取20-30份纳米改性秸秆，加入到高混机中高混，继续加入50-65份增塑剂、3-5份光稳定剂、1-3份抗氧剂，高混，取出备用；
(7)将步骤(6)所得物料加入双螺杆挤出机中，在120-140℃挤出造粒。
上述所述的防火阻燃聚氯乙烯复合材料，优选的，步骤(1)所述秸秆为玉米秸秆或小麦秸秆。
上述所述的防火阻燃聚氯乙烯复合材料，优选的，步骤(2)所述alo2-溶液为naalo2或kalo2溶液。
上述所述的防火阻燃聚氯乙烯复合材料，优选的，步骤(3)所述真空浸注处理时间为5-8h，真空度0.1mpa。
上述所述的防火阻燃聚氯乙烯复合材料，优选的，步骤(5)所述润滑剂选自硬脂酸锌、硬脂酸钙、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡中的一种或几种。
上述所述的防火阻燃聚氯乙烯复合材料，优选的，步骤(6)所述光稳定剂为受阻胺类如光稳定剂zx-70。
上述所述的防火阻燃聚氯乙烯复合材料，优选的，步骤(6)所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类如邻苯二甲酸二正丁酯等。
上述所述的防火阻燃聚氯乙烯复合材料，优选的，步骤(6)所述抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168按质量比1:1的复合。
本发明中所述聚氯乙烯为平均聚合度1500-1600的树脂。
本发明采用纳米改性秸秆替代了有毒有害的卤系阻燃剂，同时纳米秸秆也可作为无机填料，制得纳米秸秆改性聚氯乙烯，其中纳米改性秸秆是通过纳米氢氧化铝改性秸秆，由于纳米改性秸秆是以纳米颗粒状态分散在聚氯乙烯基体中，其在遇热分解时会生成氧化物和水蒸气，水蒸气冲淡稀释了可燃性气体，而氧化物的生成有助于使燃烧中断，起到了抑制燃烧的作用，生成了保护层覆盖于聚合物本体表面，隔离火源和氧气，因此使复合材料具有了良好的阻燃性能，根据gb/t2406标准测试氧指数在30以上，阻燃性能好，且不会产生对环境有害的各类气体。同时秸秆在我国广泛存在，每年都会产生大量的秸秆，在改性聚合物应用秸秆是一种变废为宝的举措，一方面可以给农民增收，另一方面可以减少秸秆的焚烧对环境造成的污染。本发明有效利用了农业废弃物秸秆，使其变废为宝，创造了新的应用价值。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例所用试剂仅为举例说明，并不用于限制本发明的保护范围，本发明其他实施例仍可选择权利要求范围内的所有可选试剂。如无特别说明，所述份数均为质量份。
实施例1
(1)将玉米秸秆粉碎洗净加入质量分数为2％的氢氧化钠溶液中，在50℃浸泡8h后取出洗净烘干；
(2)配置浓度为1.0mol·l-1的naalo2溶液作为前驱体溶液；
(3)将烘干后的秸秆置于前驱体溶液中真空浸注；
(4)将真空浸注后的秸秆于120℃下，在水热反应釜中恒温10h，冷却至室温，取出水洗，真空干燥粉碎得纳米改性秸秆；
(5)称取100份聚氯乙烯、15份润滑剂，加入高混机中高混；
(6)称取30份纳米改性秸秆，加入到高混机中高混，继续加入50份增塑剂邻苯二甲酸二正丁酯、3份光稳定剂zx-70、1份抗氧剂，高混，取出备用；
(7)将步骤(6)所得物料加入双螺杆挤出机中，在120-140℃挤出造粒。根据gb/t2406标准测试氧指数34，阻燃性能好。
实施例2
(1)将玉米秸秆粉碎洗净加入质量分数为2％的氢氧化钠溶液中，在40℃浸泡8h后取出洗净烘干；
(2)配置浓度为1.0mol·l-1的naalo2溶液作为前驱体溶液；
(3)将烘干后的秸秆置于前驱体溶液中真空浸注；
(4)将真空浸注后的秸秆于130℃下，在水热反应釜中恒温6h，冷却至室温，取出水洗，真空干燥粉碎得纳米改性秸秆；
(5)称取100份聚氯乙烯、20份润滑剂，加入高混机中高混；
(6)称取30份纳米改性秸秆，加入到高混机中高混，继续加入55份增塑剂邻苯二甲酸二正丁酯、3份光稳定剂zx-70、1份抗氧剂，高混，取出备用；
(7)将步骤(6)所得物料加入双螺杆挤出机中，在120-140℃挤出造粒。根据gb/t2406标准测试氧指数33，阻燃性能好。
实施例3
(1)将玉米秸秆粉碎洗净加入质量分数为4％的氢氧化钠溶液中，在40℃浸泡10h后取出洗净烘干；
(2)配置浓度为0.8mol·l-1的naalo2溶液作为前驱体溶液；
(3)将烘干后的秸秆置于前驱体溶液中真空浸注；
(4)将真空浸注后的秸秆于140℃下，在水热反应釜中恒温5h，冷却至室温，取出水洗，真空干燥粉碎得纳米改性秸秆；
(5)称取120份聚氯乙烯、25份润滑剂，加入高混机中高混；
(6)称取20份纳米改性秸秆，加入到高混机中高混，继续加入65份增塑剂邻苯二甲酸二正丁酯、3份光稳定剂zx-70、1份抗氧剂，高混，取出备用；
(7)将步骤(6)所得物料加入双螺杆挤出机中，在120-140℃挤出造粒。根据gb/t2406标准测试氧指数38，阻燃性能好。
实施例4
(1)将玉米秸秆粉碎洗净加入质量分数为4％的氢氧化钠溶液中，在50℃浸泡12h后取出洗净烘干；
(2)配置浓度为0.8mol·l-1的naalo2溶液作为前驱体溶液；
(3)将烘干后的秸秆置于前驱体溶液中真空浸注；
(4)将真空浸注后的秸秆于120℃下，在水热反应釜中恒温8h，冷却至室温，取出水洗，真空干燥粉碎得纳米改性秸秆；
(5)称取120份聚氯乙烯、25份润滑剂，加入高混机中高混；
(6)称取20份纳米改性秸秆，加入到高混机中高混，继续加入50份增塑剂邻苯二甲酸二正丁酯、3份光稳定剂zx-70、1份抗氧剂，高混，取出备用；
(7)将步骤(6)所得物料加入双螺杆挤出机中，在120-140℃挤出造粒。根据gb/t2406标准测试氧指数34，阻燃性能好。