[发明专利]一种植酸对微晶纤维素阻燃改性的方法

说明书

本发明公开了一种植酸对微晶纤维素阻燃改性的方法，包括以下步骤：(1)使用氢氧化钠溶液对微晶纤维素进行预处理，并将处理后的微晶纤维素水洗至中性，再烘干、研磨；(2)将处理的微晶纤维素与植酸混合均匀，加入催化剂与带水剂，搅拌，升温至120‑150℃进行保温处理；(3)保温处理结束后，降温至65‑75℃，经水洗、抽滤、烘干和研磨后，得到植酸改性微晶纤维素。本发明还公开了由上述方法制备的植酸改性微晶纤维素。本发明使用植酸对微晶纤维素进行阻燃改性，合成的产物具有良好的阻燃性能。所采用的原料可从回收的农林废弃物中提取获得，实现了废弃资源再利用，变废为宝；并且所采用的原料可自然降解，对环境友好。

技术领域

本发明涉及天然产物改性及加工技术领域，尤其涉及一种植酸对微晶纤维素阻燃改性的方法。

背景技术

纤维素广泛存在于植物、藻类、微生物体内，几乎取之不尽、用之不竭。纤维素是研究最早的天然高分子资源，也是最早得到利用的高分子材料。纤维素具有含量丰富、可再生、可降解、安全无毒的优点，符合“绿色化学”的原则，对环境友好，具有广阔的经济前景，受到全球的日益重视，并已经在诸多领域得到了广泛应用。

农林废弃物被称为“放错位置的资源”，具有巨大的资源容量，是自然界最广泛的纤维素来源之一，可收集利用的主要包括农作物秸秆、稻壳、甘蔗渣、玉米芯等。农林废弃物除了可被用作牲畜饲料、造纸和燃料外，还可以通过酸水解等方式从中提取微晶纤维素。

微晶纤维素在制药、化妆品、食品等行业具有广泛的应用，不同粒径和含水量的微晶纤维素有不同的特征和应用范围。微晶纤维素在医药工业上可用作药物赋形剂和药片崩解剂；在食品工业上可作重要的功能性食品基料——膳食纤维素，是一种理想的保健食品添加剂；在涂料工业上利用它的触变性和增稠性可作为水基涂料的增稠剂和乳化剂；在化妆品上它集填料、增稠和乳化作用于一身，对油性物质有很好的乳化能力；在湿法制造人造革生产中作为增粘和填料使用，使人造革表面平滑、厚度均匀等。

微晶纤维素中大量羟基的存在为化学改性提供了可能，如疏水改性、阻燃改性等。通过对微晶纤维素进行阻燃改性，制备得到的产物，可以作为阻燃类复合材料的添加剂。常见的纤维素阻燃改性方法包括共聚、共混、接枝改性等。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种采用植酸对微晶纤维素阻燃改性方法，利用植酸与微晶纤维素的反应和植酸的高含磷量，提高微晶纤维素的高温热稳定性及阻燃性能。

本发明提供了一种植酸对微晶纤维素阻燃改性的方法，包括以下步骤：

(1)使用氢氧化钠溶液对微晶纤维素进行预处理，并将处理后的微晶纤维素水洗至中性，再烘干、研磨；

(2)将经步骤(1)处理的微晶纤维素与植酸混合均匀，加入催化剂与带水剂，搅拌，升温至120-150℃进行保温处理；

(3)保温处理结束后，降温至65-75℃，经水洗、抽滤、烘干和研磨后，得到植酸改性微晶纤维素。

本发明中，通过氢氧化钠溶液对微晶纤维素进行预处理，使得微晶纤维素预先膨化，提高了微晶纤维素的反应性。

进一步地，步骤(1)中，所述氢氧化钠溶液的浓度为12％-15％，优选为14％。

进一步地，步骤(1)中，所述预处理的时间为16-24h，优选为24h。

进一步地，步骤(2)中，所述植酸的浓度为50％。

进一步地，步骤(2)中，所述植酸与微晶纤维素的质量比为3:1。

进一步地，步骤(2)中，所述催化剂为双氰胺与尿素的混合物，且植酸、双氰胺与尿素的质量比为15:2:1。

进一步地，步骤(2)中，所述带水剂为环己烷。

进一步地，步骤(2)中，所述保温处理的时间为3-4h。