1. 研究目的与意义
当今世界资源快速消耗，注重开发可再生资源具有重要的战略意义。纤维素是由植物通过光合作用合成的可生物降解的高分子聚合物，自然界通过光合作用合成的纤维素可达上百亿吨，主要来源于木材、棉花、草类等植物。纳米晶纤维素（NCC）是一种细长结晶棒状的形状，其由于粒径小，比表面积小大，因其表面效应大幅度提高了与聚合物大分子间的作用力，纳米粒子在用量很少时即可对高分子材料起到明显的增强效果。但NCC之间极小的尺寸、极大的表面活性使之相互之间很容易团聚，从而影响纳米粒子的增强效果。
因此，如何使纳米粒子在基质中真正达到纳米尺度的分散成为纳米增强的关键问题。本论文通过以纳米晶纤维素为基体，研究P-N协同改性纳米晶纤维素的工艺，并初步阐述P-N接枝改性纳米晶纤维素的机制，使纳米晶纤维素均匀分散在聚合物中，在NCC表面引入新的功能基团，使其具有阻燃功能。
2. 国内外研究现状分析
目前国内外对NCC的表面改性手段主要有两种方法：一是小分子化学改性，包括表面活性剂改性、酯化改性、硅烷化改性等；二是表面接枝改性。表面活性剂的活性基团可以与NCC表面的羟基产生键和作用，减少NCC自身的团聚以及提高其在有机相中的分散性。纳米晶体纤维素通过乙酰化反应可生成多种纤维素酯。硅烷化修饰的纳米纤维素在非极性有机溶剂中的分散性得到了改善。表面接枝可以将化合物引入NCC葡萄糖环结构中并取代其表面羟基上的氢，通过减少NCC分子间的氢键达到提高其分散性的效果，在NCC表面引入新的功能性基团，使其表现出更多的性质。
膨胀型阻燃剂是以磷、氮和碳为核心的复合阻燃剂，以聚磷酸铵为例介绍膨胀型阻燃剂的阻燃机制。如使用以聚乙酸乙烯酯树脂与脲醛树脂共混物为成膜物质，以季戊四醇-磷酸脒基脲-聚磷酸铵-三聚氰胺为膨胀阻燃体系制得的膨胀型水性氨基树脂阻燃涂料对胶合板进行阻燃处理，可降低胶合板的热释放速率、热释放总量，提高其残炭量，其阻燃效果明显。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：本论文通过以纳米晶纤维素为基体，研究p-n协同改性纳米晶纤维素的工艺，并初步阐述p-n接枝改性纳米晶纤维素的机制。
计划安排：2017年1月-2017年2月 收集资料，确定实验方案；
2017年3月-2017年5月 制备ncc胶体，进行实验数据收集与分析；
4. 研究创新点
纳米晶纤维素具有可生物降解、比表面积大、高结晶度等优点，P-N协同改性纳米晶纤维素，改善其在聚合物中的分散性，并赋予其新的阻燃功能。
