本發(fā)明屬于PVC材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高阻燃性石墨烯改性PVC材料。
背景技術(shù)：
PVC是聚氯乙烯的英文簡稱，是由氯乙烯在引發(fā)劑作用下聚合而成的熱塑性樹脂，是氯乙烯的均聚物，氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統(tǒng)稱之為氯乙烯樹脂。PVC材料的熱穩(wěn)定性差，在100℃以上或經(jīng)長時間陽光曝曬會分解而產(chǎn)生氯化氫，并進一步自動催化分解，引起變色，物理機械性能也迅速下降。
2004年英國曼徹斯頓大學(xué)的Geim和Novoselov通過膠帶剝離高定向石墨獲得了獨立存在的二維石墨烯（Gra-phene，GN）晶體以來，石墨烯已經(jīng)成為材料科學(xué)領(lǐng)域極受關(guān)注的研究熱點之一。石墨烯，實際上就是單原子層的石墨，它擁有獨特的二維結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的力學(xué)、熱力學(xué)、光學(xué)和電學(xué)性能。
石墨烯是目前世界上最薄卻也是最堅硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，至吸收2.3%的光，導(dǎo)熱系數(shù)高達5300W/m·k，高于碳納米管和金剛石。石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料，具有強度高，比表面積大，高化學(xué)反應(yīng)活性，高填充性的特點。
中國專利公告號CN103044811A，公告日2013年4月17日，名稱為一種PVC 材料，該申請案公開了一種 PVC 材料，包括如下重量含量的成分：硬脂酸鈣 3-10份，丙烯酸酯2-6份，聚丙烯蠟1-3份，PVC 80-120份。其不足之處在于，該配方制的PVC材料雖然無毒無臭味，但是其生產(chǎn)出來的PVC材料的機械強度低、斷裂韌性差、耐摩擦性、耐沖擊性和阻燃性能差。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高阻燃性石墨烯改性PVC材料，以解決現(xiàn)有PVC材料的機械強度低、斷裂韌性、耐摩擦性、耐沖擊性和阻燃性能差等問題。本發(fā)明制得的高阻燃性石墨烯改性PVC材料，提高了機械強度、韌性、耐磨擦性、耐沖擊性、熱穩(wěn)定性、阻燃性。
為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種高阻燃性石墨烯改性PVC材料，以重量份為單位，包括以下原料：PVC 材料162-208份、石墨烯53-70份、聚醚多元醇 13-19份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基 ) 硅烷 7-12份、EVA樹脂9-15份、鄰苯二甲酸二丁酯7-11份、變性淀粉9-14份、硅藻土4-8份、硅灰石2-5份、氧化鋅3-6份、二氧化鈦2-4份、麥飯石粉2-3份、硼纖維4-6份、聚酰胺纖維5-8份、玻璃纖維3-5份、聚丙烯蠟6-12份、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物2-3份、聚醋酸乙烯乳液3-6份、二甲基硅油4-7份、三乙醇胺1-2份、表面活性劑0.4-0.8份、引發(fā)劑0.3-0.6份、交聯(lián)劑0.3-0.5份、催化劑0.2-0.3份、促進劑0.1-0.2份、增塑劑0.3-0.5份、增韌劑0.4-0.6份、分散劑0.2-0.5份、增粘劑0.3-0.4份、固化劑0.8-1.2份、抗菌劑0.7-1.2份、抗氧劑0.3-0.6份、光穩(wěn)定劑0.2-0.3份、紫外線吸收劑0.3-0.5份、阻燃劑1.3-1.6份；
所述變性淀粉，以重量份為單位，包括以下原料：木薯淀粉86-118份、乙酸異戊酯10-14份、二甲基乙酰胺8-12份、環(huán)氧氯丙烷2-4份、尿素1.8-3.2份、氫氧化鉀1-2份、2，5-二甲基-2，5-雙( 苯甲酰過氧)-己烷0.4-0.7份、鉑催化劑0.1-0.2份、有機錫穩(wěn)定劑0.2-0.3份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.4-0.6份、丙基三甲氧基硅烷0.3-0.5份、硼酸0.2-0.4份；
所述表面活性劑為表面活性劑TRITONCF-10；
所述引發(fā)劑為過氧化二苯甲酰；
所述交聯(lián)劑為甲基丙烯酰胺；
所述催化劑為三（二甲氨基丙基）六氫三嗪；
所述促進劑為無色鈷；
所述增塑劑為檸檬酸酯；
所述增韌劑為聚丙二烯橡膠；
所述分散劑為分散劑NC；
所述阻燃劑以重量份為單位，包括以下原料：磷酸三丁氧基乙酯45-62份、三（2，4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯18-32份、聚磷酸銨15-22份、季戊四醇10-18份、尿素9-14份、氫氧化鋁6-10份、三氧化二銻8-12份、氧化錳4-8份、活性白土6-12份、滲透劑1.2-1.5份、增效劑0.6-0.9份；
所述高阻燃性石墨烯改性PVC材料的制備方法，包括以下步驟：
S1：將石墨烯粉碎，過300-500目篩子，制得粉末，所得粉末在磁場強度為5800-6200GS，超聲波功率為300-500W，溫度為40-50℃，轉(zhuǎn)速為200-300r/min下，攪拌20-35min，制得石墨烯能量粉末；
S2：向步驟S1制得的石墨烯能量粉末中加入表面活性劑，在溫度為56-72℃，轉(zhuǎn)速為100-130r/min下活化1-1.5h，制得活化石墨烯能量粉末；
S3：在氮氣保護下，向步驟S2制得的活化石墨烯能量粉末中加入PVC 材料、聚醚多元醇、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基 ) 硅烷、EVA樹脂、鄰苯二甲酸二丁酯、硅藻土、硅灰石、氧化鋅、二氧化鈦、麥飯石粉、硼纖維、聚酰胺纖維、玻璃纖維、聚丙烯蠟、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、聚醋酸乙烯乳液、二甲基硅油、三乙醇胺、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、催化劑、促進劑、增塑劑、增韌劑、分散劑、增粘劑，在微波功率為182-264W，溫度為123-138℃，轉(zhuǎn)速為300-500r/min下攪拌2.1-3.7h，制得混合物Ⅰ；
S4：向步驟S3制得的混合物Ⅰ中加入變性淀粉、固化劑、抗菌、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、阻燃劑，在溫度為70-75℃，轉(zhuǎn)速為100-200r/min下攪拌1-1.5 h，制得混合物Ⅱ；
所述變性淀粉的制備方法，包括以下步驟：
（A）配制濃度為18-26Be’，pH 值為3.4-3.8的木薯淀粉漿Ⅰ；
（B）向步驟A的木薯淀粉漿Ⅰ中加入濃度為5%-8%的乙酸異戊酯、二甲基乙酰胺、2，5-二甲基-2，5-雙( 苯甲酰過氧)-己烷、鉑催化劑，然后在溫度為52-56℃，攪拌轉(zhuǎn)速為90-130r/min下進行交聯(lián)接枝反應(yīng)2.4-3h，制得漿料Ⅱ；
（C）向步驟B的漿料Ⅱ中加入糊化劑，調(diào)節(jié)pH 值為9.5-9.8，接著加入環(huán)氧氯丙烷、尿素、丙基三甲氧基硅烷、硼酸，然后在溫度為61-65℃，攪拌轉(zhuǎn)速為100-160r/min下進行交聯(lián)反應(yīng)1.2-1.6h，制得漿料Ⅲ；
（D）將步驟C的漿料Ⅲ中加入有機錫穩(wěn)定劑，調(diào)節(jié)pH值為8.8-9.1，升溫至76-79℃，糊化42-50min，糊化結(jié)束后降至35-38℃，加入聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚，在轉(zhuǎn)速為80-100r/min下攪拌12-14min，制得變性淀粉；
所述阻燃劑的制備方法，包括以下步驟：
（a）將聚磷酸銨、水200-265份加入微波反應(yīng)器中，在攪拌轉(zhuǎn)速為400-600r/min下攪拌5-9min，制得混合物A；
（b）向步驟a制得的混合物A中加入磷酸三丁氧基乙酯、三（2，4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯、季戊四醇、尿素、氫氧化鋁、三氧化二銻、氧化錳、活性白土、滲透劑、增效劑，在攪拌轉(zhuǎn)速為300-500r/min，微波功率為160-200W，溫度為84-92℃下攪拌1.8-2.5h，制得混合物B；
（c）將步驟b制得的混合物B冷卻至室溫后，將沉淀物過濾，在轉(zhuǎn)速為3000-5000r/min下離心干燥至含水量≤3.2%，制得阻燃劑；
S5：將步驟S4制得的混合物Ⅱ送入雙螺桿熱切風(fēng)冷式擠出造粒機中，在142-148℃下造粒，制得高阻燃性石墨烯改性PVC材料。
進一步地，所述增粘劑為丁基三甲氧基硅烷。
進一步地，所述固化劑為環(huán)氧類樹脂固化劑。
進一步地，所述抗菌劑為碳酸鋰。
進一步地，所述抗氧劑為抗氧劑626。
進一步地，所述光穩(wěn)定劑為光穩(wěn)定劑3853。
進一步地，所述紫外線吸收劑為鄰羥基苯甲酸苯酯。
本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明在制備 PVC 材料中加入石墨烯進行改性，適合工業(yè)化生產(chǎn)，由石墨烯改性的PVC材料在保證PVC材料原有性能基礎(chǔ)上，提高了機械強度、韌性、耐磨擦性、耐沖擊性、熱穩(wěn)定性、阻燃性，可廣泛應(yīng)用于賓館、飯店、建筑裝飾裝修。
具體實施方式
為便于更好地理解本發(fā)明，通過以下實施例加以說明，這些實施例屬于本發(fā)明的保護范圍，但不限制本發(fā)明的保護范圍。
在實施例中，所述高阻燃性石墨烯改性PVC材料，以重量份為單位，包括以下原料：PVC 材料162-208份、石墨烯53-70份、聚醚多元醇 13-19份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基 ) 硅烷 7-12份、EVA樹脂9-15份、鄰苯二甲酸二丁酯7-11份、變性淀粉9-14份、硅藻土4-8份、硅灰石2-5份、氧化鋅3-6份、二氧化鈦2-4份、麥飯石粉2-3份、硼纖維4-6份、聚酰胺纖維5-8份、玻璃纖維3-5份、聚丙烯蠟6-12份、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物2-3份、聚醋酸乙烯乳液3-6份、二甲基硅油4-7份、三乙醇胺1-2份、表面活性劑0.4-0.8份、引發(fā)劑0.3-0.6份、交聯(lián)劑0.3-0.5份、催化劑0.2-0.3份、促進劑0.1-0.2份、增塑劑0.3-0.5份、增韌劑0.4-0.6份、分散劑0.2-0.5份、增粘劑0.3-0.4份、固化劑0.8-1.2份、抗菌劑0.7-1.2份、抗氧劑0.3-0.6份、光穩(wěn)定劑0.2-0.3份、紫外線吸收劑0.3-0.5份、阻燃劑1.3-1.6份；
所述變性淀粉，以重量份為單位，包括以下原料：木薯淀粉86-118份、乙酸異戊酯10-14份、二甲基乙酰胺8-12份、環(huán)氧氯丙烷2-4份、尿素1.8-3.2份、氫氧化鉀1-2份、2，5-二甲基-2，5-雙( 苯甲酰過氧)-己烷0.4-0.7份、鉑催化劑0.1-0.2份、有機錫穩(wěn)定劑0.2-0.3份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.4-0.6份、丙基三甲氧基硅烷0.3-0.5份、硼酸0.2-0.4份；
所述表面活性劑為表面活性劑TRITONCF-10；
所述引發(fā)劑為過氧化二苯甲酰；
所述交聯(lián)劑為甲基丙烯酰胺；
所述催化劑為三（二甲氨基丙基）六氫三嗪；
所述促進劑為無色鈷；
所述增塑劑為檸檬酸酯；
所述增韌劑為聚丙二烯橡膠；
所述分散劑為分散劑NC；
所述增粘劑為丁基三甲氧基硅烷；
所述固化劑為環(huán)氧類樹脂固化劑；
所述抗菌劑為碳酸鋰；
所述抗氧劑為抗氧劑626；
所述光穩(wěn)定劑為光穩(wěn)定劑3853；
所述紫外線吸收劑為鄰羥基苯甲酸苯酯；
所述阻燃劑以重量份為單位，包括以下原料：磷酸三丁氧基乙酯45-62份、三（2，4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯18-32份、聚磷酸銨15-22份、季戊四醇10-18份、尿素9-14份、氫氧化鋁6-10份、三氧化二銻8-12份、氧化錳4-8份、活性白土6-12份、滲透劑1.2-1.5份、增效劑0.6-0.9份；
所述高阻燃性石墨烯改性PVC材料的制備方法，包括以下步驟：
S1：將石墨烯粉碎，過300-500目篩子，制得粉末，所得粉末在磁場強度為5800-6200GS，超聲波功率為300-500W，溫度為40-50℃，轉(zhuǎn)速為200-300r/min下，攪拌20-35min，制得石墨烯能量粉末；
S2：向步驟S1制得的石墨烯能量粉末中加入表面活性劑，在溫度為56-72℃，轉(zhuǎn)速為100-130r/min下活化1-1.5h，制得活化石墨烯能量粉末；
S3：在氮氣保護下，向步驟S2制得的活化石墨烯能量粉末中加入PVC 材料、聚醚多元醇、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基 ) 硅烷、EVA樹脂、鄰苯二甲酸二丁酯、硅藻土、硅灰石、氧化鋅、二氧化鈦、麥飯石粉、硼纖維、聚酰胺纖維、玻璃纖維、聚丙烯蠟、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、聚醋酸乙烯乳液、二甲基硅油、三乙醇胺、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、催化劑、促進劑、增塑劑、增韌劑、分散劑、增粘劑，在微波功率為182-264W，溫度為123-138℃，轉(zhuǎn)速為300-500r/min下攪拌2.1-3.7h，制得混合物Ⅰ；
S4：向步驟S3制得的混合物Ⅰ中加入變性淀粉、固化劑、抗菌、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、阻燃劑，在溫度為70-75℃，轉(zhuǎn)速為100-200r/min下攪拌1-1.5 h，制得混合物Ⅱ；
所述變性淀粉的制備方法，包括以下步驟：
（A）配制濃度為18-26Be’，pH 值為3.4-3.8的木薯淀粉漿Ⅰ；
（B）向步驟A的木薯淀粉漿Ⅰ中加入濃度為5%-8%的乙酸異戊酯、二甲基乙酰胺、2，5-二甲基-2，5-雙( 苯甲酰過氧)-己烷、鉑催化劑，然后在溫度為52-56℃，攪拌轉(zhuǎn)速為90-130r/min下進行交聯(lián)接枝反應(yīng)2.4-3h，制得漿料Ⅱ；
（C）向步驟B的漿料Ⅱ中加入糊化劑，調(diào)節(jié)pH 值為9.5-9.8，接著加入環(huán)氧氯丙烷、尿素、丙基三甲氧基硅烷、硼酸，然后在溫度為61-65℃，攪拌轉(zhuǎn)速為100-160r/min下進行交聯(lián)反應(yīng)1.2-1.6h，制得漿料Ⅲ；
（D）將步驟C的漿料Ⅲ中加入有機錫穩(wěn)定劑，調(diào)節(jié)pH值為8.8-9.1，升溫至76-79℃，糊化42-50min，糊化結(jié)束后降至35-38℃，加入聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚，在轉(zhuǎn)速為80-100r/min下攪拌12-14min，制得變性淀粉；
所述阻燃劑的制備方法，包括以下步驟：
（a）將聚磷酸銨、水200-265份加入微波反應(yīng)器中，在攪拌轉(zhuǎn)速為400-600r/min下攪拌5-9min，制得混合物A；
（b）向步驟a制得的混合物A中加入磷酸三丁氧基乙酯、三（2，4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯、季戊四醇、尿素、氫氧化鋁、三氧化二銻、氧化錳、活性白土、滲透劑、增效劑，在攪拌轉(zhuǎn)速為300-500r/min，微波功率為160-200W，溫度為84-92℃下攪拌1.8-2.5h，制得混合物B；
（c）將步驟b制得的混合物B冷卻至室溫后，將沉淀物過濾，在轉(zhuǎn)速為3000-5000r/min下離心干燥至含水量≤3.2%，制得阻燃劑；
S5：將步驟S4制得的混合物Ⅱ送入雙螺桿熱切風(fēng)冷式擠出造粒機中，在142-148℃下造粒，制得高阻燃性石墨烯改性PVC材料。
下面通過更具體實施例對本發(fā)明進行說明。
實施例1
一種高阻燃性石墨烯改性PVC材料，以重量份為單位，包括以下原料：PVC 材料187份、石墨烯62份、聚醚多元醇 16份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基 ) 硅烷10份、EVA樹脂12份、鄰苯二甲酸二丁酯9份、變性淀粉12份、硅藻土6份、硅灰石4份、氧化鋅5份、二氧化鈦3份、麥飯石粉2份、硼纖維5份、聚酰胺纖維7份、玻璃纖維4份、聚丙烯蠟9份、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物2份、聚醋酸乙烯乳液5份、二甲基硅油6份、三乙醇胺1份、表面活性劑0.6份、引發(fā)劑0.5份、交聯(lián)劑0.4份、催化劑0.2份、促進劑0.1份、增塑劑0.4份、增韌劑0.5份、分散劑0.4份、增粘劑0.3份、固化劑1份、抗菌劑0.9份、抗氧劑0.5份、光穩(wěn)定劑0.2份、紫外線吸收劑0.4份、阻燃劑1.5份；
所述變性淀粉，以重量份為單位，包括以下原料：木薯淀粉105份、乙酸異戊酯12份、二甲基乙酰胺10份、環(huán)氧氯丙烷3份、尿素2.5份、氫氧化鉀1.5份、2，5-二甲基-2，5-雙( 苯甲酰過氧)-己烷0.6份、鉑催化劑0.1份、有機錫穩(wěn)定劑0.2份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.5份、丙基三甲氧基硅烷0.4份、硼酸0.3份；
所述表面活性劑為表面活性劑TRITONCF-10；
所述引發(fā)劑為過氧化二苯甲酰；
所述交聯(lián)劑為甲基丙烯酰胺；
所述催化劑為三（二甲氨基丙基）六氫三嗪；
所述促進劑為無色鈷；
所述增塑劑為檸檬酸酯；
所述增韌劑為聚丙二烯橡膠；
所述分散劑為分散劑NC；
所述增粘劑為丁基三甲氧基硅烷；
所述固化劑為環(huán)氧類樹脂固化劑；
所述抗菌劑為碳酸鋰；
所述抗氧劑為抗氧劑626；
所述光穩(wěn)定劑為光穩(wěn)定劑3853；
所述紫外線吸收劑為鄰羥基苯甲酸苯酯；
所述阻燃劑以重量份為單位，包括以下原料：磷酸三丁氧基乙酯54份、三（2，4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯25份、聚磷酸銨18份、季戊四醇15份、尿素12份、氫氧化鋁8份、三氧化二銻10份、氧化錳6份、活性白土9份、滲透劑1.4份、增效劑0.8份；
所述高阻燃性石墨烯改性PVC材料的制備方法，包括以下步驟：
S1：將石墨烯粉碎，過400目篩子，制得粉末，所得粉末在磁場強度為6000GS，超聲波功率為400W，溫度為46℃，轉(zhuǎn)速為250r/min下，攪拌28min，制得石墨烯能量粉末；
S2：向步驟S1制得的石墨烯能量粉末中加入表面活性劑，在溫度為65℃，轉(zhuǎn)速為120r/min下活化1.3h，制得活化石墨烯能量粉末；
S3：在氮氣保護下，向步驟S2制得的活化石墨烯能量粉末中加入PVC 材料、聚醚多元醇、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基 ) 硅烷、EVA樹脂、鄰苯二甲酸二丁酯、硅藻土、硅灰石、氧化鋅、二氧化鈦、麥飯石粉、硼纖維、聚酰胺纖維、玻璃纖維、聚丙烯蠟、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、聚醋酸乙烯乳液、二甲基硅油、三乙醇胺、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、催化劑、促進劑、增塑劑、增韌劑、分散劑、增粘劑，在微波功率為220W，溫度為132℃，轉(zhuǎn)速為400r/min下攪拌3h，制得混合物Ⅰ；
S4：向步驟S3制得的混合物Ⅰ中加入變性淀粉、固化劑、抗菌、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、阻燃劑，在溫度為70℃，轉(zhuǎn)速為150r/min下攪拌1.2 h，制得混合物Ⅱ；
所述變性淀粉的制備方法，包括以下步驟：
（A）配制濃度為22Be’，pH 值為3.6的木薯淀粉漿Ⅰ；
（B）向步驟A的木薯淀粉漿Ⅰ中加入濃度為7%的乙酸異戊酯、二甲基乙酰胺、2，5-二甲基-2，5-雙( 苯甲酰過氧)-己烷、鉑催化劑，然后在溫度為55℃，攪拌轉(zhuǎn)速為120r/min下進行交聯(lián)接枝反應(yīng)2.8h，制得漿料Ⅱ；
（C）向步驟B的漿料Ⅱ中加入糊化劑，調(diào)節(jié)pH 值為9.6，接著加入環(huán)氧氯丙烷、尿素、丙基三甲氧基硅烷、硼酸，然后在溫度為64℃，攪拌轉(zhuǎn)速為150r/min下進行交聯(lián)反應(yīng)1.5h，制得漿料Ⅲ；
（D）將步驟C的漿料Ⅲ中加入有機錫穩(wěn)定劑，調(diào)節(jié)pH值為8.9，升溫至78℃，糊化46min，糊化結(jié)束后降至37℃，加入聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚，在轉(zhuǎn)速為90r/min下攪拌13min，制得變性淀粉；
所述阻燃劑的制備方法，包括以下步驟：
（a）將聚磷酸銨、水235份加入微波反應(yīng)器中，在攪拌轉(zhuǎn)速為500r/min下攪拌8min，制得混合物A；
（b）向步驟a制得的混合物A中加入磷酸三丁氧基乙酯、三（2，4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯、季戊四醇、尿素、氫氧化鋁、三氧化二銻、氧化錳、活性白土、滲透劑、增效劑，在攪拌轉(zhuǎn)速為400r/min，微波功率為180W，溫度為88℃下攪拌2.2h，制得混合物B；
（c）將步驟b制得的混合物B冷卻至室溫后，將沉淀物過濾，在轉(zhuǎn)速為4000r/min下離心干燥至含水量為3.2%，制得阻燃劑；
S5：將步驟S4制得的混合物Ⅱ送入雙螺桿熱切風(fēng)冷式擠出造粒機中，在146℃下造粒，制得高阻燃性石墨烯改性PVC材料。
實施例2
一種高阻燃性石墨烯改性PVC材料，以重量份為單位，包括以下原料：PVC 材料162份、石墨烯53份、聚醚多元醇 13份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基 ) 硅烷 7份、EVA樹脂9份、鄰苯二甲酸二丁酯7份、變性淀粉9份、硅藻土4份、硅灰石2份、氧化鋅3份、二氧化鈦2份、麥飯石粉2份、硼纖維4份、聚酰胺纖維5份、玻璃纖維3份、聚丙烯蠟6份、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物2份、聚醋酸乙烯乳液3份、二甲基硅油4份、三乙醇胺1份、表面活性劑0.4份、引發(fā)劑0.3份、交聯(lián)劑0.3份、催化劑0.2份、促進劑0.1份、增塑劑0.3份、增韌劑0.4份、分散劑0.2份、增粘劑0.3份、固化劑0.8份、抗菌劑0.7份、抗氧劑0.3份、光穩(wěn)定劑0.2份、紫外線吸收劑0.3份、阻燃劑1.3份；
所述變性淀粉，以重量份為單位，包括以下原料：木薯淀粉86份、乙酸異戊酯10份、二甲基乙酰胺8份、環(huán)氧氯丙烷2份、尿素1.8份、氫氧化鉀1份、2，5-二甲基-2，5-雙( 苯甲酰過氧)-己烷0.4份、鉑催化劑0.1份、有機錫穩(wěn)定劑0.2份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.4份、丙基三甲氧基硅烷0.3份、硼酸0.2份；
所述表面活性劑為表面活性劑TRITONCF-10；
所述引發(fā)劑為過氧化二苯甲酰；
所述交聯(lián)劑為甲基丙烯酰胺；
所述催化劑為三（二甲氨基丙基）六氫三嗪；
所述促進劑為無色鈷；
所述增塑劑為檸檬酸酯；
所述增韌劑為聚丙二烯橡膠；
所述分散劑為分散劑NC；
所述增粘劑為丁基三甲氧基硅烷；
所述固化劑為環(huán)氧類樹脂固化劑；
所述抗菌劑為碳酸鋰；
所述抗氧劑為抗氧劑626；
所述光穩(wěn)定劑為光穩(wěn)定劑3853；
所述紫外線吸收劑為鄰羥基苯甲酸苯酯；
所述阻燃劑以重量份為單位，包括以下原料：磷酸三丁氧基乙酯45份、三（2，4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯18份、聚磷酸銨15份、季戊四醇10份、尿素9份、氫氧化鋁6份、三氧化二銻8份、氧化錳4份、活性白土6份、滲透劑1.2份、增效劑0.6份；
所述高阻燃性石墨烯改性PVC材料的制備方法，包括以下步驟：
S1：將石墨烯粉碎，過300目篩子，制得粉末，所得粉末在磁場強度為5800GS，超聲波功率為300W，溫度為40℃，轉(zhuǎn)速為200r/min下，攪拌35min，制得石墨烯能量粉末；
S2：向步驟S1制得的石墨烯能量粉末中加入表面活性劑，在溫度為56℃，轉(zhuǎn)速為100r/min下活化1.5h，制得活化石墨烯能量粉末；
S3：在氮氣保護下，向步驟S2制得的活化石墨烯能量粉末中加入PVC 材料、聚醚多元醇、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基 ) 硅烷、EVA樹脂、鄰苯二甲酸二丁酯、硅藻土、硅灰石、氧化鋅、二氧化鈦、麥飯石粉、硼纖維、聚酰胺纖維、玻璃纖維、聚丙烯蠟、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、聚醋酸乙烯乳液、二甲基硅油、三乙醇胺、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、催化劑、促進劑、增塑劑、增韌劑、分散劑、增粘劑，在微波功率為182W，溫度為123℃，轉(zhuǎn)速為300r/min下攪拌3.7h，制得混合物Ⅰ；
S4：向步驟S3制得的混合物Ⅰ中加入變性淀粉、固化劑、抗菌、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、阻燃劑，在溫度為70℃，轉(zhuǎn)速為100r/min下攪拌1.5 h，制得混合物Ⅱ；
所述變性淀粉的制備方法，包括以下步驟：
（A）配制濃度為18Be’，pH 值為3.4的木薯淀粉漿Ⅰ；
（B）向步驟A的木薯淀粉漿Ⅰ中加入濃度為5%的乙酸異戊酯、二甲基乙酰胺、2，5-二甲基-2，5-雙( 苯甲酰過氧)-己烷、鉑催化劑，然后在溫度為52℃，攪拌轉(zhuǎn)速為90r/min下進行交聯(lián)接枝反應(yīng)3h，制得漿料Ⅱ；
（C）向步驟B的漿料Ⅱ中加入糊化劑，調(diào)節(jié)pH 值為9.5，接著加入環(huán)氧氯丙烷、尿素、丙基三甲氧基硅烷、硼酸，然后在溫度為61℃，攪拌轉(zhuǎn)速為100r/min下進行交聯(lián)反應(yīng)1.6h，制得漿料Ⅲ；
（D）將步驟C的漿料Ⅲ中加入有機錫穩(wěn)定劑，調(diào)節(jié)pH值為8.8，升溫至76℃，糊化50min，糊化結(jié)束后降至35℃，加入聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚，在轉(zhuǎn)速為80r/min下攪拌14min，制得變性淀粉；
所述阻燃劑的制備方法，包括以下步驟：
（a）將聚磷酸銨、水200份加入微波反應(yīng)器中，在攪拌轉(zhuǎn)速為400r/min下攪拌9min，制得混合物A；
（b）向步驟a制得的混合物A中加入磷酸三丁氧基乙酯、三（2，4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯、季戊四醇、尿素、氫氧化鋁、三氧化二銻、氧化錳、活性白土、滲透劑、增效劑，在攪拌轉(zhuǎn)速為300r/min，微波功率為160W，溫度為84℃下攪拌2.5h，制得混合物B；
（c）將步驟b制得的混合物B冷卻至室溫后，將沉淀物過濾，在轉(zhuǎn)速為3000r/min下離心干燥至含水量為3%，制得阻燃劑；
S5：將步驟S4制得的混合物Ⅱ送入雙螺桿熱切風(fēng)冷式擠出造粒機中，在142℃下造粒，制得高阻燃性石墨烯改性PVC材料。
實施例3
一種高阻燃性石墨烯改性PVC材料，以重量份為單位，包括以下原料：PVC 材料208份、石墨烯70份、聚醚多元醇19份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基 ) 硅烷12份、EVA樹脂15份、鄰苯二甲酸二丁酯11份、變性淀粉14份、硅藻土8份、硅灰石5份、氧化鋅6份、二氧化鈦4份、麥飯石粉3份、硼纖維6份、聚酰胺纖維8份、玻璃纖維5份、聚丙烯蠟12份、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物3份、聚醋酸乙烯乳液6份、二甲基硅油7份、三乙醇胺2份、表面活性劑0.8份、引發(fā)劑0.6份、交聯(lián)劑0.5份、催化劑0.3份、促進劑0.2份、增塑劑0.5份、增韌劑0.6份、分散劑0.5份、增粘劑0.4份、固化劑1.2份、抗菌劑1.2份、抗氧劑0.6份、光穩(wěn)定劑0.3份、紫外線吸收劑0.5份、阻燃劑1.6份；
所述變性淀粉，以重量份為單位，包括以下原料：木薯淀粉118份、乙酸異戊酯14份、二甲基乙酰胺12份、環(huán)氧氯丙烷4份、尿素3.2份、氫氧化鉀2份、2，5-二甲基-2，5-雙( 苯甲酰過氧)-己烷0.7份、鉑催化劑0.2份、有機錫穩(wěn)定劑0.3份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.6份、丙基三甲氧基硅烷0.5份、硼酸0.4份；
所述表面活性劑為表面活性劑TRITONCF-10；
所述引發(fā)劑為過氧化二苯甲酰；
所述交聯(lián)劑為甲基丙烯酰胺；
所述催化劑為三（二甲氨基丙基）六氫三嗪；
所述促進劑為無色鈷；
所述增塑劑為檸檬酸酯；
所述增韌劑為聚丙二烯橡膠；
所述分散劑為分散劑NC；
所述增粘劑為丁基三甲氧基硅烷；
所述固化劑為環(huán)氧類樹脂固化劑；
所述抗菌劑為碳酸鋰；
所述抗氧劑為抗氧劑626；
所述光穩(wěn)定劑為光穩(wěn)定劑3853；
所述紫外線吸收劑為鄰羥基苯甲酸苯酯；
所述阻燃劑以重量份為單位，包括以下原料：磷酸三丁氧基乙酯62份、三（2，4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯32份、聚磷酸銨22份、季戊四醇18份、尿素14份、氫氧化鋁10份、三氧化二銻12份、氧化錳8份、活性白土12份、滲透劑1.5份、增效劑0.9份；
所述高阻燃性石墨烯改性PVC材料的制備方法，包括以下步驟：
S1：將石墨烯粉碎，過500目篩子，制得粉末，所得粉末在磁場強度為6200GS，超聲波功率為500W，溫度為50℃，轉(zhuǎn)速為300r/min下，攪拌20min，制得石墨烯能量粉末；
S2：向步驟S1制得的石墨烯能量粉末中加入表面活性劑，在溫度為72℃，轉(zhuǎn)速為130r/min下活化1h，制得活化石墨烯能量粉末；
S3：在氮氣保護下，向步驟S2制得的活化石墨烯能量粉末中加入PVC 材料、聚醚多元醇、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基 ) 硅烷、EVA樹脂、鄰苯二甲酸二丁酯、硅藻土、硅灰石、氧化鋅、二氧化鈦、麥飯石粉、硼纖維、聚酰胺纖維、玻璃纖維、聚丙烯蠟、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、聚醋酸乙烯乳液、二甲基硅油、三乙醇胺、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、催化劑、促進劑、增塑劑、增韌劑、分散劑、增粘劑，在微波功率為264W，溫度為138℃，轉(zhuǎn)速為500r/min下攪拌3.7h，制得混合物Ⅰ；
S4：向步驟S3制得的混合物Ⅰ中加入變性淀粉、固化劑、抗菌、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、阻燃劑，在溫度為75℃，轉(zhuǎn)速為10r/min下攪拌1h，制得混合物Ⅱ；
所述變性淀粉的制備方法，包括以下步驟：
（A）配制濃度為26Be’，pH 值為3.8的木薯淀粉漿Ⅰ；
（B）向步驟A的木薯淀粉漿Ⅰ中加入濃度為8%的乙酸異戊酯、二甲基乙酰胺、2，5-二甲基-2，5-雙( 苯甲酰過氧)-己烷、鉑催化劑，然后在溫度為56℃，攪拌轉(zhuǎn)速為130r/min下進行交聯(lián)接枝反應(yīng)2.4h，制得漿料Ⅱ；
（C）向步驟B的漿料Ⅱ中加入糊化劑，調(diào)節(jié)pH 值為9.8，接著加入環(huán)氧氯丙烷、尿素、丙基三甲氧基硅烷、硼酸，然后在溫度為65℃，攪拌轉(zhuǎn)速為160r/min下進行交聯(lián)反應(yīng)1.2h，制得漿料Ⅲ；
（D）將步驟C的漿料Ⅲ中加入有機錫穩(wěn)定劑，調(diào)節(jié)pH值為9.1，升溫至79℃，糊化42min，糊化結(jié)束后降至38℃，加入聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚，在轉(zhuǎn)速為100r/min下攪拌12min，制得變性淀粉；
所述阻燃劑的制備方法，包括以下步驟：
（a）將聚磷酸銨、水265份加入微波反應(yīng)器中，在攪拌轉(zhuǎn)速為600r/min下攪拌5min，制得混合物A；
（b）向步驟a制得的混合物A中加入磷酸三丁氧基乙酯、三（2，4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯、季戊四醇、尿素、氫氧化鋁、三氧化二銻、氧化錳、活性白土、滲透劑、增效劑，在攪拌轉(zhuǎn)速為500r/min，微波功率為200W，溫度為84-92℃下攪拌1.8h，制得混合物B；
（c）將步驟b制得的混合物B冷卻至室溫后，將沉淀物過濾，在轉(zhuǎn)速為5000r/min下離心干燥至含水量為2.6%，制得阻燃劑；
S5：將步驟S4制得的混合物Ⅱ送入雙螺桿熱切風(fēng)冷式擠出造粒機中，在148℃下造粒，制得高阻燃性石墨烯改性PVC材料。
本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于賓館、飯店、建筑裝飾裝修，阻燃效果好，無法燃燒及形成火焰，性能穩(wěn)定可靠，其性能指標(biāo)通過以下阻燃性能測試實驗和力學(xué)性能測試實驗給出：
（1）阻燃性能測試實驗
把上述實施例1-3制備的樣品裁制成標(biāo)準(zhǔn)的小板，然后使用氧指數(shù)測定儀HC-2（南京市江寧區(qū)分析儀器廠）和水平垂直燃燒測定儀CZF-3（南京市江寧區(qū)分析儀器廠）分別對高阻燃性石墨烯改性PVC材料進行氧指數(shù)和燃燒性能測定，氧指數(shù)32%-38％，水平垂直燃燒性能無著火，煙輕，阻燃效果良好。
（2）力學(xué)性能測試實驗
把上述實施例1-3制備的樣品裁制成長115mm、寬10mm、厚2.5mm 的標(biāo)準(zhǔn)小板，然后使用拉伸測試儀5585（美國INSTRON）和沖擊試樣機 ZBC1251-B（美特斯工業(yè)系統(tǒng)公司）分別對高阻燃性石墨烯改性PVC材料進行拉伸和沖擊試驗，拉伸指數(shù) （最大拉力，單位：N）539.5-552.3，沖擊指數(shù)（韌性，無缺口），單位：ki/m2，7.434-8.176，注：拉伸速度為2mm/min。
綜上所述，本發(fā)明的高阻燃性石墨烯改性PVC材料阻燃效果好，抗沖擊能力強，韌性強，既獲得了優(yōu)良的阻燃性能又保持了高阻燃性石墨烯改性PVC材料較好的力學(xué)性能，是一種性能優(yōu)的高阻燃性石墨烯改性PVC材料，可推廣應(yīng)用，有顯著的經(jīng)濟和社會效益。
以上內(nèi)容不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明，對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護范圍。