一种阻燃热塑性PVC复合材料的制备方法

一种阻燃热塑性pvc复合材料的制备方法
技术领域
1.本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及一种阻燃热塑性pvc复合材料的制备方法。


背景技术：

2.聚氯乙烯，英文简称pvc，是氯乙烯单体（vcm）在过氧化物、偶氮化合物等引发剂或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。pvc为无定形结构的白色粉末，支化度较小，玻璃化温度77~90℃，170℃左右开始分解，对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。pvc作为常用的通用塑料，其和众多高分子材料一样容易燃烧且在高温条件下燃烧时会产生熔滴、有毒气体、黑烟等进而诱发更严重的火灾，会影响其加工和应用，造成不可估量的损失，所以要对pvc进行阻燃改性，而且要求阻燃剂的熔点要与之相适应，以保证其在加工中发挥稳定作用。
3.作为典型的二维过渡金属硫化物，二硫化钼( mos
2 ) 有着“三明治”原子结构以及 2h、3r、1t 的晶体结构。mos2作为辉钼矿的主要成分，为黑色固体粉末，有金属光泽。熔点2375℃，密度4.80g/cm3（14℃），莫氏硬度1.0～1.5。 1370℃开始分解，1600℃分解为金属钼和硫。315℃在空气中加热时开始被氧化，温度升高，氧化反应加快。400 ℃发生缓慢氧化，生成三氧化钼。
4.纳米碳材料是指分散相尺度至少有一维小于100nm的碳材料。分散相既可以由碳原子组成，也可以由异种原子组成，甚至可以是纳米孔。纳米碳材料主要包括三种类型：碳纳米管，碳纳米纤维，纳米碳球。纳米碳球根据其结构形貌可分为空心碳球、实心硬碳球、多孔碳球、核壳结构碳球和胶状碳球等。空心碳球具备着高硬度、高热传导性、高耐热性、耐磨蚀性等优异的性能。
5.钼粉分轻质钼粉(pcc)和钼粉(gcc)两种。钼粉的特性是可以人工调控色泽、粒径、表面特性、分散度、流变性、触变性以及晶型等，而且钼粉化学纯度高，化学惰性强，热稳定性好，在400℃以下不会分解。另外，钼粉还具有吸油率低、硬度低、磨耗值小、无毒、无臭、无味，分散性好等优点。
6.本发明先通过溶胶-凝胶法fecl3·
6h2o与naoh在na2so4的作用下形成fe(oh)3，在高温煅烧中得到球状的b-fe2o3，球状的b-fe2o3在tris缓冲液中被盐酸多巴胺进行包裹得到b-fe2o3@pda，再通过真空管式炉中高温煅烧得到碳中空颗粒的模板，将硫代钼酸铵与碳中空颗粒模板通过溶剂热法使生成的二硫化钼包裹在碳中空颗粒表面形成c@mos2，与钼粉通过热扩散而制备成c@mos2/mo阻燃剂，将此阻燃剂通过熔融共混于pvc中，得到pvc复合材料，该材料能够充分利用阻燃剂多层结构的成分分布特点，使其阻燃性能更加优异。与纯的pvc相比，这种复合材料具有更高效的阻燃效果。这归因于结构型阻燃剂的结构特点：第一层为mos2其在400℃并不会被分解，在1370℃才会分解，其过程中氧化成三氧化钼，其熔点
为795℃，具备高耐热的性能，以此对复合材料进行阻燃；碳中空颗粒作为一个载体，不仅可以负载更多的mos2以及其本身高耐热性使其能够承受更高温度的灼烧；通过热扩散可以将钼粉扩散至碳中空颗粒内，使其作为最后一层阻燃层，更有效的提高阻燃剂的阻燃效果。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种阻燃热塑性pvc复合材料的制备方法。通过合成一种c@mos2/mo的阻燃剂，添加至pvc基材中得到pvc复合材料，提高其阻燃性能，可以产生巨大的社会经济效益。
8.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种阻燃热塑性pvc复合材料的制备方法，所述的阻燃热塑性pvc复合材料是由盐酸多巴胺包裹球状的三氧化二铁后经过高温煅烧得到球状的碳中空结构作为模板，用二硫化钼包裹碳中空颗粒，形成c@mos2再与钼粉通过热扩散得到c@mos2/mo的阻燃剂，再与pvc按一定比例通过双螺杆挤出造粒制备得到；所述阻燃剂c@mos2/mo的制备方法包括以下步骤：（1）通过溶胶-凝胶法制备氢氧化铁后进行高温煅烧得到球状的三氧化二铁b-fe2o3；（2）将步骤（1）处理得到的b-fe2o3溶于tris缓冲液中，加入盐酸多巴胺，在室温条件下搅拌6-8h后，用去离子水洗涤抽滤，放置于60℃的真空烘箱烘干12h，得到b-fe2o3@pda；（3）将步骤（2）得到的b-fe2o3@pda放置于真空管式炉，在氮气的氛围中，升至一定温度，反应2h，降至室温，所得产物放置于盐酸溶液中，去除剩余的b-fe2o3模板，离心收集颗粒，用乙醇洗涤3次，然后在80℃干燥12h后得到碳中空颗粒；（4）将步骤（3）得到的碳中空颗粒加入dmf溶剂中，在室温下搅拌0.5h后添加硫代钼酸铵继续搅拌0.5h，随后转移到聚四氟乙烯反应釜中进行溶剂热反应，反应温度为190-220℃，反应时间21h，通过离心收集并用无水乙醇与去离子水洗涤得到c@mos2；（5）将步骤（4）得到的c@mos2与钼粉混合，密封在ar保护下的坩埚中，并在管式炉中在400℃下加热8-10h，然后将复合材料转移到敞开的瓷舟，在管式炉中在流动的ar气下，450℃加热2-4h，以去除多余的钼粉，冷却至室温，得到c@mos2/mo样品；进一步的，步骤（1）中所述溶胶-凝胶法制备氢氧化铁后煅烧得到球状的三氧化二铁b-fe2o3的处理过程为：将氯化铁六水合物和去离子水置于三颈烧瓶中，在水浴锅75℃中搅拌15min后，以10 ml/min的速率滴加naoh溶液，75℃条件下反应0.5h，后添加na2so4溶液继续反应4h，通过抽滤收集并用无水乙醇和去离子水洗涤得到fe(oh)3，在80℃烘干8h后，转移至坩埚中，放置于真空管式炉中，在n2的氛围下加热至650℃，反应2h，冷却至室温得到球状的b-fe2o3。
9.进一步的，步骤（1）中氯化铁六水合物、naoh与na2so4的物质的量比为1：3：0.6。
10.进一步的，步骤（2）中tris缓冲液的浓度为0.01mol/l，盐酸多巴胺与b-fe2o3的物质量比为2：1。
11.进一步的，步骤（3）中真空管式炉的温度为550℃，升温速率为5℃/min，盐酸溶液的溶度为0.1mol/l。
12.进一步的，步骤（4）中碳中空颗粒、硫代钼酸铵与dmf的质量比为1：3：3。
13.进一步的，步骤（5）中c@mos2与钼粉的质量比为1：1。
14.进一步的，阻燃剂的添加量占pvc粉末和阻燃剂总质量的4~10%。
15.进一步的，阻燃剂与pvc的熔融共混，采用高速混合机在常温下搅拌0.5h后，干燥物从侧喂料口加入双螺杆造粒机，挤出，所述双螺杆造粒机的喂料段温度为140-150℃，混合段温度为155-160℃，挤出段温度为170-180℃，机头温度为150-160℃，得到所述pvc复合材料。
16.本发明的有益效果在于：本发明先通过溶胶-凝胶法用fecl3·
6h2o与naoh在na2so4的作用下形成fe(oh)3，在高温煅烧中得到球状的b-fe2o3，球状的b-fe2o3在tris缓冲液中被盐酸多巴胺进行包裹得到b-fe2o3@pda，再通过真空管式炉中高温煅烧得到碳中空颗粒的模板，将硫代钼酸铵与碳中空颗粒模板通过溶剂热法使生成的二硫化钼包裹在碳中空颗粒表面形成c@mos2，与钼粉通过热扩散而制备成c@mos2/mo阻燃剂，将此阻燃剂通过熔融共混于pvc中，得到pvc复合材料，该材料能够充分利用阻燃剂多层结构的成分分布特点，使其阻燃性能更加优异。与纯的pvc相比，这种复合材料具有更优异的阻燃效果。这归因于结构型阻燃剂的结构特点：第一层为mos2其在400℃并不会被分解，在1370℃才会分解，其过程中氧化成三氧化钼，其熔点为795℃，具备高耐热的性能，以此对复合材料进行阻燃；碳中空颗粒作为一个载体，不仅可以负载更多的mos2以及其本身高耐热性使其能够承受更高温度的灼烧；通过热扩散可以将钼粉扩散至碳中空颗粒内，使其作为最后一层阻燃层，更有效的提高其阻燃剂的阻燃效果。
17.c@mos2/mo阻燃剂，其具备了mo与s的阻燃元素，并且包裹在碳中空颗粒表面，其碳中空颗粒内部含有mo粉。c@mos2/mo其构成结构型的阻燃剂，二硫化钼作为第一层，碳中空颗粒作为第二层，mo粉作为第三层，更有效的起到阻燃的效果。以硫酸钠的加入改变了传统的片状fe2o3的制备，使其能够被pda包裹，而制备成碳中空颗粒模板，其表面能够负载更多的mos2增加其阻燃效果，通过热扩散把mo扩散进碳中空颗粒中，以达到结构型阻燃效果。
附图说明
18.图1为本发明实施例1制备阻燃剂c@mos2/mo的sem图； 在图中可以观察到mos2包覆在c的表面。
19.图2为本发明实施例1制备的碳中空颗粒的sem图；在图中可以观察到c颗粒的存在，并且证明其中空结构。
20.图3为本发明实例1制备阻燃剂c@mos2/mo的能谱图；由能谱图可得其含有的元素为碳元素、硫元素、钼元素。
21.图4为本发明实例1制备阻燃剂c@mos2/mo的tem图；可以观察到其为核壳结构，其中有破损的核壳结构可以观察到其内部含有mo粉。
具体实施方式
22.以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。
23.实施例1一种阻燃热塑性pvc复合材料的制备方法，具体过程如下：
1）阻燃剂c@mos2/mo的制备过程（1）球状的b-fe2o3的制备过程将0.02mol的fecl3·
6h2o溶于25ml的去离子水中，放置于75℃的水浴锅中，搅拌15min后，将2.4g的naoh溶解于25ml的去离子水中得到naoh溶液，将其以10ml/min的速率滴加到fecl3溶液中，在相同温度下搅拌0.5h后滴加含有0.06mol na2so4的溶液2.5ml，反应4h后，冷却抽滤洗涤得到fe(oh)3。
24.将得到的fe(oh)3在80℃烘干8h后置于坩埚中，在真空管管式炉中，在氮气氛围中，以5℃/min 的速率升温至650℃，煅烧2h后冷却得到b-fe2o3。
25.（2）碳中空颗粒的制备过程将0.7g的b-fe2o3溶解于tris缓冲溶液中（400ml，0.001mol），搅拌0.5h后添加0.32g的盐酸多巴胺，搅拌8h后，用去离子水洗涤抽滤，并放置于60℃真空干燥箱12h后得到b-fe2o3@pda。
26.将得到的b-fe2o3@pda放置于密封的坩埚中，置于真空管式炉中，在氮气氛围下，以5℃/min的速率升温至550℃，反应2h后，将退火后的产物加入100ml溶度为0.1mol/l的盐酸溶液中，48h后去除b-fe2o3模板，将碳中空颗粒通过离心收集，用乙醇洗涤3次，在80℃干燥12h后得到碳中空颗粒c。
27.（3）c@mos2的制备过程将10mg的碳中空颗粒加入30ml的dmf中，搅拌0.5h，添加30mg的硫代钼酸铵，搅拌0.5h，置于100ml的聚四氟乙烯反应釜中，210℃下加热21h后，通过离心收集，并用乙醇与去离子水洗涤，放置于80℃的真空干燥箱中12h，得到c@mos2。
28.（4）c@mos2/mo的制备过程将1g c@mos2与1g mo的混合物密封在ar保护下的坩埚中，放置于真空管式炉中，在ar的氛围中，以5℃/min的速率升温至400℃，反应10h后，降温，将复合材料转移至敞开的瓷舟中，在管式炉中在流动的ar气下，在450℃反应3h后，冷却至室温得到c@mos2/mo。
29.2）阻燃pvc复合材料母粒的制备过程将20g的阻燃剂c@mos2/mo与480g的纯pvc(添加量占总量的4%)在小型高速混合机中，600r/min，搅拌0.5h后添加到双螺杆造粒机中，挤出造粒，所述双螺杆造粒机的喂料段温度为140℃，混合段温度为155℃，挤出段温度为170℃，机头温度为150℃，得到所述的阻燃热塑性pvc复合材料。
30.实施例2一种阻燃热塑性pvc复合材料的制备方法，具体过程如下：1）阻燃剂c@mos2/mo的制备过程（1）球状的b-fe2o3的制备过程将0.02mol的fecl3·
6h2o溶于25ml的去离子水中，放置于75℃的水浴锅中，搅拌15min后，将2.4g的naoh溶解于25ml的去离子水中得到naoh溶液，将其以10ml/min的速率滴加到fecl3溶液中，在相同温度下搅拌0.5h后滴加含有0.06mol na2so4的溶液2.5ml，反应4h后，冷却抽滤洗涤得到fe(oh)3。
31.将得到的fe(oh)3在80℃烘干8h后置于坩埚中，在真空管管式炉中，在氮气氛围中，以5℃/min 的速率升温至650℃，煅烧2h后冷却得到b-fe2o3。
32.（2）碳中空颗粒的制备过程将0.7g的b-fe2o3溶解于tris缓冲溶液中（400ml，0.001mol），搅拌0.5h后添加0.32g的盐酸多巴胺，搅拌8h后，用去离子水洗涤抽滤，并放置于60℃真空干燥箱12h后得到b-fe2o3@pda。
33.将得到的b-fe2o3@pda放置于密封的坩埚中，置于真空管式炉中，在氮气氛围下，以5℃/min的速率升温至550℃，反应2h后，将退火后的产物加入100ml溶度为0.1mol/l的盐酸溶液中，48h后去除b-fe2o3模板，将碳中空颗粒通过离心收集，用乙醇洗涤3次，在80℃干燥12h后得到碳中空颗粒c。
34.（3）c@mos2的制备过程将10mg的碳中空颗粒加入30ml的dmf中，搅拌0.5h，添加30mg的硫代钼酸铵，搅拌0.5h，置于100ml的聚四氟乙烯反应釜中，210℃下加热21h后，通过离心收集，并用乙醇与去离子水洗涤，放置于80℃的真空干燥箱中12h，得到c@mos2。
35.（4）c@mos2/mo的制备过程将1g c@mos2与1g mo的混合物密封在ar保护下的坩埚中，放置于真空管式炉中，在ar的氛围中，以5℃/min的速率升温至400℃，反应10h后，降温，将复合材料转移至敞开的瓷舟中，在管式炉中在流动的ar气下，在450℃反应3h后，冷却至室温得到c@mos2/mo。
36.2）阻燃pvc复合材料母粒的制备过程将25g的阻燃剂c@mos2/mo与475g的纯pvc(添加量占总量的5%)在小型高速混合机中，600r/min，搅拌0.5h后添加到双螺杆造粒机中，挤出造粒，所述双螺杆造粒机的喂料段温度为140℃，混合段温度为155℃，挤出段温度为170℃，机头温度为150℃，得到所述的阻燃热塑性pvc复合材料。
37.实施例3一种阻燃热塑性pvc复合材料的制备方法，具体过程如下：1）阻燃剂c@mos2/mo的制备过程（1）球状的b-fe2o3的制备过程将0.02mol的fecl3·
6h2o溶于25ml的去离子水中，放置于75℃的水浴锅中，搅拌15min后，将2.4g的naoh溶解于25ml的去离子水中得到naoh溶液，将其以10ml/min的速率滴加到fecl3溶液中，在相同温度下搅拌0.5h后滴加含有0.06mol na2so4的溶液2.5ml，反应4h后，冷却抽滤洗涤得到fe(oh)3。
38.将得到的fe(oh)3在80℃烘干8h后置于坩埚中，在真空管管式炉中，在氮气氛围中，以5℃/min 的速率升温至650℃，煅烧2h后冷却得到b-fe2o3。
39.（2）碳中空颗粒的制备过程将0.7g的b-fe2o3溶解于tris缓冲溶液中（400ml，0.001mol），搅拌0.5h后添加0.32g的盐酸多巴胺，搅拌8h后，用去离子水洗涤抽滤，并放置于60℃真空干燥箱12h后得到b-fe2o3@pda。
40.将得到的b-fe2o3@pda放置于密封的坩埚中，置于真空管式炉中，在氮气氛围下，以5℃/min的速率升温至550℃，反应2h后，将退火后的产物加入100ml溶度为0.1mol/l的盐酸溶液中，48h后去除b-fe2o3模板，将碳中空颗粒通过离心收集，用乙醇洗涤3次，在80℃干燥12h后得到碳中空颗粒c。
41.（3）c@mos2的制备过程将10mg的碳中空颗粒加入30ml的dmf中，搅拌0.5h，添加30mg的硫代钼酸铵，搅拌0.5h，置于100ml的聚四氟乙烯反应釜中，210℃下加热21h后，通过离心收集，并用乙醇与去离子水洗涤，放置于80℃的真空干燥箱中12h，得到c@mos2。
42.（4）c@mos2/mo的制备过程将1g c@mos2与1g mo的混合物密封在ar保护下的坩埚中，放置于真空管式炉中，在ar的氛围中，以5℃/min的速率升温至400℃，反应10h后，降温，将复合材料转移至敞开的瓷舟中，在管式炉中在流动的ar气下，在450℃反应3h后，冷却至室温得到c@mos2/mo。
43.2）阻燃pvc复合材料母粒的制备过程将30g的阻燃剂c@mos2/mo与470g的纯pvc(添加量占总量的6%)在小型高速混合机中，600r/min，搅拌0.5h后添加到双螺杆造粒机中，挤出造粒，所述双螺杆造粒机的喂料段温度为140℃，混合段温度为155℃，挤出段温度为170℃，机头温度为150℃，得到所述的阻燃热塑性pvc复合材料。
44.实施例4一种阻燃热塑性pvc复合材料的制备方法，具体过程如下：1）阻燃剂c@mos2/mo的制备过程（1）球状的b-fe2o3的制备过程将0.02mol的fecl3·
6h2o溶于25ml的去离子水中，放置于75℃的水浴锅中，搅拌15min后，将2.4g的naoh溶解于25ml的去离子水中得到naoh溶液，将其以10ml/min的速率滴加到fecl3溶液中，在相同温度下搅拌0.5h后滴加含有0.06mol na2so4的溶液2.5ml，反应4h后，冷却抽滤洗涤得到fe(oh)3。
45.将得到的fe(oh)3在80℃烘干8h后置于坩埚中，在真空管管式炉中，在氮气氛围中，以5℃/min 的速率升温至650℃，煅烧2h后冷却得到b-fe2o3。
46.（2）碳中空颗粒的制备过程将0.7g的b-fe2o3溶解于tris缓冲溶液中（400ml，0.001mol），搅拌0.5h后添加0.32g的盐酸多巴胺，搅拌8h后，用去离子水洗涤抽滤，并放置于60℃真空干燥箱12h后得到b-fe2o3@pda。
47.将得到的b-fe2o3@pda放置于密封的坩埚中，置于真空管式炉中，在氮气氛围下，以5℃/min的速率升温至550℃，反应2h后，将退火后的产物加入100ml溶度为0.1mol/l的盐酸溶液中，48h后去除b-fe2o3模板，将碳中空颗粒通过离心收集，用乙醇洗涤3次，在80℃干燥12h后得到碳中空颗粒c。
48.（3）c@mos2的制备过程将10mg的碳中空颗粒加入30ml的dmf中，搅拌0.5h，添加30mg的硫代钼酸铵，搅拌0.5h，置于100ml的聚四氟乙烯反应釜中，210℃下加热21h后，通过离心收集，并用乙醇与去离子水洗涤，放置于80℃的真空干燥箱中12h，得到c@mos2。
49.（4）c@mos2/mo的制备过程将1g c@mos2与1g mo的混合物密封在ar保护下的坩埚中，放置于真空管式炉中，在ar的氛围中，以5℃/min的速率升温至400℃，反应10h后，降温，将复合材料转移至敞开的瓷舟中，在管式炉中在流动的ar气下，在450℃反应3h后，冷却至室温得到c@mos2/mo。
50.2）阻燃pvc复合材料母粒的制备过程将35g的阻燃剂c@mos2/mo与465g的纯pvc(添加量占总量的7%)在小型高速混合机中，600r/min，搅拌0.5h后添加到双螺杆造粒机中，挤出造粒，所述双螺杆造粒机的喂料段温度为140℃，混合段温度为155℃，挤出段温度为170℃，机头温度为150℃，得到所述的阻燃热塑性pvc复合材料。
51.实施例5一种阻燃热塑性pvc复合材料的制备方法，具体过程如下：1）阻燃剂c@mos2/mo的制备过程（1）球状的b-fe2o3的制备过程将0.02mol的fecl3·
6h2o溶于25ml的去离子水中，放置于75℃的水浴锅中，搅拌15min后，将2.4g的naoh溶解于25ml的去离子水中得到naoh溶液，将其以10ml/min的速率滴加到fecl3溶液中，在相同温度下搅拌0.5h后滴加含有0.06mol na2so4的溶液2.5ml，反应4h后，冷却抽滤洗涤得到fe(oh)3。
52.将得到的fe(oh)3在80℃烘干8h后置于坩埚中，在真空管管式炉中，在氮气氛围中，以5℃/min 的速率升温至650℃，煅烧2h后冷却得到b-fe2o3。
53.（2）碳中空颗粒的制备过程将0.7g的b-fe2o3溶解于tris缓冲溶液中（400ml，0.001mol），搅拌0.5h后添加0.32g的盐酸多巴胺，搅拌8h后，用去离子水洗涤抽滤，并放置于60℃真空干燥箱12h后得到b-fe2o3@pda。
54.将得到的b-fe2o3@pda放置于密封的坩埚中，置于真空管式炉中，在氮气氛围下，以5℃/min的速率升温至550℃，反应2h后，将退火后的产物加入100ml溶度为0.1mol/l的盐酸溶液中，48h后去除b-fe2o3模板，将碳中空颗粒通过离心收集，用乙醇洗涤3次，在80℃干燥12h后得到碳中空颗粒c。
55.（3）c@mos2的制备过程将10mg的碳中空颗粒加入30ml的dmf中，搅拌0.5h，添加30mg的硫代钼酸铵，搅拌0.5h，置于100ml的聚四氟乙烯反应釜中，210℃下加热21h后，通过离心收集，并用乙醇与去离子水洗涤，放置于80℃的真空干燥箱中12h，得到c@mos2。
56.（4）c@mos2/mo的制备过程将1g c@mos2与1g mo的混合物密封在ar保护下的坩埚中，放置于真空管式炉中，在ar的氛围中，以5℃/min的速率升温至400℃，反应10h后，降温，将复合材料转移至敞开的瓷舟中，在管式炉中在流动的ar气下，在450℃反应3h后，冷却至室温得到c@mos2/mo。
57.2）阻燃pvc复合材料母粒的制备过程将40g的阻燃剂c@mos2/mo与460g的纯pvc(添加量占总量的8%)在小型高速混合机中，600r/min，搅拌0.5h后添加到双螺杆造粒机中，挤出造粒，所述双螺杆造粒机的喂料段温度为140℃，混合段温度为155℃，挤出段温度为170℃，机头温度为150℃，得到所述的阻燃热塑性pvc复合材料。
58.实施例6一种阻燃热塑性pvc复合材料的制备方法，具体过程如下：1）阻燃剂c@mos2/mo的制备过程
（1）球状的b-fe2o3的制备过程将0.02mol的fecl3·
6h2o溶于25ml的去离子水中，放置于75℃的水浴锅中，搅拌15min后，将2.4g的naoh溶解于25ml的去离子水中得到naoh溶液，将其以10ml/min的速率滴加到fecl3溶液中，在相同温度下搅拌0.5h后滴加含有0.06mol na2so4的溶液2.5ml，反应4h后，冷却抽滤洗涤得到fe(oh)3。
59.将得到的fe(oh)3在80℃烘干8h后置于坩埚中，在真空管管式炉中，在氮气氛围中，以5℃/min 的速率升温至650℃，煅烧2h后冷却得到b-fe2o3。
60.（2）碳中空颗粒的制备过程将0.7g的b-fe2o3溶解于tris缓冲溶液中（400ml，0.001mol），搅拌0.5h后添加0.32g的盐酸多巴胺，搅拌8h后，用去离子水洗涤抽滤，并放置于60℃真空干燥箱12h后得到b-fe2o3@pda。
61.将得到的b-fe2o3@pda放置于密封的坩埚中，置于真空管式炉中，在氮气氛围下，以5℃/min的速率升温至550℃，反应2h后，将退火后的产物加入100ml溶度为0.1mol/l的盐酸溶液中，48h后去除b-fe2o3模板，将碳中空颗粒通过离心收集，用乙醇洗涤3次，在80℃干燥12h后得到碳中空颗粒c。
62.（3）c@mos2的制备过程将10mg的碳中空颗粒加入30ml的dmf中，搅拌0.5h，添加30mg的硫代钼酸铵，搅拌0.5h，置于100ml的聚四氟乙烯反应釜中，210℃下加热21h后，通过离心收集，并用乙醇与去离子水洗涤，放置于80℃的真空干燥箱中12h，得到c@ mos2。
63.（4）c@mos2/mo的制备过程将1g c@mos2与1g mo的混合物密封在ar保护下的坩埚中，放置于真空管式炉中，在ar的氛围中，以5℃/min的速率升温至400℃，反应10h后，降温，将复合材料转移至敞开的瓷舟中，在管式炉中在流动的ar气下，在450℃反应3h后，冷却至室温得到c@mos2/mo。
64.2）阻燃pvc复合材料母粒的制备过程将50g的阻燃剂c@mos2/mo与450g的纯pvc(添加量占总量的10%)在小型高速混合机中，600r/min，搅拌0.5h后添加到双螺杆造粒机中，挤出造粒，所述双螺杆造粒机的喂料段温度为140℃，混合段温度为155℃，挤出段温度为170℃，机头温度为150℃，得到所述的阻燃热塑性pvc复合材料。
65.对比例1（纯pvc）500g的纯pvc粉末在小型高速混合机中，600r/min，搅拌0.5h后添加到双螺杆造粒机中，挤出造粒，所述双螺杆造粒机的喂料段温度为140℃，混合段温度为155℃，挤出段温度为170℃，机头温度为150℃，得到所述pvc材料母粒。
66.对比例2（只添加mos2）将40g的阻燃剂mos2与460g的纯pvc(添加量占总量的8%)在小型高速混合机中，600r/min，搅拌0.5h后添加到双螺杆造粒机中，挤出造粒，所述双螺杆造粒机的喂料段温度为140℃，混合段温度为155℃，挤出段温度为170℃，机头温度为150℃，得到所述pvc复合材料。
67.对比例3（只添加碳中空颗粒）1）阻燃剂c的制备过程
（1）球状的b-fe2o3的制备过程将0.02mol的fecl3·
6h2o溶于25ml的去离子水中，放置于75℃的水浴锅中，搅拌15min后，将2.4g的naoh溶解于25ml的去离子水中得到naoh溶液，将其以10ml/min的速率滴加到fecl3溶液中，在相同温度下搅拌0.5h后滴加含有0.06mol na2so4的溶液2.5ml，反应4h后，冷却抽滤洗涤得到fe(oh)3。
68.将得到的fe(oh)3在80℃烘干8h后置于坩埚中，在真空管管式炉中，在氮气氛围中，以5℃/min 的速率升温指650℃，煅烧2h后冷却得到b-fe2o3。
69.（2）碳中空颗粒的制备过程将0.7g的b-fe2o3溶解于tris缓冲溶液中（400ml，0.001mol），搅拌0.5h后添加0.32g的盐酸多巴胺，搅拌8h后，用去离子水洗涤抽滤，并放置于60℃真空干燥箱12h后得到b-fe2o3@pda。
70.将得到的b-fe2o3@pda放置于密封的坩埚中，置于真空管式炉中，在氮气氛围下，以5℃/min的速率升温至550℃，反应2h后，将退火后的产物加入100ml溶度为0.1mol/l的盐酸溶液中，48h后去除b-fe2o3模板，将碳中空颗粒通过离心收集，用乙醇洗涤3次，在80℃干燥12h后得到碳中空颗粒c。
71.2）阻燃pvc复合材料母粒的制备过程将40g的阻燃剂碳中空颗粒c与460g的纯pvc(添加量占总量的8%)在小型高速混合机中，600r/min，搅拌0.5h后添加到双螺杆造粒机中，挤出造粒，所述双螺杆造粒机的喂料段温度为140℃，混合段温度为155℃，挤出段温度为170℃，机头温度为150℃，得到所述pvc复合材料。
72.对比例4（添加c@mos2）1）阻燃剂c@mos2的制备过程（1）球状的b-fe2o3的制备过程将0.02mol的fecl3·
6h2o溶于25ml的去离子水中，放置于75℃的水浴锅中，搅拌15min后，将2.4g的naoh溶解于25ml的去离子水中得到naoh溶液，将其以10ml/min的速率滴加到fecl3溶液中，在相同温度下搅拌0.5h后滴加含有0.06mol na2so4的溶液2.5ml，反应4h后，冷却抽滤洗涤得到fe(oh)3。
73.将得到的fe(oh)3在80℃烘干8h后置于坩埚中，在真空管管式炉中，在氮气氛围中，以5℃/min 的速率升温至650℃，煅烧2h后冷却得到b-fe2o3。
74.（2）碳中空颗粒的制备过程将0.7g的b-fe2o3溶解于tris缓冲溶液中（400ml，0.001mol），搅拌0.5h后添加0.32g的盐酸多巴胺，搅拌8h后，用去离子水洗涤抽滤，并放置于60℃真空干燥箱12h后得到b-fe2o3@pda。
75.将得到的b-fe2o3@pda放置于密封的坩埚中，置于真空管式炉中，在氮气氛围下，以5℃/min的速率升温至550℃，反应2h后，将退火后的产物加入100ml溶度为0.1mol/l的盐酸溶液中，48h后去除b-fe2o3模板，将碳中空颗粒通过离心收集，用乙醇洗涤3次，在80℃干燥12h后得到碳中空颗粒c。
76.（3）c@mos2的制备过程将10mg的碳 中空颗粒加入30ml的dmf中，搅拌0.5h，添加30mg的硫代钼酸铵，搅拌
0.5h，置于100ml的聚四氟乙烯反应釜中，210℃下加热21h后，通过离心收集，并用乙醇与去离子水洗涤，放置于80℃的真空干燥箱中12h，得到c@mos2。
77.2）阻燃pvc复合材料母粒的制备过程将40g的阻燃剂c@ mos2与460g的纯pvc(添加量占总量的8%)在小型高速混合机中，600r/min，搅拌0.5h后添加到双螺杆造粒机中，挤出造粒，所述双螺杆造粒机的喂料段温度为140℃，混合段温度为155℃，挤出段温度为170℃，机头温度为150℃，得到所述pvc复合材料。
78.对比例5（只添加c/mo）1）阻燃剂c/mo的制备过程（1）球状的b-fe2o3的制备过程将0.02mol的fecl3·
6h2o溶于25ml的去离子液中，放置于75℃的水浴锅中，搅拌15min后，将2.4g的naoh溶解于25ml的去离子水中得到naoh溶液，将其以10ml/min的速率滴加到fecl3溶液中，在相同温度下搅拌0.5h后滴加含有0.06mol na2so4的溶液2.5ml，反应4h后，冷却抽滤洗涤得到fe(oh)3。
79.将得到的fe(oh)3在80℃烘干8h后置于坩埚中，在真空管管式炉中，在氮气氛围中，以5℃/min 的速率升温至650℃，煅烧2h后冷却得到b-fe2o3。
80.（2）碳中空颗粒的制备过程将0.7g的b-fe2o3溶解于tris缓冲溶液中（400ml，0.001mol），搅拌0.5h后添加0.32g的盐酸多巴胺，搅拌8h后，用去离子水洗涤抽滤，并放置于60℃真空干燥箱12h后得到b-fe2o3@pda。
81.将得到的b-fe2o3@pda放置于密封的坩埚中，置于真空管式炉中，在氮气氛围下，以5℃/min的速率升温至550℃，反应2h后，将退火后的产物加入100ml溶度为0.1mol/l的盐酸溶液中，48h后去除b-fe2o3模板，将碳中空颗粒通过离心收集，用乙醇洗涤3次，在80℃干燥12h后得到碳中空颗粒c。
82.(3）c/mo的制备过程将1g c与1g mo的混合物密封在ar保护下的坩埚中，放置于真空管式炉中，在ar的氛围中，以5℃/min的速率升温至400℃，反应10h后，降温，将复合材料转移至敞开的瓷舟中，在管式炉中在流动的ar气下，在450℃反应3h后，冷却至室温得到c/mo。
83.2）阻燃pvc复合材料母粒的制备过程将40g的阻燃剂c/mo与460g的纯pvc(添加量占总量的8%)在小型高速混合机中，600r/min，搅拌0.5h后添加到双螺杆造粒机中，挤出造粒，所述双螺杆造粒机的喂料段温度为140℃，混合段温度为155℃，挤出段温度为170℃，机头温度为150℃，得到所述pvc复合材料。
84.性能测试
由上表结果可见，随着阻燃剂c@mos2/mo用量的增加，复合材料的拉伸强度得到明显提高，在用量为8%时达到峰值，当添加量达到10%其拉伸强度反而降低，这是由于其过多的添加量破坏了基材本身的结构而导致其拉伸强度降低；结合对比例2、3的数据说明，mos2、碳中空颗粒c的分别使用有利于增加复合材料的拉伸强度，添加钼粉后三者形成结构型的物质，钼粉将空心的部分填充，增加其紧密性，所以添加阻燃剂c@mos2/mo后复合材料的拉伸强度呈上升趋势，阻燃剂其主要成分为c中空颗粒，c中空颗粒通过热扩散加入mo填充其空心结构，使其形成一个致密的结构，以此加入基材中，在不破坏基材原有的结构情况下，致密的结构能够提供其拉升强度。其耐热性跟随着阻燃剂的添加量的增加而增加；表中极限氧指数随着添加量的增加而增加，阻燃等级逐渐提升，说明复合材料的阻燃性能逐渐提升。
85.实施例5与对比例2、对比例3、对比例4、对比例5相比，对比例2仅是过渡金属硫化物作为阻燃剂添加到基材中，主要为单一物质的作用，其 315℃下就会开始被氧化，并不能达到很好的阻燃效果；对比例3为碳中空颗粒c添加到基材作为阻燃剂，其作为纳米碳材料，具备高硬度、高耐热性，属于碳系阻燃剂，具备一定的阻燃效果，且能提高基材的力学性能，但阻燃效果欠佳；对比例4为c@mos2作为阻燃剂添加到基材中，其为两层结构的阻燃剂，由mos2包覆碳中空颗粒c而形成，但其存在空心结构，空心结构易被破坏，当两层结构被破坏后会降低阻燃性能；对比例5为c/mo，是由金属mo热扩散作用填充到碳中空颗粒c中形成致密的两层阻燃结构，但其缺少了过渡金属硫化物的包覆使其缺乏最先的防护而导致其阻燃效果并不能达到最佳；实施例5是由三层阻燃物质构成的结构型阻燃剂，它能够一层一层的
形成阻燃效果，并且一体化的阻燃剂能够增加其力学性能。
86.实施例5与对比例4、对比例5的数据说明，添加阻燃剂c@mos2/mo与添加c@mos2、c/mo相比，c@mos2/mo的阻燃效果更佳，这是由于三层结构复合的使用对比于两层结构复合使用具备更佳的阻燃效果。
87.以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。