[发明专利]一种具有核-壳结构的纳米阻燃剂及制备方法

权利要求书

1.一种具有核-壳结构的纳米阻燃剂，其特征在于，包括以下组分：NFP，壳聚糖，植酸和金属离子；所述核-壳结构以NFP为阻隔型内核，壳聚糖和植酸为膨胀型外壳，金属离子为催化型外壳。

2.根据权利要求1所述的一种具有核-壳结构的纳米阻燃剂，其特征在于，所述核-壳结构的组装顺序为NFP，壳聚糖，植酸，金属离子。

3.根据权利要求1所述的一种具有核-壳结构的纳米阻燃剂，其特征在于，所述NFP、壳聚糖、植酸和金属离子的重量比为5：5-10：20-40：1-5。

4.根据权利要求1所述的一种具有核-壳结构的纳米阻燃剂，其特征在于，所述金属离子为锰离子、铜离子、锌离子。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种具有核-壳结构的纳米阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

S1.制备NFP：使用Fe(NO₃)₃·9H₂O、(NH₄)₂HPO₄和NH₄H₂PO₄，通过共沉淀法，在50-100℃的温度下，保温1-4h，制备出不同尺寸的NFP纳米颗粒，然后将得到的NFP纳米颗粒分散到去离子水中，并以600-1000rpm的转速搅拌2-12h，得到均匀分散的悬浊液；

S2.将壳聚糖分散到醋酸溶液中，以300-600rpm的转速搅拌2-6h，使其完全溶解，得到壳聚糖溶液，然后将其倒入S1中制得的NFP纳米颗粒的悬浊液中，以600-1000rpm的转速搅拌2-4h，得到壳聚糖包覆NFP的悬浊液，最后通过真空抽滤，使用去离子水冲洗，得到壳聚糖包覆NFP产物；

S3.用水溶解植酸溶液，并以300-600rpm的转速搅拌2-6h，使其完全溶解，用氢氧化钠调节植酸溶液的pH至中性或弱碱性，然后将S2的产物加入植酸溶液中，以600-1000rpm的转速搅拌2-4h，得到植酸和壳聚糖包覆NFP的悬浊液，最后通过真空抽滤，使用去离子水冲洗，得到植酸和壳聚糖包覆NFP产物；

S4.用水溶解金属离子溶液，以300-600rpm的转速搅拌0.5-3h，使其完全溶解，然后将S3的产物加到金属离子溶液中，以600-1000rpm的转速搅拌2-4h，得到金属离子、植酸和壳聚糖包覆NFP的悬浊液；

S5.将S4的悬浊液，通过真空抽滤，使用去离子水冲洗，得到金属离子、植酸和壳聚糖包覆NFP的产物，最后在烘箱中干燥6-24h，得到具有核-壳结构的纳米阻燃剂。

6.根据权利要求5所述的一种具有核-壳结构的纳米阻燃剂的制备方法，其特征在于，S1中，所述悬浊液中NFP纳米颗粒的含量为1-5Wt％。

7.根据权利要求5所述的一种具有核-壳结构的纳米阻燃剂的制备方法，其特征在于，S2中，所述醋酸溶液的醋酸含量为2-6Wt％；所述壳聚糖溶液的壳聚糖含量为3-8Wt％。

8.根据权利要求5所述的一种具有核-壳结构的纳米阻燃剂的制备方法，其特征在于，S3中，所述植酸溶液的植酸含量为1-9Wt％；所述pH为7-9。

9.根据权利要求5所述的一种具有核-壳结构的纳米阻燃剂的制备方法，其特征在于，S4中，所述金属离子溶液中金属离子的含量为2-6Wt％。

10.一种阻燃聚合物复合材料，其特征在于，包括含量为1-30Wt％的权利要求1-4任一项所述的纳米阻燃剂或权利要求5-9任一项所述制备方法制备的纳米阻燃剂；优选的，所述聚合物为环氧树脂、聚乳酸或聚乙烯醇。