本发明属于相变材料，具体涉及一种无卤阻燃sebs基相变复合材料及其制备方法。
背景技术：
1、通过相变材料进行能量存储能有效地解决能量供需在时间上或地域上不匹配的问题，从而达到提高能量利用率的目的。在众多相变材料中，有机固-液相变材料具有潜热高、化学性质稳定、成本低等优点，在储能领域受到广泛关注。固-液转换过程中液态相变材料易泄露，为了解决相变材料的泄露问题，可通过熔融浸渗、微胶囊化等方法对相变材料进行封装。将相变材料与高分子支撑材料熔融共混复合，可将相变材料固定在聚合物网络骨架中即可制得在相变前后均呈固态且形状不发生改变的复合相变材料。氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sebs)是一种两端为聚苯乙烯硬段、中间为聚丁二烯软段的三嵌段共聚物，有机相变材料可以储存在其聚丁二烯软段中，形成连续相，而硬段则形成交联网络，这能解决有机相变材料的泄漏问题。以sebs为支撑材料的相变材料通常阻燃性能较差，存在较高的火灾隐患。可膨胀石墨(eg)是一种固有的石墨插层化合物，由紧密排列的碳原子片组成，呈层状晶体结构。其在加热时易分解产生气体使迅速膨胀，形成"蠕虫状"的膨胀石墨炭层，此炭层具有优异的抗氧化性和热稳定性。但eg密度低、且孔隙率高，容易在燃烧过程中产生空气灰即“爆米花效应”，单独用于sebs的阻燃由于非定向膨胀而导致炭结构不稳定，火焰的干扰容易破坏炭层结构，阻燃效率低，添加量较高，对力学性能恶化严重。
2、eg常和磷系阻燃剂复配用于阻燃sebs。wilke等人(halogen-freemulticomponent flame retardant thermoplastic styrene-ethylene-butylene-styrene elastomers based on ammonium polyphosphate-expandable graphitesynergy.industrial&engineering chemistry research,2017,56(29):8251-8263)采用16.7wt％eg和33.3wt％聚磷酸铵作为阻燃剂，在两者总添加量为50wt％时，所制备的sebs复合材料未通过ul-94v-0级，极限氧指数(loi)为23.2％，总热释放速率(thr)和最大平均放热率(marhe)均较高，分别为141.1mj/m2和227.1kw/m2，且对复合材料力学性能影响较大，拉伸强度和断裂伸长率仅为1.8mpa和330％。中国发明专利202111661523.7公开了一种高焓值柔性相变复合材料薄膜及其制备方法，该专利以10wt％sebs、64wt％石蜡、3wt％可膨胀石墨、9wt％聚磷酸铵等原料制备出高焓(130j/g)的相变复合材料，但其阻燃性能较差，ul 94垂直燃烧测试最高只能达到v-1阻燃等级。现有技术的相变复合材料很难实现储热性能、力学性能、阻燃性能等的同时兼顾。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种相变焓高、力学性能好、柔韧性好的无卤阻燃sebs基相变复合材料及其制备方法。
2、本发明目的通过如下技术方案实现：
3、第一方面，提供一种无卤阻燃sebs基相变复合材料，按照质量分数计，所述无卤阻燃sebs基相变复合材料的原料配方由如下组分组成：
4、相变剂35.2％～47.8％、
5、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体18％～28％、
6、三元复合阻燃剂28％～33％、
7、相容剂2％～8％、
8、抗氧剂0.2～0.8％。
9、所述相变剂的固-液相变温度在50～70℃，为石蜡、软脂酸、硬脂酸、十六醇、十八醇和十八胺中的至少一种。
10、所述三元复合阻燃剂由可膨胀石墨、焦磷酸哌嗪和三聚氰胺聚磷酸盐三种阻燃剂混合而成。
11、可膨胀石墨与焦磷酸哌嗪、三聚氰胺聚磷酸盐两者质量和的质量比为1:1.5～2.5，其中焦磷酸哌嗪与三聚氰胺聚磷酸盐质量比为1:0.5～2.0。
12、优选地，所述相变剂和三元复合阻燃剂在sebs基相变复合材料中为相变剂包覆三元复合阻燃剂。
13、所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的至少一种。
14、所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(4-羟基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯或者三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的任意一种。
15、第二方面，提供一种所述无卤阻燃sebs基相变复合材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
16、(1)按配方称量各组分，将相变剂加热熔融，然后加入三元复合阻燃剂搅拌混合均匀，冷却后通过高速万能粉碎机粉碎得到相变剂/三元复合阻燃剂包覆料；
17、(2)将步骤(1)制得的相变剂/三元复合阻燃剂包覆料与氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体、相容剂和抗氧剂混合；然后通过双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、冷却、切粒和干燥，得到所述无卤阻燃sebs基相变复合材料。
18、所述步骤(1)中，混合的具体步骤如下：先将相变剂加入到容器中，加热到65～80℃，待相变剂完全熔融后加入三元复合阻燃剂，控制转速为100～300rpm，搅拌15～30min后趁热倒出。
19、所述步骤(2)中，所述双螺杆挤出机的各分区温度控制在160～190℃之间，螺杆转速为80～120rpm。
20、与现有技术相比，本发明具有以下积极效果：
21、第一、本发明所采用的三种阻燃剂均成本较低且环保无毒，通过与能熔融的相变剂预混合，表面包裹有机层，这样与sebs基体相互作用强，易均匀分散，阻燃效率较高，在三种阻燃剂总用量为28wt％时,sebs相变复合材料能达到ul 94v-0。
22、第二、本发明的无卤阻燃sebs基相变复合材料相变焓可达120.3j/g，断裂伸长率达到800％以上，shore a硬度87，具有高相变焓和良好的柔韧性，能与发热部位紧密贴合，减少相变复合材料与发热部位的界面热阻，提高材料的吸热效率。
1.一种无卤阻燃sebs基相变复合材料，其特征在于，按照质量分数计，其原料配方由如下组分组成：相变剂35.2％～47.8％、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体sebs18％～28％、三元复合阻燃剂28％～33％、相容剂2％～8％和抗氧剂0.2～0.8％。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃sebs基相变复合材料，其特征在于：所述相变剂和三元复合阻燃剂在sebs基相变复合材料中为相变剂包覆三元复合阻燃剂。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃sebs基相变复合材料，其特征在于：所述三元复合阻燃剂由可膨胀石墨、焦磷酸哌嗪和三聚氰胺聚磷酸盐三种阻燃剂混合而成。
4.根据权利要求3所述的无卤阻燃sebs基相变复合材料，其特征在于：可膨胀石墨与焦磷酸哌嗪、三聚氰胺聚磷酸盐两者质量和的质量比为1:1.5～2.5，其中焦磷酸哌嗪与三聚氰胺聚磷酸盐质量比为1:0.5～2.0。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃sebs基相变复合材料，其特征在于：所述相变剂的固-液相变温度在50～70℃，为石蜡、软脂酸、硬脂酸、十六醇、十八醇和十八胺中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的无卤阻燃sebs基相变复合材料，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的无卤阻燃sebs基相变复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(4-羟基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯或者三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的任意一种。
8.一种权利要求1-7任一项所述无卤阻燃sebs基相变复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述一种无卤阻燃sebs基相变复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述混合的具体步骤如下：先将相变剂加入到容器中，加热到65～80℃，待相变剂完全熔融后加入三元复合阻燃剂，控制转速为100～300rpm，搅拌15～30min后趁热倒出。
10.根据权利要求8所述一种无卤阻燃sebs基相变复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述双螺杆挤出机的各分区温度控制在160～190℃之间，螺杆转速为80～120rpm。
