[发明专利]一种高强度阻燃性PVA复合薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度阻燃性PVA复合薄膜及其制备方法，涉及PVA复合薄膜技术领域，高强度阻燃性PVA复合薄膜的制备方法包括以下步骤：步骤一、制备MXene胶体溶液；步骤二、制备聚乙烯磷酸；步骤三、高强度阻燃性PVA复合薄膜的制备，解决现有PVA复合薄膜阻燃性和力学性能不能兼顾、且导电性差的技术问题，本发明一种高强度阻燃性PVA复合薄膜及其制备方法通过在PVA水溶液黏胶中添加定量的聚乙烯磷酸和MXene，开发出一种具有阻燃性、高抗静电性、高强度的复合薄膜。

技术领域

本发明涉及PVA复合薄膜技术领域，更具体的是涉及一种高强度阻燃性PVA复合薄膜及其制备方法。

背景技术

化学及材料科学的飞速发展，使得薄膜制品在日常生活中得到广泛应用；但是，薄膜制品给人们带来便捷的同时，大部分薄膜制品的难以降解性也对自然环境造成了难以承受的伤害，另一方面，大部分聚合物薄膜制品存在着易燃的缺点，其易燃性不仅在应用过程中存在一定的危险性，也限制了薄膜制品在特殊领域的应用；目前，以无机粒子填充聚合物薄膜是提高薄膜性能，克服其易燃缺点的一种有效方式。

PVA是薄膜材料中常见的一种原料，具有良好的水溶性，耐油性，抗静电性，广泛应用在包装、电器外壳等；但是PVA的易燃性同样是限制其应用的主要方面，目前通常在其成膜过程中加入阻燃剂以增强其阻燃性能，但是加入阻燃剂可能会降低薄膜的力学性能，因此加入无机粒子可增强其力学性能。

聚乙烯磷酸作为阻燃型的高分子，其水溶性也很好，燃烧过程通过产生阻燃性气体隔绝树脂与空气达到阻燃的效果，是一种绿色无污染的阻燃型高分子；在PVA中加入聚乙烯磷酸能起到较好的阻燃效果。

MXene作为新型二维材料家族，具有优异的导电性、力学性能、催化性能、热稳定性等；以MXene作为无机粒子填充复合材料能有效弥补聚合物力学性能不足、导电性差等缺陷。

因此，本发明提供一种高强度阻燃性PVA复合薄膜及其制备方法，将PACP与MXene以一定的质量比混合，一起加入到聚丙烯材料中，通过彼此的协同阻燃，从而在提高聚丙烯材料的阻燃性能的前提下减少PACP的用量；除此之外，还可以利用MXene提高复合材料的力学性能。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决现有的问题，本发明提供一种高强度阻燃性PVA复合薄膜及其制备方法，提高PVA薄膜的阻燃性能的同时增强其力学性能，进一步提高其抗静电性能。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种高强度阻燃性PVA复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、制备MXene胶体溶液

步骤a：以LiF与浓盐酸的混合溶液刻蚀Ti₃AlC₂粉末，然后用去离子水离心清洗2次～4次，直至PH为6.0～6.5，干燥得到黑色粉末；

步骤b：将步骤a得到的黑色粉末加入去离子水中，在氩气保护下先超声，后离心，收集上层MXene胶体溶液；

步骤二、制备聚乙烯磷酸

步骤A：以蒸馏水为溶剂溶解乙烯磷酸，然后加入NaOH固体，待冷却后，加入水溶性引发剂，得到混合液体；

步骤B：在步骤A得到的混合液体中持续通N₂除去空气后，搅拌并加热得到聚乙烯磷酸；

步骤三、高强度阻燃性PVA复合薄膜的制备

步骤01)：以蒸馏水为溶剂，加热溶解PVA颗粒，得到PVA黏胶；

步骤02)：将步骤二中制得的聚乙烯磷酸加入步骤01)中制备的PVA黏胶中，再加入步骤一中收集的MXene胶体溶液，搅拌混合均匀，得到混合黏胶；