1. 研究目的与意义
随着饰面材料的发展和人们审美观念的改变，天然木质装饰材料走俏于市场，如地板、家具、护栏、汽车内饰、装潢板贴面等。但木质材料本身易燃，由此给人身、财产安全带来了巨大的威胁。为克服易燃的缺点，本课题拟研制一种阻燃膜，将之覆于木质装饰材料的表面，该膜不仅具有良好的阻燃作用，同时能保持木材的天然纹理，耐一定高温、光照，还具有美化作用。
聚磷酸铵（ammonium polyphosphate，APP）是一种含磷含氮的高效无卤低毒的阻燃剂。它具有含磷量大、含氮量高、磷-氮系产生协同作用、毒性低等优点，因而是近年来国内外发展迅速的一种高效磷系膨胀型阻燃剂。但是，APP用作材料的阻燃处理时，存在易流失、添加量大、力学性能下降等不足。采用纳米材料对APP进行改性处理是近年来阻燃聚合物科学迅速发展的一个新领域。
因此，本课题通过纳米晶纤维素（NCC）、APP、SiO2之间的静电力、氢键等作用，提出NCC/APP/SiO2胶体的层层自组装策略。以NCC为模板，APP为芯层、纳米SiO2为表层的结构解决聚磷酸铵易流失的问题，同时，阻燃膜结构赋予复合材料耐磨、抵御紫外光和自清洁的能力。2. 国内外研究现状分析
1966年，多层复合材料的概念首先由iler提出，他报道了将带有负电荷和正电荷的胶体粒子通过交替沉积制备出了厚度均匀的多层材料。九十年代初，decher与其合作者实现了由带相反电荷的聚电解质制备的多层材料，自此以来，层层自组装（lbl）技术得到了快速发展。
近几年，lbl技术在生物材料方面得到了广泛研究。用于组装的生物聚合物包括聚阳离子壳聚糖（cs）、聚阴离子海藻酸钠（alg）、透明质酸、明胶、羧甲基纤维素、硫酸纤维素、纳米微晶纤维素和纤维素纳米纤丝等。
lbl 法在制备杂化有机/无机多层材料方面已被广泛研究，其中用来组装的纳米粒子包括剥离的粘土、金属氧化物、半导体纳米粒子和金属纳米粒子等。通常这些材料的表面需要具有带电基团，如果表面不带电，则需要对其表面进行处理。yagoub等通过硫酸水解棉花纤维素浆料得到带负电荷的纤维素纳米微晶（cnc），直径3-4nm，长100-300nm。cncs与阳离子聚电解质：聚丙烯胺盐酸盐（pah）和聚二甲基二烯丙基氯化铵(pdda)，通过层层自组装技术制备复合物薄膜。顾等基于沉积了二氧化钛超薄层的ncc的活性表面，引导了多种聚合物类客体材料的自组装，形成了各种纳米管状聚合物复合材料。sui等采用层层自组装沉积技术将ncc聚阴离子嵌入聚己二烯甲基氯化铵（pdda）和脱乙酰基的壳聚糖制得两种复合薄膜。aulin等采用层层自组装技术制得阴离子/阳离子改性的ncc多层膜和聚乙烯亚胺（pei）/阴离子改性的ncc多层膜。qi等利用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物（tempo）对ncc表面进行氧化，得到表面带负电荷羧基的纳米晶纤维素（tocn）。然后，将tocn与阳离子型甲壳素纳米纤维（bcn）以静电吸引和氢键作为驱动力，层层自组装沉积在聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet）薄膜上，制得多功能的lbl复合膜。
3. 研究的基本内容与计划
2016.01：纳米晶纤维素的制备；
2016.02-2016.03：ncc/app/sio2的层层自组装工艺；
2016.04-2016.05：探讨ncc/app/sio2阻燃膜的最优制备工艺及性能测试；
4. 研究创新点
1、结构设计解决了APP、纳米SiO2分散不均匀的问题；
2、APP为芯层、纳米SiO2为表层的结构解决了阻燃剂引起的冲击强度下降的问题；
3、阻燃膜结构赋予复合材料耐磨、抵御紫外光和自清洁的能力。
