本发明涉及一种sbs复合材料改性技术领域，更具体的说，涉及一种高耐热剑麻纤维改性sbs复合材料及其制备方法。
背景技术：
剑麻属龙舌兰科，是一种广泛种植的多年生麻类经济植物，取自其叶片的剑麻纤维具有色泽洁白，耐海水腐蚀，质地坚韧，密度小，拉伸强度和模量高，来源广泛，价格低廉，因此，剑麻纤维用于制备高强高模价廉的纤维增强聚合物基复合物具有明显优势。
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)是以苯乙烯为单体的嵌段共聚物，兼有塑料和橡胶的特性，具有化学稳定性好，低温性能优异，价格低廉和加工便利等优势，是工业中重要的通用塑料之一，但是其冲击强度不高，易变形，耐热性差，以至于其应用受到了限制。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种耐高温，使用剑麻纤维改性的抗冲击性能优良的sbs复合材料。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种高耐热剑麻纤维改性sbs复合材料，按重量份计，包含以下组份：sbs50～70份，聚丙烯6～13份，改性剑麻纤维5～10份，甲基丙烯酸甲酯10～15份，陶瓷纤维2～5份，纳米氧化镁0.5～2份，抗氧化剂0.5～2份，润滑剂0.5～1份，氧化锌0.01～0.05份，所述高耐热剑麻纤维改性sbs复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将50～70份sbs、10～15份甲基丙烯酸甲基酯与0.01～0.05份氧化锌，置于高压反应釜中，抽除釜内空气，注入二氧化碳，将高压反应釜置于水浴槽中，打开辐射装置，在磁力搅拌下升温至反应温度，进行反应，获得接枝sbs；
2)将接枝sbs溶解于环己烷，加入有机酸，恒温、搅拌条件下加入过氧化氢，反应结束，获得环氧化接枝sbs；
3)将步骤2)中的环氧化接枝sbs、聚丙烯6～13份，改性剑麻纤维5～10份、陶瓷纤维2～5份，纳米氧化镁0.5～2份，抗氧化剂0.5～2份及润滑剂0.5～1份混合并搅拌均匀，置于密炼机中进行密练，循环水冷却后经切粒机造粒，烘干，获得高耐热剑麻纤维改性的sbs复合材料。
优选的是，步骤1)中，釜内的二氧化碳的压力为20～50mpa，反应的温度为80～100℃，反应时间为2～4h，所述的辐射装置的辐射源为钴-60，辐射剂量为30～50kgy，磁力搅拌的转速为30～50r/min。
优选的是，步骤2)中，所述的有机酸为甲酸或乙酸，恒温的温度为40～70℃，搅拌转速为20～30r/min,反应时间为2～4h。
优选的是，所述的改性剑麻纤维的制备方法为：将剑麻纤维机械破碎为1～3cm，置于高压罐内，进行爆破处理，在质量分数为20～30％的氨水浸泡3～5h，洗涤至中性，获得改性剑麻纤维。
优选的是，爆破处理的罐内温度为150～200℃，罐内压强为1～5mpa，保持5～10min，罐内压力释放时间为0.01～0.1s。
优选的是，所述的抗氧化剂为苯基-β-耐胺、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯与硬酯酰单宁酸酯，按质量比为(1～2):(1～2):(0.5～1)混合组成。
优选的是，所述的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硅酮母粒、石蜡中的一种或几种。
优选的是，密炼机中的密练温度为250～280℃，螺杆转速为30～50r/min，密练时间为60～80min。
本发明的优点：sbs的极性小，通过接枝甲基丙烯酸甲基酯，不仅使sbs具有优异的粘接性能和粘接强度，还提高了sbs的耐热性能，使其耐热温度提高了80℃以上；在超临界二氧化碳中使马来酸酐在sbs中的具有较好的扩散能力，在催化剂氧化锌的作用下通过钴-60辐射使马来酸酐接枝sbs，不用使用引发剂，接枝成功率高，比传统的接枝方法提高30％以上；剑麻纤维经过爆破处理后再使用氨水浸泡，使制备的改性剑麻纤维的纤维素含量达99.5％以上，纤维变得更细更小，表面裂纹更多，比表面积提高15％以上；接枝sbs经过环氧化后的环氧基在高温下能与改性剑麻纤维素表面的羟基反应，使制备的sbs复合材料具有较高的耐热性、强度和抗冲击性能；加入陶瓷纤维和纳米氧化镁，增强了sbs复合材料的硬度，提高了sbs复合材料的耐热性能；通过加入一定比例的抗氧化剂，能阻断自由基的链式反应，能起到很好的抗氧化作用。本发明方法制备的sbs复合材料与普通sbs复合材料分别进行维卡耐热试验，形变量为2mm时，本发明方法制备的sbs复合材料比普通sbs复合材料的形变温度高出34％以上。
具体实施方式
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
下述实施例用于进一步说明但不限于本发明。
实施例1
一种高耐热剑麻纤维改性sbs复合材料，按重量份计，包含以下组份：sbs50份，聚丙烯6份，改性剑麻纤维5份，甲基丙烯酸甲酯10份，陶瓷纤维5份，纳米级氧化镁0.5份，抗氧化剂0.5份，润滑剂1份，氧化锌0.01份，所述的高耐热剑麻纤维改性sbs复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将50份sbs、10份甲基丙烯酸甲基酯与0.01份氧化锌，置于高压反应釜中，抽除釜内空气，注入二氧化碳，将高压反应釜置于水浴槽中，打开辐射装置，在磁力搅拌下升温至反应温度，进行反应，获得接枝sbs；
2)将接枝sbs溶解于环己烷，加入有机酸，恒温、搅拌条件下加入过氧化氢，反应结束，洗涤，烘干，获得环氧化接枝sbs；
3)将步骤2)中的环氧化接枝sbs、聚丙烯6份，改性剑麻纤维5份、陶瓷纤维5份，粒径为30～50nm的氧化镁0.5份，抗氧化剂0.5份及润滑剂1份混合并搅拌均匀，置于密炼机中进行密练，循环水冷却后经切粒机造粒，烘干，获得高耐热剑麻纤维改性的sbs复合材料。
聚丙烯具有优良的耐热性，加入聚丙烯能提高sbs复合材料的高温性能；sbs的极性小，通过接枝甲基丙烯酸甲基酯，不仅使sbs具有优异的粘接性能和粘接强度，还提高了sbs的耐热性能，使其耐热温度提高了80℃以上；在超临界二氧化碳中通过钴-60辐射使甲基丙烯酸甲基酯接枝sbs，不用使用引发剂，接枝成功率高，比传统的接枝方法提高了15％以上；剑麻纤维经过爆破处理后再在氨水中进行浸泡，使剑麻纤维的纤维素含量达99.5％以上，纤维变得更细更小，表面裂纹更多，比表面积提高15％以上；接枝sbs经过环氧化后的环氧基在高温下能与改性剑麻纤维表面的羟基反应，使制备的sbs复合材料具有较高的强度和冲击性能；采用热分解法制备的纳米氧化镁，具有丰富的内孔，孔内含有的空气是热的不良导体，能起到很好的隔热作用，陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料，具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点，加入陶瓷纤维和纳米氧化镁，增强了sbs复合材料的硬度，提高了sbs复合材料的耐热性能；通过加入一定比例的抗氧化剂，能阻断自由基的链式反应，能起到很好的抗氧化作用。本发明方法制备的sbs复合材料与普通sbs复合材料分别进行维卡耐热试验，形变量为2mm时，本发明方法制备的sbs复合材料比普通sbs复合材料的形变温度高出34％以上。
实施例2
一种高耐热剑麻纤维改性sbs复合材料，按重量份计，包含以下组份：sbs70份，聚丙烯13份，改性剑麻纤维10份，甲基丙烯酸甲酯15份，陶瓷纤维2份，纳米氧化镁2份，抗氧化剂2份，润滑剂0.5份，氧化锌0.05份，所述的高耐热剑麻纤维改性sbs复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将70份sbs、15份甲基丙烯酸甲基酯与0.05份氧化锌置于高压反应釜中，抽除釜内空气，注入二氧化碳，使釜内的二氧化碳的压力为20mpa，将高压反应釜置于水浴槽中，加热至反应温度100℃，打开辐射源为钴-60的辐射装置，辐射剂量为50kgy，在转速为30r/min的磁力搅拌下升温至反应温度，进行反应2h，获得接枝sbs；
2)将接枝sbs溶解于环己烷，加入有机酸，恒温、搅拌条件下加入过氧化氢，反应结束，洗涤，烘干，获得环氧化接枝sbs；
3)将步骤2)中的环氧化接枝sbs、聚丙烯13份，改性剑麻纤维10份、陶瓷纤维2份，纳米氧化镁2份，抗氧化剂2份及润滑剂0.5份混合并搅拌均匀，置于密炼机中进行密练，循环水冷却后经切粒机造粒，烘干，获得高耐热剑麻纤维改性的sbs复合材料。
超临界二氧化碳作为化学反应的介质，具有粘度低，扩散系数大，无毒，不燃，具有化学惰性等优点，以超临界二氧化碳为作为反应介质，使用钴-60进行辐射接枝，不仅避免加入引发剂，减少了杂质的引入，还具有反应时间短，接枝成功率高等优点。
实施例3
一种高耐热剑麻纤维改性sbs复合材料，按重量份计，包含以下组份：sbs70份，聚丙烯13份，改性剑麻纤维10份，甲基丙烯酸甲酯15份，陶瓷纤维2份，纳米氧化镁2份，抗氧化剂2份，润滑剂0.5份，氧化锌0.03份，所述的高耐热剑麻纤维改性sbs复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将70份sbs、15份甲基丙烯酸甲基酯与0.03份氧化锌置于高压反应釜中，抽除釜内空气，注入二氧化碳，使釜内的二氧化碳的压力为20mpa，将高压反应釜置于水浴槽中，加热至反应温度100℃，打开辐射源为钴-60的辐射装置，辐射剂量为50kgy，在转速为50r/min的磁力搅拌下升温至反应温度，进行反应4h，获得接枝sbs；
2)将接枝sbs溶解于环己烷，加入甲酸，恒温40℃、转速为20r/min的搅拌条件下加入过氧化氢，反应4h，反应结束，加入乙醇沉淀并洗涤去除未反应的甲酸，过氧化氢等，烘干，获得环氧化接枝sbs；
3)将步骤2)中的环氧化接枝sbs、聚丙烯13份，改性剑麻纤维10份、陶瓷纤维2份，纳米氧化镁2份，抗氧化剂2份及润滑剂0.5份混合并搅拌均匀，置于密炼机中进行密练，循环水冷却后经切粒机造粒，烘干，获得高耐热剑麻纤维改性的sbs复合材料。
实施例4
一种高耐热剑麻纤维改性sbs复合材料，按重量份计，包含以下组份：sbs70份，聚丙烯13份，改性剑麻纤维10份，甲基丙烯酸甲酯15份，陶瓷纤维2份，纳米氧化镁2份，抗氧化剂2份，润滑剂0.5份，氧化锌0.04份，所述的高耐热剑麻纤维改性sbs复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将70份sbs、15份甲基丙烯酸甲基酯与0.04份氧化锌置于高压反应釜中，抽除釜内空气，注入二氧化碳，使釜内的二氧化碳的压力为20mpa，将高压反应釜置于水浴槽中，加热至反应温度100℃，打开辐射源为钴-60的辐射装置，辐射剂量为50kgy，在转速为30r/min的磁力搅拌下升温至反应温度，进行反应4h，获得接枝sbs；
2)将接枝sbs溶解于环己烷，加入甲酸，恒温70℃、转速为20r/min的搅拌条件下加入过氧化氢，反应4h，反应结束，洗涤去除未反应的甲酸，过氧化氢等，烘干，获得环氧化接枝sbs；
3)将步骤2)中的环氧化接枝sbs、聚丙烯13份，改性剑麻纤维10份、陶瓷纤维2份，纳米氧化镁2份，抗氧化剂2份及润滑剂0.5份混合并搅拌均匀，其中改性剑麻纤维的制备方法为将剑麻纤维机械破碎为1cm，置于高压罐内，进行蒸气爆破处理，在质量分数为20％的氨水中浸泡3h，洗涤至中性，置于密炼机中进行密练，循环水冷却后经切粒机造粒，烘干，获得高耐热剑麻纤维改性的sbs复合材料。
剑麻纤维经过氨水爆破处理，纤维素含量达99.8％，纤维也变得更细更小，表面裂纹也更多，比表面积比传统的蒸气爆破提高15％以上。
实施例5
一种高耐热剑麻纤维改性sbs复合材料，按重量份计，包含以下组份：sbs70份，聚丙烯13份，改性剑麻纤维10份，甲基丙烯酸甲酯15份，陶瓷纤维2份，纳米氧化镁2份，抗氧化剂2份，润滑剂0.5份，氧化锌0.05份，所述的高耐热剑麻纤维改性sbs复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将70份sbs、15份甲基丙烯酸甲基酯与0.05份氧化锌置于高压反应釜中，抽除釜内空气，注入二氧化碳，使釜内的二氧化碳的压力为20mpa，将高压反应釜置于水浴槽中，加热至反应温度100℃，打开辐射源为钴-60的辐射装置，辐射剂量为50kgy，在转速为40r/min的磁力搅拌下升温至反应温度，进行反应4h，获得接枝sbs；
2)将接枝sbs溶解于环己烷，加入甲酸，恒温50℃、转速为20r/min的搅拌条件下加入过氧化氢，反应4h，反应结束，洗涤去除未反应的甲酸，过氧化氢等，烘干，获得环氧化接枝sbs；
3)将步骤2)中的环氧化接枝sbs、聚丙烯13份，改性剑麻纤维10份、陶瓷纤维2份，纳米氧化镁2份，抗氧化剂2份及润滑剂0.5份混合并搅拌均匀，其中改性剑麻纤维的制备方法为将剑麻纤维机械破碎为1cm，置于高压罐内，进行爆破处理，爆破处理的罐内温度为150℃，罐内压强为5mpa，保持10min，罐内压力释放时间为0.01s，在质量分数为30％的氨水浸泡5h，洗涤至中性，置于密炼机中进行密练，循环水冷却后经切粒机造粒，烘干，获得高耐热剑麻纤维改性的sbs复合材料。
实施例6
一种高耐热剑麻纤维改性sbs复合材料，按重量份计，包含以下组份：sbs70份，聚丙烯13份，改性剑麻纤维10份，甲基丙烯酸甲酯15份，陶瓷纤维2份，纳米氧化镁2份，抗氧化剂2份，润滑剂0.5份，氧化锌0.05份，所述的高耐热剑麻纤维改性sbs复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将70份sbs、15份甲基丙烯酸甲基酯与0.05份氧化锌置于高压反应釜中，抽除釜内空气，注入二氧化碳，使釜内的二氧化碳的压力为20mpa，将高压反应釜置于水浴槽中，加热至反应温度100℃，打开辐射源为钴-60的辐射装置，辐射剂量为50kgy，在转速为40r/min的磁力搅拌下升温至反应温度，进行反应4h，获得接枝sbs；
2)将接枝sbs溶解于环己烷，加入甲酸，恒温60℃、搅拌转速为20r/min的条件下加入过氧化氢，反应4h，反应结束，洗涤去除未反应的甲酸，过氧化氢等，烘干，获得环氧化接枝sbs；
3)将步骤2)中的环氧化接枝sbs、聚丙烯13份，改性剑麻纤维10份、陶瓷纤维2份，纳米氧化镁2份，苯基-β-耐胺、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯与硬酯酰单宁酸酯组成的质量比为1:1:0.5的抗氧化剂2份及润滑剂0.5份，混合并搅拌均匀，其中改性剑麻纤维的制备方法为将剑麻纤维机械破碎为1cm，置于高压罐内，进行爆破处理，爆破处理的罐内温度为150℃，罐内压强为5mpa，保持10min，罐内压力释放时间为0.01s，在质量分数为30％的氨水浸泡5h，洗涤至中性，置于密炼机中进行密练，循环水冷却后经切粒机造粒，烘干，获得高耐热剑麻纤维改性的sbs复合材料。
实施例7
一种高耐热剑麻纤维改性sbs复合材料，按重量份计，包含以下组份：sbs70份，聚丙烯13份，改性剑麻纤维10份，甲基丙烯酸甲酯15份，陶瓷纤维2份，纳米氧化镁2份，抗氧化剂2份，润滑剂0.5份，氧化锌0.01份，所述的高耐热剑麻纤维改性sbs复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将70份sbs、15份甲基丙烯酸甲基酯与0.01份氧化锌置于高压反应釜中，抽除釜内空气，注入二氧化碳，使釜内的二氧化碳的压力为20mpa，将高压反应釜置于水浴槽中，加热至反应的温度为100℃，打开辐射源为钴-60的辐射装置，辐射剂量为50kgy，在转速为50r/min的磁力搅拌下升温至反应温度，进行反应4h，获得接枝sbs；
2)将接枝sbs溶解于环己烷，加入甲酸，恒温60℃、搅拌转速为20r/min的条件下加入过氧化氢，反应4h，反应结束，洗涤去除未反应的甲酸，过氧化氢等，烘干，获得环氧化接枝sbs；
3)将步骤2)中的环氧化接枝sbs、聚丙烯13份，改性剑麻纤维10份、陶瓷纤维2份，纳米氧化镁2份，苯基-β-耐胺、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯与硬酯酰单宁酸酯组成的质量比为1:1:0.5的抗氧化剂2份及硬脂酸锌润滑剂0.5份，混合并搅拌均匀，其中改性剑麻纤维的制备方法为将剑麻纤维机械破碎为1cm，置于高压罐内，进行爆破处理，爆破处理的罐内温度为150℃，罐内压强为5mpa，保持10min，罐内压力释放时间为0.01s，在质量分数为30％的氨水浸泡5h，洗涤至中性，置于密炼机中进行密练，循环水冷却后经切粒机造粒，烘干，获得高耐热剑麻纤维改性的sbs复合材料。
实施例8
一种高耐热剑麻纤维改性sbs复合材料，按重量份计，包含以下组份：sbs70份，聚丙烯13份，改性剑麻纤维10份，甲基丙烯酸甲酯15份，陶瓷纤维2份，纳米氧化镁2份，抗氧化剂2份，润滑剂0.5份，氧化锌0.01份，所述的高耐热剑麻纤维改性sbs复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将70份sbs、15份甲基丙烯酸甲基酯与0.01份氧化锌置于高压反应釜中，抽除釜内空气，注入二氧化碳，使釜内的二氧化碳的压力为20mpa，将高压反应釜置于水浴槽中，加热至反应的温度为100℃，打开辐射源为钴-60的辐射装置，辐射剂量为50kgy，在转速为350r/min的磁力搅拌下升温至反应温度，进行反应4h，获得接枝sbs；
2)将接枝sbs溶解于环己烷，加入甲酸，恒温60℃、搅拌转速为20r/min的条件下加入过氧化氢，反应4h，反应结束，洗涤去除未反应的甲酸，过氧化氢等，烘干，获得环氧化接枝sbs；
3)将步骤2)中的环氧化接枝sbs、聚丙烯13份，改性剑麻纤维10份、陶瓷纤维2份，粒径为20～50nm的纳米氧化镁2份，苯基-β-耐胺、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯与硬酯酰单宁酸酯组成的质量比为1:1:0.5的抗氧化剂2份及硬脂酸钙润滑剂0.5份，混合并搅拌均匀，其中改性剑麻纤维的制备方法为将剑麻纤维机械破碎为1cm，置于高压罐内，进行蒸气爆破处理，爆破处理的罐内温度为150℃，罐内压强为5mpa，保持10min，罐内压力释放时间为0.01s，在质量分数为30％的氨水浸泡5h，洗涤至中性，置于密炼机中进行密练，密练温度为250℃，螺杆转速为30r/min，时间为80min，循环水冷却后经切粒机造粒，烘干，获得高耐热剑麻纤维改性的sbs复合材料。
各组份经过混合后在密炼机中密练，使各组分充分的融合混匀，使改性剑麻纤维表面的羟基与环氧化接枝sbs的环氧基反应，从而增强sbs复合材料的强度和冲击性能。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。