[发明专利]一种无卤阻燃聚乙烯醇薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种无卤阻燃聚乙烯醇薄膜的制备方法，属于高分子薄膜材料技术领域。本发明先将壳聚糖和高碘酸钠加热搅拌反应后，浓缩，干燥，研磨，得改性壳聚糖粉；再将聚乙烯醇、改性壳聚糖粉，聚乙二醇，醇铝盐和二甲基亚砜混合后恒温搅拌反应，并静置脱泡，得成膜液；将成膜液涂覆于玻璃板后，浸没于硫酸锌水浴中沉淀成膜，揭膜，得膜坯；将膜坯用水清洗后，浸没于对苯二甲醛的乙醇溶液中，恒温超声反应后，得交联膜坯；将交联膜坯水洗后，真空冷冻干燥至恒重，即得无卤阻燃聚乙烯醇薄膜。本发明所得无卤阻燃聚乙烯醇薄膜具有优异的阻燃性能，力学性能和热稳定性。

技术领域

本发明公开了一种无卤阻燃聚乙烯醇薄膜的制备方法，属于高分子薄膜材料技术领域。

背景技术

近年来，石油基塑料包装材料（如聚乙烯、聚丙烯等）引起日益严峻的环境问题。一次性塑料制品的使用量与日俱增，给人类的生态环境带来严重的“白色污染”问题。当前社会对工业品和日用品的环保要求不断提高，对绿色环保薄膜的需求日益增大，使可生物降解包装材料成为研究热点。聚乙烯醇（PVA）作为一种可生物降解的合成高分子聚合物，其环保特性已经得到广泛承认。

聚乙烯醇（PVA）具有优异的成纤性、成膜性，且生物相容性好，可生物降解，黏结性强，因此在纺织、建筑装潢、石油化工、造纸、医药、农业等各个行业都有着广泛的应用。但是聚乙烯醇的极限氧指数（LOI）低，极易燃烧，严重限制了其应用。常见含卤阻燃剂在燃烧过程中会分解生成刺激的卤化氢气体，其对人身安全的危害甚至大于火灾本身。近年来无卤膨胀型阻燃剂发展迅速，尤其是N-P协效阻燃在众多领域都取得了突破性进展，三聚氰胺焦磷酸盐（MPP）作为一中新型N-P膨胀型阻燃剂兼具酸源、气源、炭源于一体，是一种发烟量低、腐蚀性小，阻燃效率高的新型绿色阻燃剂。MPP燃烧时产生对阻燃防火有利的具有磷氮协同作用的高热稳定性的（PNO）x，使得其热稳定性高。此外，它兼具阻燃效率高、与其他阻燃剂配伍性好等优点。

然而，MPP存在与聚合物基体的相容性差、残炭率低等缺点；此外，MPP耐酸性能较差，在酸性条件下使用时，MPP会水解成低分子溶出，使材料丧失阻燃性。阻燃剂的包覆是近日发展的热门，因为其不仅可以减少阻燃剂的溶出、增加阻燃剂与机体的相容性还能达到协同阻燃的效果。目前传统的聚乙烯醇薄膜还存在阻燃性能不佳，力学性能和热稳定性无法进一步提高的问题，还需对其进行研究。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统聚乙烯醇薄膜阻燃性能不佳，力学性能和热稳定性无法进一步提高的问题，提供了一种无卤阻燃聚乙烯醇薄膜的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）按重量份数计，依次取8～10份壳聚糖，1～3份高碘酸钠，100～120份水，先将壳聚糖分散于水中，再加入高碘酸钠，加热搅拌反应后，浓缩，干燥，研磨，得改性壳聚糖粉；

（2）按重量份数计，依次取8～10份聚乙烯醇，6～8份改性壳聚糖粉，4～6份聚乙二醇，8～10份醇铝盐，0.6～0.8份消泡剂，100～120份二甲基亚砜，混合后恒温搅拌反应，静置脱泡，得成膜液；

（3）将成膜液涂覆于玻璃板后，浸没于硫酸锌水浴中沉淀成膜，揭膜，得膜坯；

（4）将膜坯用水清洗后，浸没于对苯二甲醛的乙醇溶液中，恒温超声反应后，得交联膜坯；

（5）将交联膜坯水洗后，真空冷冻干燥至恒重，即得无卤阻燃聚乙烯醇薄膜。

步骤（1）所述壳聚糖为脱乙酰度为90～95%的壳聚糖。

步骤（2）所述聚乙烯醇为醇解度为87～89%，分子量为3～5万的聚乙烯醇。

步骤（2）所述聚乙二醇为聚乙二醇400，聚乙二醇600或聚乙二醇1000中的任意一种。

步骤（2）所述醇铝盐为乙醇铝、正丙醇铝或异丙醇铝中的任意一种。