[发明专利]阻燃高强韧改性纳米纤维素及其制备方法、阻燃强韧平衡聚烯烃

权利要求书

1.阻燃高强韧改性纳米纤维素的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)使纳米纤维素表面接枝疏水剂获得疏水纳米纤维素，所述疏水剂为具有至少一个氨基官能团的硅烷；

(2)将所述疏水纳米纤维素与含羟基的二烯丙基醚化合物在二异氰酸酯的作用下进行加热反应获得阻燃高强韧改性纳米纤维素。

2.根据权利要求1所述的阻燃高强韧改性纳米纤维素的制备方法，其特征在于，所述纳米纤维素包括纤维素纳米晶、纤维素微晶、纤维素纳米纤维、细菌纳米纤维素中的一种或多种；

所述具有至少一个氨基官能团的硅烷选自γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种；

所述含羟基的二烯丙基醚化合物为丙三醇-Α,Α'-二烯丙基醚和/或2,2-双(烯丙氧基甲基)-1-丁醇；

所述二异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、2,2,4-三甲基己二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的阻燃高强韧改性纳米纤维素的制备方法，其特征在于，所述疏水纳米纤维素、所述含羟基的二烯丙基醚化合物、所述二异氰酸酯的质量比为1:(1.1-1.25):(0.85-0.95)。

4.根据权利要求1所述的阻燃高强韧改性纳米纤维素的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述加热反应的温度为140-145℃，滴加完所述二异氰酸酯后继续反应2-4h。

5.根据权利要求1所述的阻燃高强韧改性纳米纤维素的制备方法，其特征在于，步骤(1)中使纳米纤维素表面接枝疏水剂的过程是：将所述疏水剂在碱性条件下水解得到水解液，将所述水解液加入到纳米纤维素的乙醇分散液中于50-75℃下进行接枝反应24-32h，冷却后经多次醇洗、水洗后干燥即得到疏水纳米纤维素。

6.根据权利要求5所述的阻燃高强韧改性纳米纤维素的制备方法，其特征在于，所述水解液中所述疏水剂的质量浓度为3-5％，所述碱性条件的pH为8-10；所述纳米纤维素的乙醇分散液中纳米纤维素的质量浓度为5-10％；所述纳米纤维素与所述疏水剂的质量比为1:(1-5)。

7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法获得阻燃高强韧改性纳米纤维素。

8.阻燃强韧平衡聚烯烃，其特征在于，按照重量份计包括如下组分：聚烯烃80-100份、根据权利要求1-6任一项所述制备方法获得阻燃高强韧改性纳米纤维素至少1份、有机过氧化物引发剂0.2-0.4份。

9.根据权利要求8所述的阻燃强韧平衡聚烯烃，其特征在于，所述聚烯烃为PE、PP、PB、TPX、热塑性弹性体中的一种或多种；所述有机过氧化物引发剂包括BPO、DCP、TMCH、DHBP、BIPB、TBPB、TBCP、DBPH、DTBP、双二五中的一种或多种。

10.根据权利要求8所述的阻燃强韧平衡聚烯烃，其特征在于，制备所述阻燃强韧平衡聚烯烃包括如下步骤：按照配方，将除去所述有机过氧化物引发剂的其它物料在至少150℃下进行熔融反应性共混至扭矩平衡，然后加入所述有机过氧化物引发剂后继续进行熔融反应性共混至扭矩平衡，造粒后得到阻燃强韧平衡聚烯烃。