[发明专利]一种生物基纳米协同阻燃剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种生物基纳米协同阻燃剂，其特征在于：包括过渡金属有机框架、二维材料和植酸，所述过渡金属有机框架插层在所述二维材料中，所述植酸包裹在所述过渡金属有机框架外。

2.如权利要求1所述的一种生物基纳米协同阻燃剂，其特征在于：所述二维材料包括羟基化氮化硼、氧化石墨烯、二硫化钼、C₃N₄或MXene。

3.一种如权利要求1或2所述的生物基纳米协同阻燃剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：配置二维材料悬浮液；向二维材料悬浮液中分别加入过渡金属盐溶液和2-甲基咪唑溶液，并搅拌均匀，反应结束后，离心、洗涤、干燥，得到中间产物；将中间产物悬浮液与植酸溶液均匀混合，经离子络合反应，得生物基纳米协同阻燃剂。

4.如权利要求3所述的一种生物基纳米协同阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述二维材料为羟基化氮化硼；具体包括如下步骤：

步骤S1：取适量羟基化氮化硼加入溶剂中，超声分散得到羟基化氮化硼悬浮液；

步骤S2：取适量过渡金属盐化合物溶于溶剂中，滴加至上述羟基化氮化硼悬浮液中，并搅拌均匀；

步骤S3：取适量2-甲基咪唑溶解于溶剂中，滴加至步骤S2得到的混合溶液中，超声搅拌反应后，离心得到产物，用去离子水或乙醇洗涤，然后在50～80℃烘箱内干燥3～10h以获得中间产物；

步骤S4：取适量中间产物粉末分散于溶剂中，待形成均匀悬浮液后滴加一定量植酸，并在室温下搅拌反应，反应结束后，经离心得到产物，用去离子水或乙醇洗涤2～5次，然后烘干得生物基纳米协同阻燃剂。

5.如权利要求4所述的一种生物基纳米协同阻燃剂的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述羟基化氮化硼与过渡金属盐化合物的摩尔比为(1～20):1，所述超声时间为10min～3h。

6.如权利要求5所述的一种生物基纳米协同阻燃剂的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述过渡金属盐化合物为锌盐、铁盐、钴盐、镍盐、铜盐和锰盐中的一种或多种。

7.如权利要求6所述的一种生物基纳米协同阻燃剂的制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述过渡金属盐化合物和2-甲基咪唑的摩尔比为(1～10):1，超声时间为10～90min，搅拌反应时间为2～48h；步骤S4中，所述中间产物与植酸质量比为(5～100):1，搅拌时间为10min～24h。

8.如权利要求4所述的一种生物基纳米协同阻燃剂的制备方法，其特征在于：步骤S1-S4中的溶剂包括去离子水、甲醇、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一种。

9.一种聚合物复合材料，其特征在于：聚合物复合材料包括如权利要求1或2所述的生物基纳米协同阻燃剂。

10.如权利要求9所述的一种聚合物复合材料，其特征在于：所述聚合物复合材料为环氧树脂复合材料或聚乳酸复合材料。