本发明属于pvc膜，具体地，涉及一种阻燃改性pvc膜。
背景技术：
1、聚氯乙烯（pvc）是一种以氯乙烯为单体的线性高分子材料，是世界第二大通用塑料。pvc在建筑业、日用品、地板、电缆、皮革、薄膜、纤维等行业可见其身影，应用较为广泛。但是pvc为脆性材料，这限制了纯pvc塑料在薄膜领域的应用。在脆性pvc制品中添加增塑剂，可以使得pvc更易于加工成型，在薄膜领域具有巨大的市场应用前景。
2、虽然pvc树脂的氯含量大于50%，本身不能燃烧，但是大多数pvc制品都具有可燃性，尤其是pvc软制品，这是由于其加工过程中添加了大量不具阻燃性能的增塑剂，例如邻苯二甲酸二辛酯（dop）、己二酸二辛酯（doa）和四戊酸季戊四醇酯（pevalen）等。而将pvc膜用于墙纸、电热膜、印刷材料保护层、沥青防水卷材等领域时，考虑到使用安全性，需要提升膜的阻燃性能。添加阻燃剂是解决pvc膜阻燃性能的常见方法，常见的pvc阻燃剂为含磷阻燃增塑剂、三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝和硼酸锌等。
3、例如公开号为cn106633526a的专利公开了一种软质透明pvc阻燃薄膜的制备方法，阻燃增塑剂为三(1-氯-2-丙基)磷酸酯，然而该薄膜的氧指数为30％左右。该专利中添加的三(1-氯-2-丙基)磷酸酯虽然能够一定程度上提升pvc膜的阻燃性能，但是存在如下缺陷：1、三(1-氯-2-丙基)磷酸酯与pvc基体的相容性较差，难以分散均匀；2、三(1-氯-2-丙基)磷酸酯属于小分子化合物，存在稳定性差的缺陷；3、三(1-氯-2-丙基)磷酸酯属于p系阻燃，阻燃机制单一，阻燃效果有限。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种阻燃改性pvc膜。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种阻燃改性pvc膜，按照重量份计，包括以下原料：pvc树脂100份、增塑剂50-60份、阻燃剂10-14份、改性氢氧化镁4-6份、热稳定剂2-3份；
4、所述pvc膜通过如下步骤制备：
5、在高速混合机中加入pvc树脂、增塑剂、阻燃剂、改性氢氧化镁和热稳定剂，高速混合至料温达到95-105℃后排料至行星混合机，控制行星混合机的温度在140-160℃使pvc塑化均匀后进入开放式炼塑机中，开炼机的物料通过单螺杆过滤机过滤杂质后直接上料到压延机（压延机的操作温度控制在165-175℃之间），通过压延、冷却、卷取，得到pvc膜。
6、进一步地，所述增塑剂为dop（邻苯二甲酸二辛酯）、doa（己二酸二辛酯）和totm（偏苯三酸三辛酯）中的任一种或一种以上任意配比的混合物。
7、进一步地，所述热稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸钡和硬脂酸锌中的任一种或一种以上任意配比的混合物。
8、进一步地，所述改性氢氧化镁为经过硅烷偶联剂kh902或kh550表面处理后的纳米氢氧化镁；通过硅烷偶联剂kh902或kh550对纳米氢氧化镁进行处理，一方面改善纳米氢氧化镁与聚合物基体的界面相容性，促进分散；另一方面，在纳米氢氧化镁表面接枝偶联剂分子，从而引入-nh2，为改性氢氧化镁与阻燃剂产生化学作用奠定反应位点。
9、进一步地，所述阻燃剂通过如下步骤制备：
10、s1、在三颈瓶中将2-氨基-1,3-丙二醇溶于甲醇中，并加入三乙胺作为催化剂，搅拌混合均匀，再将二碳酸二叔丁酯溶于乙醚中，由恒压滴液漏斗逐滴滴入三颈瓶中，在2-3℃条件下搅拌反应10h，加入水和乙醚，萃取，取乙醚相，旋转蒸发除去乙醚，最后用二氯甲烷和乙醚的混合液（二氯甲烷和乙醚的体积比1:1）进行重结晶提纯，得到中间体1；2-氨基-1,3-丙二醇、三乙胺和二碳酸二叔丁酯的用量之比为9.1g:13ml:21.8g；
11、通过二碳酸二叔丁酯与-nh2的反应，对2-氨基-1,3-丙二醇分子上的-nh2通过叔丁基（boc）进行保护，得到中间体1；
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13、s2、在装有搅拌器、温度计和冷凝管的三口烧瓶中，持续通入氮气10min后（对烧瓶内的空气进行置换），加入六氯环三磷腈、二氧六环和n,n-二甲基苯胺，搅拌溶解均匀，然后滴加中间体1的二氧六环溶液，滴加过程中控制反应温度不高于40℃，滴完后升温至100℃，保温反应15h，再降温至30℃以下，抽滤除去生成的n,n-二甲基苯胺盐酸盐，滤液减压蒸馏除去二氧六环，用蒸馏水洗涤两次，分出下层有机相，然后加入乙酸乙酯，用无水硫酸钠进行干燥、抽滤，滤液减压蒸馏除去乙酸乙酯，得中间体2；六氯环三磷腈、n,n-二甲基苯胺、中间体1的用量之比为10.4g:21.8g:17.2g；
14、将中间体2与thf（四氢呋喃）的氯化氢饱和液按照固液比1g:8-10ml混合，室温下搅拌5h，过滤，滤饼用乙醚淋洗，真空干燥，得到中间体3；
15、六氯环三磷腈与中间体1发生取代、环化反应，得到中间体2，中间体2在酸性条件下脱去boc保护基团，得到-nh2，获得中间体3，过程如下所示：
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17、将dic（n,n-二异丙基碳二亚胺）、油酸、乙醚和乙酸乙酯加入带有搅拌装置的三口烧瓶中，通入氮气进行保护，搅拌溶解均匀后，将中间体3、三乙胺加入到体系中，并在室温以及n2保护下搅拌反应3h，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂（乙醚和乙酸乙酯），将去离子水加入到产物中，混合均匀，再用乙酸乙酯萃取，取有机层，无水硫酸镁干燥，过滤，滤液经减压旋蒸除去乙酸乙酯，得到中间体4；dic、油酸、中间体3、三乙胺的用量比为11.9g:25.4g:12.1g:9.1g；
18、在dic和三乙胺的作用下，油酸分子上的-cooh与中间体3分子上的-nh2发生酰胺化反应，通过控制二者的摩尔比为3:1，得到中间体4，反应过程如下所示：
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21、s4、在带有搅拌装置的四口烧瓶中加入中间体4、aibn（偶氮二异丁腈）和乙酸乙酯，搅拌溶解均匀并维持体系的温度在70℃，采用恒压滴液漏斗将巯基丙酸缓慢滴入烧瓶中，滴加完成后，于70℃恒温条件下搅拌反应4h，反应结束后，减压旋蒸除去大部分乙酸乙酯后，加入冷甲醇，析出沉淀，过滤，并用冷甲醇多次洗涤，滤饼真空干燥，得到阻燃剂；中间体4、巯基丙酸、aibn的用量之比为35.9g:9.6g:1.3g；
22、中间体4分子上的不饱和碳碳双键与巯基丙酸分子上的巯基发生反应，得到阻燃剂，阻燃剂的分子结构式如下：
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24、得到的阻燃剂分子量较大（超过1500），且中心处为多个六元环结构，六元环本身稳定性高、刚性大，多个六元环中电子云的叠加作用进一步增强了稳定性，因此，阻燃剂分子具备极高的稳定性，且难以迁移和渗出，具备持久阻燃的效果；阻燃剂分子含有p、n、s等多种阻燃有效成分，属于p-n-s协效阻燃成分，能够从多种机制（气相、凝聚相等）发挥协同阻燃效果，因此，阻燃剂分子本身具备多效且高效的阻燃性能；另外，阻燃剂分子上还含有呈树脂状分布的长脂肪碳链（c16长链），其不仅与pvc基体具备良好的相容性，从而促进阻燃剂的分散，且长脂肪碳链具备极高的柔韧性，能够穿插入pvc的分子链之间，削弱pvc分子链之间的作用力，降低pvc分子链之间的缠结，进而起到辅助增韧的效果，与主增韧剂起协同作用，使pvc膜具备良好的韧性；需要进一步补充说明的是，阻燃剂分子上含有-cooh功能基团，其与改性氢氧化镁表面接枝的偶联剂上的端-nh2具备极高的反应活性，使得阻燃剂能与改性氢氧化镁产生化学作用，阻燃剂能促进改性氢氧化镁在pvc膜中的均匀分散，改性氢氧化镁能够提升阻燃剂的锚固作用，且氢氧化镁属于无机阻燃成分，与阻燃剂（有机阻燃成分）也能起到协同作用，赋予pvc膜高效持久的阻燃性能。
25、本发明的有益效果：
26、本发明通过阻燃剂和改性氢氧化镁对pvc膜进行协效阻燃，阻燃剂本身属于p-n-s协效阻燃成分，具备多效阻燃机制，且阻燃剂分子上含有-cooh功能基团，其与改性氢氧化镁表面接枝的-nh2具备极高的反应活性，使得阻燃剂能与改性氢氧化镁产生化学作用，二者相互促进、发挥协同效果，赋予pvc膜高效持久的阻燃性能；另外，该阻燃剂能作为辅助增塑剂，与主增塑剂共同作用，提高增韧效果，提升pvc膜的韧性。