[发明专利]一种阻燃型PET/纳米碳微球复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种阻燃型PET/纳米碳微球复合材料，其特征在于各组分按重量百分数计算为：

阻燃型纳米碳微球：1% ~ 3%

抗氧剂：0.2%

成核剂：1%

PET：余量。

2.一种阻燃型纳米碳微球的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）碳微球的合成：以葡萄糖或环糊精为原料经水热合成法合成碳微球，选用低温等离子体处理技术对碳微球进行表面处理，在碳微球表面产生羟基与羧基；

（2）碳微球的表面接枝：以碳酸胍、浓磷酸为原料合成磷酸二氢胍，将磷酸二氢胍与步骤（1）获得的碳微球进行酯化反应，使磷酸二氢胍接枝在碳微球表面，获得氮-磷系阻燃剂接枝碳微球；

（3）接枝碳微球的表面包覆：在三口烧瓶中加入对苯二甲酸以及N，N-二甲基甲酰胺，然后将步骤（2）获得的接枝碳微球分散于烧瓶中，置于超声分散机中分散10min，氮气保护，接入冷凝水，在反应10min之后，加入催化剂三氧化二锑，乳化剂OP-10以及乙二醇，恒温反应一定时间得到与基材PET有较好相容性的纳米碳微球阻燃剂。

3.如权利要求2所述的一种阻燃型纳米碳微球的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中葡萄糖或环糊精水热合成碳微球的条件为：选用1.0mol/L的葡萄糖水溶液或0.5mol/L环糊精的水溶液，在160℃、反应8h。

4.如权利要求2所述的一种阻燃型纳米碳微球的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中低温等离子体处理技术对碳微球进行表面处理过程为：用250W的低温等离子仪放电处理5min。

5.如权利要求2所述的一种阻燃型纳米碳微球的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）具体为：将摩尔比为1:1-1.25的碳酸胍和浓磷酸，在65℃条件下反应2h，生成磷酸二氢胍，然后将碳微球分散于50mL磷酸二氢胍溶液中，反应中碳微球与磷酸二氢胍质量比为1:10，即称取0.05g碳微球，分散在50mL，0.5g磷酸二氢胍溶液中，在80℃的条件下，反应2h。

6.如权利要求2所述的一种阻燃型纳米碳微球的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）具体为：取10g对苯二甲酸，以及200mL N,N-二甲基甲酰胺加入500mL三口烧瓶中，抽真空通氮气，并加入1.0g碳微球，将配置好的混合物于超声分散机中分散，然后在三口烧瓶中分别加入2g三氧化二锑，4mL乳化剂OP-10以及与乙二醇，其中对苯二甲酸与乙二醇的质量比1：20，在180℃条件下，反应7h，得到与基材PET有较好相容性的纳米碳微球阻燃剂。