[发明专利]阻燃角蛋白纤维

说明书

本发明涉及一种制备阻燃材料的方法，和/或涉及阻燃材料，和/或包括该阻燃材料的聚合物复合材料，和/或涉及一种制备该聚合物复合材料的方法。更具体地，本发明涉及用反应性胺和无机酸处理角蛋白纤维以制备可用于聚合物复合材料的阻燃材料。

技术领域

本发明涉及一种制备阻燃材料的方法，和/或涉及一种阻燃材料，和/或一种包括该阻燃材料的聚合物复合材料，和/或涉及一种制备该聚合物复合材料的方法。更具体地，本发明涉及用反应性胺和无机酸处理角蛋白纤维以制备可用于聚合物复合材料的阻燃材料。

背景技术

多年来，聚合物一直用其他纤维增强，以生产聚合物复合材料。一个众所周知的实例是玻璃纤维增强。

聚合物复合材料通常包括添加剂以增强复合材料的性能。阻燃性或耐燃性是复合材料的广泛应用中的关键问题，包括用于汽车工业、飞机、建筑和消费品中。因此，对阻燃材料或当形成复合材料时可以改善阻燃性的材料的需求日益增加。

目前广泛使用卤化阻燃剂，但它们在燃烧过程中会产生有毒和腐蚀性的化学烟雾。安全监管机构推动限制卤化阻燃剂的使用，甚至停止使用。

天然纤维因其在聚合物复合材料中的应用而受到关注，因为它们能够提供良好的性能(例如提高强度)，同时更环保，可持续，和通常更低或至少具有竞争力的成本。这种复合材料通常由嵌有天然纤维的聚合物基质组成。最常用的天然纤维是植物基材料，例如木材、亚麻、大麻、竹子等。虽然天然纤维增强已显示出具有许多有益的性能，但这些复合材料的阻燃性能受到特别关注。因此，这些天然纤维复合材料特别受益于阻燃添加剂。

本发明的一个目的是提供一种制备阻燃材料的方法。或者，目的是提供阻燃材料。或者，目的是提供制备具有阻燃性能的聚合物复合材料的方法。或者，目的是提供具有阻燃性能的聚合物复合材料。或者，本发明的目的是至少为公众提供有用的选择。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种制备阻燃材料的方法，该方法包括以下步骤：

(i)用反应性胺处理角蛋白纤维；以及

(ii)用无机酸处理纤维。

其中步骤(i)和(ii)可以任何顺序进行。

优选地，步骤(ii)在步骤(i)之后。

优选地，角蛋白纤维是羊毛、毛发、羽毛或丝。优选羊毛。

优选地，反应性胺选自以下任何一种或多种：氨、C₁-C₂₀烷基胺、分子量为约17-400g/mol的胺。

优选地，反应性胺选自以下任何一种或多种：乙二胺、三聚氰胺、十六烷基胺、十八烷基胺、十二烷基胺、氨。优选乙二胺和/或三聚氰胺。

优选地，反应性胺在溶液中。更优选地，溶液包括甲苯和/或水。更优选地，溶液包括水，即水溶液。

优选地，溶液包括约5-80重量％的反应性胺，优选约10-60重量％的反应性胺，优选约15-50重量％的反应性胺。

优选地，当反应性胺是乙二胺时，该溶液包括约5-80重量％的乙二胺，优选约10-60重量％的乙二胺，优选约15-50重量％的乙二胺。

优选地，当反应性胺是乙二胺时，水溶液包括约5-80重量％，更优选约10-60重量％，优选约15-50重量％的乙二胺。

优选地，当反应性胺是三聚氰胺时，溶液包括约1-30重量％的三聚氰胺，更优选约1-20重量％的三聚氰胺，优选约1-15重量％的三聚氰胺。

优选地，步骤(i)的pH大于8。更优选约10-14。