[发明专利]抗静电阻燃型酪素基石墨烯复合织物及其制备方法

说明书

本发明具体涉及一种抗静电阻燃型酪素基石墨烯复合织物及其制备方法。首先，采用改进Hummers法制备氧化石墨烯（GO）,并配置GO溶液使其带负电荷；然后，通过己内酰胺改性酸溶解酪素，使其带正电荷；最后，采用层层自组装法在酪素基体中引入纳米粒子石墨烯来制备抗静电阻燃型酪素基GO复合织物，再用NaBH₄进行还原，即得最终产物为抗静电阻燃型酪素基石墨烯复合织物。本发明制备的抗静电阻燃型酪素基石墨烯复合织物，提高了织物的抗静电性能和阻燃性能，且有望应用于皮革、食品、造纸等领域。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种抗静电阻燃型酪素基石墨烯复合织物及其制备方法。

背景技术

近年来，环保问题一直被人们所关注。酪素作为一种纯天然蛋白质，由于良好的生物可降解性、亲和性、成本价廉、且分子链中的多种反应基团可合成各种衍生物，在皮革、造纸、织物和医药等领域得到广泛应用。但目前将酪素作为涂层应用的功能性仍存在一些缺陷，如抗静电性能和阻燃性能比较差，在一定程度限制了它的应用范围。石墨烯是一种二维蜂窝状结构的碳材料，具有独特的单原子层状结构和优异的力学、热学性能，引起了国内外研究者的极大关注^[1-3]。据文献报道，在不同聚合物基体中引入石墨烯，对其性能均有一定的提升。如石墨烯良好的电导率性和吸湿性，能使基材表面形成连续的水膜，从而间接提高表面导电率^[4-6]。并且，石墨烯片层结构整体上是密集且连续的，它能够阻止氧气进入材料的深处。此外，石墨烯传导热量非常好，局部过高的热量可以被迅速传导到材料的其余部分，使得热量得以良好的分散，从而火势不易传播扩散达到阻燃的效果^[7-9]。然而，截至目前，在酪素体系中引入石墨烯，同时提高其阻燃性能和抗静电性能的鲜见报道。([1]Lan Y,Liu H,Cao X H,et al.Electrically conductive thermoplastic polyurethane/polypropylene nanocomposites with selectively distributed grapheme [J].Polymer,2016,97:11-19.[2] Ding Y,Zhu J Q,Wang C H,et al.Multifunctionalthree-dimensional graphene nanoribbons composite sponge[J].Carbon,2016,104:133-140.[3] Han N R,Cho J W.Click coupled stitched graphene sheets and theirpolymer nanocomposites with enhanced photothermal and mechanical properties[J].Composites Part A:Applied Science Manufacturing,2016,87:78-85.[4] 刘琳,张东.石墨烯/聚合物导电复合材料的研究[J].功能材料,2014,45(S1):7-11. [5] WangT,Ge H,Zhang K.A novel core-shell silica@graphene straticulate structuredantistatic anticorrosion composite coating[J].Journal of Alloys Compounds,2018.[6] 章勇. 石墨烯的制备与改性及在抗静电涂层中的应用[D].华东理工大学,2013.[7] 陈南,钟贵林,张国峰.石墨烯在聚合物阻燃材料中的应用及作用机理[J].应用化学,2018,35(03):307-316. [8] Bao C，Guo Y，Yuan B，et al． Functionalized GrapheneOxide for Fire Safety Applications of Polymers: A Combination of CondensedPhase Flame Retardant Strategies［J］． J Mater Chem，2012，22( 43) : 23057-23063．[9] Wei H，Zhu Z，Sun H，et al． Graphene and Poly ( ionic liquid) ModifiedPolyurethane Sponges with Enhanced Flame Retardant Properties［J］．J Appl PolymSci，2017，134( 44) : 45477．）。