本发明属于高分子材料，具体涉及一种具有高阻燃和高耐磨性能的塑料颗粒及其生产工艺。
背景技术：
1、塑料制品已成为我们日常生活中不可或缺的一部分，从家电、汽车制造到电子设备、建筑建材，再到家具、日用品等，塑料因其轻便性、易加工性以及成本效益高等优点而广泛应用。然而，普通塑料材料有着易燃性及耐磨性不足的缺点，这些缺点在很大程度上限制了塑料材料的应用范围，尤其是在对材料性能要求较高的领域。
2、一方面，传统的阻燃技术往往涉及卤素类化合物，虽然有效，但这些物质在燃烧时会产生有毒气体，对环境和人体健康造成威胁；另一方面，随着工业化程度的提高，对塑料制品的力学性能和耐磨性提出了更高的要求，使其能够在长期摩擦下不失效以达到更长的使用寿命。因此，开发出一种具有阻燃性能、耐磨性能和力学性能优异的塑料颗粒是目前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种阻燃耐磨塑料颗粒及其生产工艺，以解决背景技术中的问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种阻燃耐磨塑料颗粒，包括以下重量份原料：
4、聚乙烯70-80份、复合微球10-15份、聚磷酸铵2-3份和马来酸酐接枝聚乙烯15-20份；
5、所述复合微球通过以下步骤制得：
6、步骤a1、将可溶性聚芳醚酮加入三氯甲烷中搅拌溶解，然后滴加混合溶液，以10000r/min的转速搅拌乳化0.5-1h，然后升温至65℃进行蒸馏，直至无馏分蒸出为止，再升温至80℃保温2h，自然冷却后，得到微球分散液；可溶性聚芳醚酮溶解后在混合溶液中分散乳化，形成微小的液滴，然后在65℃下将三氯甲烷蒸发去除，可溶性聚芳醚酮在混合溶液中形成多孔且细小的微球，同时混合溶液中的镁离子和铝离子能够分散进入到可溶性聚芳醚酮微球中，再在80℃和酸催化下，可溶性聚芳醚酮微球中的二氧戊环还原回酮基，转变为原本的聚芳醚酮微球；
7、步骤a2、向微球分散液中加入氨水直至ph为10，然后升温至80-100℃保温进行水热反应18-20h，冷却至室温后，离心分离沉淀，用去离子水洗涤，真空干燥后，得到复合微球。在碱性条件下进行水热反应，经过成核和生长两个阶段，在聚芳醚酮微球的孔道和表面生成层状双金属氢氧化物，最终得到聚芳醚酮负载纳米级层状双金属氢氧化物的复合微球。
8、进一步地，所述可溶性聚芳醚酮、三氯甲烷和混合溶液的用量比为8-10g：100ml：100ml。
9、进一步地，所述混合溶液中十二烷基苯磺酸钠的浓度为0.01-0.03g/ml、硫酸的浓度为0.1g/ml、硫酸镁的浓度为0.06g/ml、硫酸铝的浓度为0.04g/ml。
10、进一步地，所述可溶性聚芳醚酮通过以下步骤制得：
11、步骤b1、将聚芳醚酮粉料加入有机酸混合溶剂中搅拌溶解，再加入三氟化硼乙醚和乙二硫醇，在室温和氮气保护下进行缩合反应48h，然后倒入乙醇中搅拌5min，再静置沉淀，经抽滤，乙醇洗涤多次，烘干后，得到前驱体；聚芳醚酮在有机酸混合溶剂中溶解后，在三氟化硼乙醚作为催化剂下，聚芳醚酮中的酮基与乙二硫醇进行缩合反应，得到了含有二硫戊环结构的前驱体；
12、步骤b2、将前驱体加入三氯甲烷中搅拌溶解，然后加入乙二醇和n-溴代丁二酰亚胺，室温下搅拌反应30min后，倒入甲醇中搅拌5min，再静置沉淀，经抽滤，甲醇洗涤多次，烘干后，得到可溶性聚芳醚酮。前驱体中的二硫戊环被n-溴代丁二酰亚胺氧化为二氧戊环，得到了在常规有机溶剂中能够良好溶解的可溶性聚芳醚酮。
13、进一步地，所述聚芳醚酮粉料、有机酸混合溶剂、三氟化硼乙醚、乙二硫醇和乙醇的用量比为25-35g：1l：62-64ml：22ml：3l。
14、进一步地，所述聚芳醚酮粉料为聚醚酮酮、聚醚醚酮、聚醚酮醚酮酮中的任意一种。
15、进一步地，所述有机酸混合溶剂为二氯甲烷和有机酸按照体积比2：1混合组成；所述有机酸为二氯乙酸或三氟乙酸。
16、进一步地，所述前驱体、三氯甲烷、乙二醇、n-溴代丁二酰亚胺和甲醇的用量比为12-12.2g：800ml：5.6-6ml：16-18g：2l。
17、一种阻燃耐磨塑料颗粒的生产工艺，包括以下步骤：
18、将聚乙烯、复合微球、聚磷酸铵和马来酸酐接枝聚乙烯加入混料机中搅拌混合，然后加入双螺杆挤出机中，在200-240℃下熔融挤出，水冷、切粒、干燥后，得到阻燃耐磨塑料颗粒。
19、有益效果：
20、本发明以聚芳醚酮微球为载体，通过负载纳米级的层状双金属氢氧化物制得了的复合微球，由于层状双金属氢氧化物的负载，复合微球与聚乙烯基体之间通过机械互锁作用增强了两者之间的界面结合，再加上马来酸酐接枝聚乙烯的共混改性，进一步提高了复合微球以及聚磷酸铵与聚乙烯基体之间的相容性，从而使得复合微球能够充分发挥以下作用：
21、一方面，复合微球作为耐磨填料均匀分散在聚乙烯基体中，起到承载和分散应力的作用，在受到外力磨损时，复合微球能够吸收部分能量，减少对聚乙烯基体的直接作用力，从而降低磨损率；同样也可以起到裂纹桥联的作用，当裂纹在基体中扩展遇到复合微球时，复合微球能够有效阻止裂纹的进一步扩展，增加裂纹扩展路径，提高材料的断裂韧性，从而提升耐磨性能；或者当裂纹前端遇到复合微球时，由于复合微球与聚乙烯基体的界面相容性，裂纹可能沿着复合微球与基体的界面发生偏转，增加了裂纹扩展的复杂度和难度，从而提高了聚乙烯基体的耐磨性；
22、另一方面，复合微球中的聚芳醚酮本身就具有优异的阻燃性能，以其作为载体负载了具有一定阻燃性能的层状双金属氢氧化物，相比于直接添加使用纳米级的层状双金属氢氧化物方式，能够有效避免层状双金属氢氧化物因团聚、相容性差而带来的负面影响，从而充分发挥了层状双金属氢氧化物方式的阻燃效果，在此基础上复配聚磷酸铵，可有效抑制有害烟气的产生，燃烧后会生成致密而稳定的炭层，能够有效隔绝氧气和助燃、易燃类气体，从而显著提高了聚乙烯基材的阻燃性能。
1.一种阻燃耐磨塑料颗粒，其特征在于，包括以下重量份原料：
2.根据权利要求1所述的一种阻燃耐磨塑料颗粒，其特征在于，所述可溶性聚芳醚酮、三氯甲烷和混合溶液的用量比为8-10g：100ml：100ml。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃耐磨塑料颗粒，其特征在于，所述混合溶液中十二烷基苯磺酸钠的浓度为0.01-0.03g/ml、硫酸的浓度为0.1g/ml、硫酸镁的浓度为0.06g/ml、硫酸铝的浓度为0.04g/ml。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃耐磨塑料颗粒，其特征在于，所述可溶性聚芳醚酮通过以下步骤制得：
5.根据权利要求4所述的一种阻燃耐磨塑料颗粒，其特征在于，所述聚芳醚酮粉料、有机酸混合溶剂、三氟化硼乙醚、乙二硫醇和乙醇的用量比为25-35g：1l：62-64ml：22ml：3l。
6.根据权利要求4所述的一种阻燃耐磨塑料颗粒，其特征在于，所述聚芳醚酮粉料为聚醚酮酮、聚醚醚酮、聚醚酮醚酮酮中的任意一种。
7.根据权利要求4所述的一种阻燃耐磨塑料颗粒，其特征在于，所述有机酸混合溶剂为二氯甲烷和有机酸按照体积比2：1混合组成；所述有机酸为二氯乙酸或三氟乙酸。
8.根据权利要求4所述的一种阻燃耐磨塑料颗粒，其特征在于，所述前驱体、三氯甲烷、乙二醇、n-溴代丁二酰亚胺和甲醇的用量比为12-12.2g：800ml：5.6-6ml：16-18g：2l。
9.根据权利要求1所述的一种阻燃耐磨塑料颗粒的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
