一种角蛋白抗起毛起球阻燃整理剂及制备方法与流程

本发明涉及一种阻燃剂，具体为一种角蛋白抗起毛起球阻燃整理剂及制备方法。

背景技术：

1、传统的阻燃剂多为卤素类化合物，虽然具有良好的阻燃效果，但燃烧时会释放出有毒气体，对环境和人体健康造成危害。近年来，开发绿色环保型阻燃剂成为研究的热点。角蛋白作为一种生物蛋白质材料，具有来源广泛、可降解、无毒性、成本低以及良好的成模性等优点，其分子链上含有大量的氨基、羟基、羧基等官能团，这些官能团可作为接枝反应的“改性点”，另外，角蛋白中存在二硫键、盐式键、氢键、范德华力等作用，使得其具有与其他物质共混更有亲和力的优点。此外，角蛋白材料因其高含氮量（21~24.5wt%），含硫量（3~4wt%）以及含有p元素的特点在阻燃整理中有着天然优势。研究表明，材料的结晶度越高，其热稳定性也就越好，角蛋白空间结构复杂，但可从介观分子结构入手，以具有规整的β-sheet结构的丝素蛋白为调控因素，诱导角蛋白中的random coil结构形成更多的β-sheet结构，提高其结晶度，从而进一步提升其阻燃性能。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种改性纤维素微晶增强羊毛角蛋白抗起毛起球阻燃整理剂，该阻燃剂具有良好的阻燃性、抗起毛起球性、生物相容性，并且生产流程简单，对设备的要求较小。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种角蛋白抗起毛起球阻燃整理剂，其特征在于，该阻燃剂由以下组分组成：

4、羊毛角蛋白：100-200kg；

5、醛基化纤维素微晶：5-30kg；

6、丝素蛋白：10-50kg；

7、甘油：5-25kg；

8、硼酸：20-50kg。

9、一种角蛋白抗起毛起球阻燃整理剂的制备方法，具体步骤如下：

10、步骤（一）制备中间体a：将羊毛废料与尿素溶液和l-半胱氨酸还原剂混合，升温反应得到角蛋白溶液，过滤并透析至中性，得到产物a；

11、步骤（二）制备中间体b：将纤维素微晶与适量高碘酸酸钠混合，45℃避光搅拌反应6~12h，即可获得醛基化纤维素微晶，将a与醛基化纤维素微晶反应，再与适量丝素蛋白共混得到产物b；

12、步骤（三）制备成品：将b与适量丝素蛋白溶液共混得到c最终成品。

13、作为优选，产物a具体合成工艺：

14、取羊毛废料：150-200kg，投入到1000l的反应釜中，加入500l 8mol/l的尿素溶液，同时加入5~10kg的l-半胱氨酸还原剂，开启搅拌，升温到70~90℃，反应6~8h，得到角蛋白溶液，将其过滤，并透析至中性，得到产物a。

15、作为优选，产物b具体合成工艺：

16、取产物a:150~200kg，再取醛基化纤维素微晶：5~30kg，投入到250l的反应釜中，开启搅拌，升温到40~60℃，反应2~4h，得到纤维素微晶增强的角蛋白溶液，然后再往反应釜中加入10~50kg 50wt%的丝素蛋白溶液，30~50℃下搅拌8~48h，得到产物b。

17、作为优选，产物c步骤具体制备工艺：

18、取产物b：80~100kg，加入甘油5~25kg，再加入20~50kg硼酸，得到最终产物c，即角蛋白抗起毛起球阻燃整理剂。

19、作为优选，步骤（一）、步骤（二）、步骤（三）进行混配时，在在氮气保护下进行。

20、有益效果：

21、所述阻燃剂的外观为无色透明液体，含固量为10-60%，粘度为50-3000mpa.s，生物相容性良好，成膜性好，力学强度高，断裂延伸长，极限氧指数（loi）提升15~30%，垂直燃烧测试（vbt）阻燃等级达到b1级，抗起毛起球等级提升1-2级。

技术特征：

1.一种角蛋白抗起毛起球阻燃整理剂，其特征在于，该阻燃剂由以下组分组成：

2.根据权利要求1所述的一种角蛋白抗起毛起球阻燃整理剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

3.根据权利要求2所述的一种角蛋白抗起毛起球阻燃整理剂的制备方法，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的一种角蛋白抗起毛起球阻燃整理剂的制备方法，其特征在于，

5.根据权利要求2所述的一种角蛋白抗起毛起球阻燃整理剂的制备方法，其特征在于，

6.根据权利要求2所述的一种角蛋白抗起毛起球阻燃整理剂的制备方法，其特征在于，步骤（一）、步骤（二）、步骤（三）进行混配时，在在氮气保护下进行。

技术总结本发明涉及一种阻燃剂，具体一种角蛋白抗起毛起球阻燃整理剂及制备方法，该阻燃剂由以下组分组成：羊毛角蛋白：100‑200kg；醛基化纤维素微晶：5‑30kg；丝素蛋白：10‑50kg；甘油：5‑25kg；硼酸：20‑50kg。所述阻燃剂的外观为无色透明液体，含固量为10‑60%，粘度为50‑3000mPa.s，生物相容性良好，成膜性好，力学强度高，断裂延伸长。技术研发人员：唐昌军,赵晓华,沈晓杰受保护的技术使用者：浙江汉邦新材料股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2