本发明属于阻燃材料，具体涉及一种基于界面附生的抗菌阻燃尼龙66纤维及其制备方法。
背景技术：
1、尼龙66是一种不可或缺的热塑性纺织纤维，因其优异的力学性能、热稳定性、化学稳定性和耐磨性而被广泛应用。然而，尼龙66非常易燃，并且在燃烧过程中会产生熔滴和有毒气体，这会限制它的广泛应用。另外，尼龙66也需要被赋予抗菌性能来提升材料多功能适用性。因此，提高尼龙66的阻燃性能并增加多功能性对其在极端条件下的应用具有不可替代的意义。
2、当前尼龙66的阻燃剂主要是通过后整理、共聚、共混进行处理。其中，后整理的方法相对更加简便、高效、易于推广而被广泛用于尼龙66纱线、织物的阻燃处理。被用于尼龙66阻燃改性的阻燃剂按其成分性质可分为卤素阻燃剂、有机阻燃剂、无机阻燃剂和有机-无机杂化阻燃剂。卤素阻燃剂由于其毒性以及污染性严重，其使用中受到了极大限制；有机阻燃剂一般为含磷、含氮的有机物，有机阻燃剂确实能够提供良好的阻燃效率，但是大多功能单一；无机阻燃剂虽然对环境无害，但是往往需要较高的添加量，并且其相容性会影响基体的力学、结晶等性能。有机-无机杂化阻燃剂则能够在高效有机阻燃剂的基础上负载功能因子，同时解决阻燃效率、相容性和功能性难题。抗菌剂也被分为有机、无机两种，相对于有机抗菌剂的耐药性、耐热性差，无机抗菌剂无疑是更加稳定和可靠的抗菌解决方案。
技术实现思路
1、基于现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种基于界面附生的抗菌阻燃尼龙66纤维及其制备方法。
2、为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种基于界面附生的抗菌阻燃尼龙66纤维的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将锌盐添加至纤维素纳米晶cnc分散液中，充分搅拌得到均匀的cnc-zn2+悬浮液；
5、(2)在搅拌条件下，将二乙烯三胺五甲叉膦酸dtpmpa滴加至cnc-zn2+悬浮液中，室温搅拌60-120min，之后进行纯化、洗涤、冷冻干燥得到阻燃剂dcnc-zn；
6、(3)将尼龙66纤维浸泡于dcnc-zn悬浮液中，然后反复干燥、界面附生反应，直到所有阻燃剂均嵌入于尼龙66纤维上，得到抗菌阻燃尼龙66纤维。
7、作为优选方案，所述步骤(1)中，cnc为羧基化的纳米纤维素，尺寸为250-400nm。
8、作为优选方案，所述步骤(1)中，cnc分散液为cnc分散于水中得到，质量分数为0.5-5％。
9、作为优选方案，所述步骤(1)中，锌盐与cnc的质量比为(1-5)：1。
10、作为优选方案，所述步骤(1)中，锌盐为氯化锌或硝酸锌。
11、作为优选方案，所述步骤(2)中，cnc-zn2+中zn2+与dtpmpa的物质的量比为(0.2-0.5)：1。
12、作为优选方案，所述步骤(3)中，dcnc-zn悬浮液为dcnc-zn均匀分散于水中得到。
13、作为优选方案，所述步骤(3)中，尼龙66纤维与dcnc-zn的质量比为1：(0.01-0.15)。
14、本发明还提供如上任一项方案所述的制备方法制得的抗菌阻燃尼龙66纤维。
15、作为优选方案，抗菌阻燃尼龙66纤维，抑菌圈直径不小于8mm，极限氧指数不小于30％。
16、与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
17、(1)本发明以丰富的可再生资源纤维素为原料制备cnc，具有可塑性强、纵横比高、相容性强、成本低、绿色环保等优点。添加无机物往往会引起团聚问题，从而影响预设效果。在本发明中，cnc充分发挥大比表面积和优异相容性的优势，其作为zn2+的载体，使得无机物均匀分布，达到功能最优化的效果。
18、(2)本发明添加cnc能够为基体提供充足的碳源。燃烧时cnc脱水成碳，产生致密的保护碳层覆盖于基体表面隔绝氧气的进入和热量传递。
19、(3)本发明纤维素纳米晶与zn2+互相提供价值利用。cnc作为的载体，使zn2+均匀分布，而zn2+作为催化剂促进cnc成碳。
20、(4)本发明通过加入zn2+，不仅为阻燃剂提供了抗菌性能，而且发挥其催化成碳作用。
21、(5)本发明中添加的dtpmpa是一种无毒、环境友好和可持续的高含磷物质。该物质燃烧时会发生膨胀，是一种前景巨大的潜在阻燃剂。在本发明中dtpmpa与金属锌离子发生螯合反应，形成稳定的络合物，实现了“多能一体”的技术突破(抗菌能力、阻燃能力、成碳能力、分散能力、结合能力)。
22、(6)本发明中，阻燃剂dcnc-zn在制备过程中形成为稳定的“铁三角结构”，即cnc与zn2+发生静电吸附，zn2+与dtpmpa发生螯合反应，dtpmpa与cnc发生酯化反应。
23、(7)本发明制备的dcnc-zn功能纳米阻燃剂能够赋予尼龙66纤维、织物优异的抗菌性和阻燃性，并且无毒无污染、无特殊颜色。在军工、航天航空以及工业等领域实现轻质化的高功能构件。
24、(7)本发明创新性的将界面附生工艺应用于制备具有抗菌阻燃性能的尼龙66纤维、织物。
25、(8)本发明的制备工艺简单，容易操作，易于批量生产，市场需求较大；且环保无污染，具有广泛的实际价值。
1.一种基于界面附生的抗菌阻燃尼龙66纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，cnc为羧基化的纳米纤维素，尺寸为250-400nm。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，cnc分散液为cnc分散于水中得到，质量分数为0.5-5％。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，锌盐与cnc的质量比为(1-5)：1。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，锌盐为氯化锌或硝酸锌。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，cnc-zn2+中zn2+与dtpmpa的物质的量比为(0.2-0.5)：1。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，dcnc-zn悬浮液为dcnc-zn均匀分散于水中得到。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，尼龙66纤维与dcnc-zn的质量比为1：(0.01-0.15)。
9.如权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的抗菌阻燃尼龙66纤维。
10.根据权利要求9所述的抗菌阻燃尼龙66纤维，其特征在于，抑菌圈直径不小于8mm，极限氧指数不小于30％。
