[发明专利]一种自组装型阻燃竹塑复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种自组装型阻燃竹塑复合材料的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：

1）将20-30份竹粉过100-150目筛，干燥，然后加入竹粉重量2-4%的硅烷偶联剂，于80-90℃搅拌反应3-5h，然后冷却至室温，得到改性竹粉；

2）将步骤1）得到的改性竹粉、60-100份高密度聚乙烯、1-3份偶氮二甲酰胺、8-12 份乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、2-8份聚乙烯蜡和1-3 份硬脂酸锌混合后，于100-120℃下搅拌10-20分钟，得到混合物料；

3）将上述混合物料置于双螺杆挤出机中挤出成型，得到竹塑复合材料；

4）将上述竹塑复合材料放置于1-1.5M的NaOH溶液中，在65-75℃下浸泡25-35 min，得到预处理后的竹塑复合材料；

5）制备H₂Ti₂O₅•H₂O纳米管：将TiO₂粉末加入NaOH溶液中，在N₂气氛中搅拌混合1.5-2.5h后，将乳浊液倒入反应釜中，然后于90-150 ℃下反应8-30 h，然后将反应釜冷却，除去上层清液得到反应中间产物，最后往中间产物中添加酸液并搅拌酸化，使得整个体系的pH值保持在1.5-3并继续搅拌18-24 h，然后过滤，收集沉淀物并用去离子水洗涤至中性，然后将沉淀物干燥，得到H₂Ti₂O₅•H₂O纳米管；

6）将0.2-0.3份 H₂Ti₂O₅•H₂O纳米管、0.5 份 γ-氨丙基三乙氧基硅烷和9份无水乙醇混合成分散液，超声振荡15-25 min，得到纳米管/γ-氨丙基三乙氧基硅烷分散液；

7）将步骤4）预处理后的竹塑复合材料在上述纳米管/γ-氨丙基三乙氧基硅烷分散液和聚苯乙烯磺酸钠溶液中交替浸泡若干次，每次浸泡20-25 min，然后烘干，得到自组装型阻燃竹塑复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种自组装型阻燃竹塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤1），所述竹粉在90-110℃下干燥18-24h。

3. 根据权利要求1所述的一种自组装型阻燃竹塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤3），双螺杆挤出机挤出成型过程，各段加热温度T1-T10分别为120℃,130℃,140℃,150℃,160℃,170℃,170℃,160℃,140℃及120 ℃，主机转速为10-15转/分，料压为1.5-2.0MPA。

4. 根据权利要求1所述的一种自组装型阻燃竹塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤5），所述TiO₂粉末与NaOH溶液的用量比为1g:20-25 mL。

5.根据权利要求1所述的一种自组装型阻燃竹塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤5），所述NaOH溶液的浓度为5-10M。

6.根据权利要求1所述的一种自组装型阻燃竹塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤5），所述酸液为1-1.5mol/L的盐酸溶液。

7.根据权利要求3所述的一种自组装型阻燃竹塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤5)，所述沉淀物于70-80℃下干燥至少24小时。

8.根据权利要求1所述的一种自组装型阻燃竹塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤7），所述竹塑复合材料在纳米管/γ-氨丙基三乙氧基硅烷分散液和聚苯乙烯磺酸钠溶液中交替浸泡的次数为3-10次。

9. 根据权利要求1所述的一种自组装型阻燃竹塑复合材料的制备方法，其特征在于：步骤7），所述竹塑复合材料每次浸泡后用去离子水洗涤15-20 min再进行下一次浸泡。

10.根据权利要求1-9任一制备方法得到的自组装型阻燃竹塑复合材料。