[发明专利]一种绿色炭源共聚阻燃聚乳酸纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种绿色炭源共聚阻燃聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于，包括：

第一步：制备绿色炭源阻燃改性功能单体；所述的绿色炭源阻燃改性功能单体的制备方法包括：取干燥的绿色炭源溶于吡啶中得到溶液S1，绿色炭源和吡啶的投料比为10-20g：100-200mL；将三氯氧磷溶于二氯甲烷中，得到溶液S2，三氯氧磷与二氯甲烷的投料比为10-20mL：50-100mL；将溶液S2逐滴加入到S1，形成溶液S3；将溶液S3升温至100-130^oC反应2-6h，随后将其置于冰水浴中，经过滤后，所得固体即为绿色炭源阻燃改性功能单体，然后分别用0.1mol/L的HCl溶液和甲醇对绿色炭源阻燃改性功能单体进行洗涤，最后将其置于80^oC进行干燥备用；所述的绿色炭源为甲壳素、壳聚糖、淀粉、木质素、纤维素和生物基多酚中的一种或几种；

第二步：在真空或惰性气氛下，以Sn(Oct)₂为催化剂，将绿色炭源阻燃改性功能单体与丙交酯在130^oC～170^oC经开环共聚反应得到绿色炭源共聚阻燃聚乳酸；

第三步：将绿色炭源共聚阻燃聚乳酸进行干燥，使其含水率≤80ppm，在200^oC~240^oC下熔纺成型得到绿色炭源共聚阻燃聚乳酸纤维。

2.如权利要求1所述的绿色炭源共聚阻燃聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于，所述的丙交酯为L型，光学纯度≥99%，熔点97~99^oC。

3.如权利要求1所述的绿色炭源共聚阻燃聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于，所述的第二步中，在所述的开环共聚反应前，先将绿色炭源阻燃改性功能单体与丙交酯在60^oC～80^oC下干燥24小时以上除去水分，将反应容器在80^oC～100^oC下干燥1h以除去反应容器中的水分。

4.如权利要求1所述的绿色炭源共聚阻燃聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于，所述的开环共聚反应的具体步骤包括：在真空或惰性气氛下，将反应容器升温至130^oC～150^oC，加入Sn(Oct)₂和丙交酯反应0.5h-2h，得到分子量达5000~20000g/mol，特性粘度为0.2~0.8dL/g的聚乳酸，升温至150^oC～170^oC，加入绿色炭源阻燃改性功能单体，在机械搅拌下反应4h-8h，待所得的绿色炭源共聚阻燃聚乳酸的分子量达100000~150000g/mol，特性粘度为2~4 dL/g时结束反应。

5.如权利要求1所述的绿色炭源共聚阻燃聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于，所述的绿色炭源阻燃改性功能单体、丙交酯和Sn(Oct)₂的质量比例为：绿色炭源阻燃改性功能单体5~10份、Sn(Oct)₂0.2~0.5份和丙交酯94.8~89.5份。

6.如权利要求1所述的绿色炭源共聚阻燃聚乳酸纤维的制备方法，其特征在于，所述的绿色炭源共聚阻燃聚乳酸的分子量Mn为100000~150000g/mol，分子量分布PDI为1~3，绿色炭源阻燃改性功能单体的含量为5~10wt%，熔融温度为150 ^oC~190^oC。

7.权利要求1-6中任一项所述的制备方法所制备的绿色炭源共聚阻燃聚乳酸纤维。