[發明專利]一種阻燃型耐熱柔性纖維素納米晶彩色膜及制備方法

有效

• 申請號: 201611093018.6
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106750554B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 張建明;劉平;段詠欣
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C08L1/04
• 分類號: C08L1/04;C08J7/06;C08J7/00;C08J5/18
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 郝團代

本發明提供一種阻燃型耐熱柔性纖維素納米晶彩色膜及其制備方法。該方法首先采用負壓抽吸，使少量離子液體均勻附著在納米晶顆粒表面，然后再對薄膜進行熱壓處理，即可制得阻燃型耐熱柔性纖維素納米晶彩色膜。本發明所制的纖維素納米晶彩色膜極限氧指數可以達到29?31，其顏色可以通過改變負壓抽吸滲透處理所用離子液體在其水溶液中的質量分數來調控。

【技術領域】

本發明涉及一種阻燃型耐熱柔性纖維素納米晶彩色膜及制備方法，屬于生物高分子材料薄膜制備領域。

【背景技術】

用硫酸酸解法從纖維素中提取到的棒狀纖維素納米晶，在水中形成穩定的懸浮液。在高于臨界濃度時，纖維素納米晶懸浮液自發地分離為上層的無序相和下層的手性向列液晶相，這種有序的液晶結構能夠在水分揮發散失后保留在纖維素納米晶固體膜里，從而使薄膜在自然光下呈現出彩虹色。纖維素納米晶彩色膜的這種結構色顏色穩定而獨特，在防偽標識方面具有十分廣闊的應用前景。純粹的纖維素納米晶彩色膜是剛性納米晶粒子之間通過氫鍵作用結合在一起而形成，具有硬脆性而限制了其應用。通過纖維素納米晶與高分子聚合物復合共組裝是改善纖維素納米晶彩色膜的硬脆性最常用的方法。如公開號為CN102449052A的中國發明專利記載了將纖維素納米晶和低分子量的水溶性多羥基聚合物復合澆筑共組裝制備柔性纖維素納米晶彩色膜的方法。此外，公開號為CN105670044A的中國發明專利記載了將預制的纖維素納米晶彩色膜用濃堿進行化學后處理，使纖維素納米晶由FormⅠ晶型變為FormⅡ晶型，提高材料中無定形區含量，從而獲得高強高韌的纖維素納米晶彩色膜的方法。

本發明通過將少量室溫離子液體負壓抽吸滲透進入預制的纖維素納米晶彩色膜，然后進行熱壓處理的方法，獲得了可以彎曲成型的柔性彩色膜。機械性能測試分析表明離子液體在復合膜中起到了增塑劑的作用，元素分析的結果表明復合膜中纖維素納米晶表面的磺酸根部分被脫除。熱分析測試和燃燒測試表明所得復合膜的耐熱性和耐熱氧化性能得到了提高。極限氧指數達到29-31；最大熱降解速率溫度可達260-290℃。彩色膜的顏色隨著所用離子液體在其水溶液中質量分數的改變而呈現規律性的變化。

【發明內容】

[要解決的技術問題]

本發明的目的在于提供一種阻燃型耐熱柔性纖維素納米晶彩色膜。

本發明的另一目的還在于提供一種該阻燃型耐熱柔性纖維素納米晶彩色膜的制備方法。

本發明的另一目的還在于提供一種通過改變負壓抽吸滲透所用溶劑中離子液體的質量分數來調控彩色膜顏色的方法。

本發明的另一目的還在于提供一種通過負壓抽吸使離子液體滲透進入纖維素納米晶彩色膜，再通過熱壓處理，以提高彩色膜耐熱性和耐熱氧化性的方法。

[技術方案]