[发明专利]一种聚乳酸/纳米纤维素无卤阻燃复合材料

权利要求书

1.一种聚乳酸/纳米纤维素无卤阻燃复合材料，其特征在于，采用如下方法制得：将含双键的纳米纤维素和含磷阻燃剂进行复配，得到复配阻燃剂FR，再加入具有特定结构的交联剂、引发剂后，与聚乳酸进行熔融共混，获得聚乳酸/纳米纤维素无卤阻燃复合材料；

所述的聚乳酸/纳米纤维素无卤阻燃复合材料，按照质量份数计，组成成分为：聚乳酸70～95份；复配阻燃剂FR 5～30份；具有特定结构的交联剂0.1～3份；引发剂0.1～1份；引发剂与交联剂的质量比为1:3～3:1，所述的FR中含双键的纳米纤维素和含磷阻燃剂的质量比为1:3；

所述的含双键的纳米纤维素通过如下步骤制备：

首先，将乙烯基硅烷偶联剂加入到水和无水乙醇的混合液中，在室温下超声，得到水解的偶联剂，其中，水和无水乙醇的体积比例为1:1～1:20；所述的乙烯基硅烷偶联剂为三乙酰氧基乙烯基硅烷、乙烯基三甲氧硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种；

然后，将得到的水解偶联剂加入到纳米纤维素和溶剂的混合液中，滴加完毕后，加热升温至30～100℃，搅拌回流反应5～24小时；其中，乙烯基硅烷偶联剂和纳米纤维素的质量比为5:1～1:1，溶剂的体积为50～120ml；所述纳米纤维素为纤维素纳米晶(CNC)、纤维素纳米纤维(CNF)和细菌纳米纤维素(BNC)中的一种或多种混合物，其表面含羟基基团，所述溶剂为无水乙醇、二甲苯、甲苯、环已烷、乙酸乙酯、乙腈、丁酮、丙腈、异丙醇、N,N-二甲基乙酰胺中的一种或多种混合液；

反应结束后，静置冷却，待固体完全析出后抽滤，真空干燥，得到一种含双键的纳米纤维素；

所述的含磷阻燃剂为红磷、亚膦酸酯、次膦酸盐、膦酸酯、膦酸盐、磷酸酯或磷酸盐中的一种或多种；

所述的具有特定结构的交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)，其结构如下：

所述的引发剂为过氧化醋酸叔戊酯(TAPA)、过氧化苯甲酸叔戊酯(TAPB)、过氧化3,3,5三甲基己酸叔丁酯(TBPMH)、过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)、3,3-双(叔戊基过氧)丁酸乙酯、3,3-双(叔丁基过氧)丁酸乙酯、过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化二叔戊基(DTAP)、过氧化二叔丁基(DTBP)中的一种或多种混合物。

2.如权利要求1所述的一种聚乳酸/纳米纤维素无卤阻燃复合材料，其特征在于，所述复合材料通过熔融共混的方式加工而成，加工温度为170～210℃。