CN106188629A - 一种功能化纤维素复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种功能化纤维素复合材料及其制备方法。所述复合材料包括纤维素和笼型聚倍半硅氧烷(POSS)，所述POSS分散在纤维素中。其制备方法是以纤维素为基体材料，以离子液体为溶剂，制备得到含有笼形聚倍半硅氧烷(POSS)、纤维素的离子液体溶液，再成型得到纤维素/POSS复合材料。该纤维素/POSS复合材料的形式可以为纤维或膜材料。该纤维素/POSS复合材料具有优异的力学强度、热稳定性以及高紫外屏蔽效果。该纤维素/POSS复合材料的制备方法过程简单、高效、环境友好。
Description
技术领域
本发明涉及一种功能化纤维素复合材料及其制备方法。
背景技术
随着煤、石油、天然气等非可再生资源的枯竭以及环境问题的日益严重，人们逐渐意识到可再生资源的重要性，以可再生资源为原料的高分子材料研究已经成为当今国际科学研究的前沿领域之一。
纤维素是自然界中分布最广、储量最大的天然高分子，它存在于一切植物中，是构成植物细胞壁的基础物质。作为一种来源广泛、可再生、可降解的绿色资源，在能源、化工、医药、生物、食品、建筑等领域也得到了重要应用。然而，由于天然纤维素的聚集态结构，使得天然纤维素不溶于水、稀酸、稀碱以及常用的有机溶剂，同时也不能熔融加工，使得其应用受到了极大的限制。
离子液体是一类在室温或接近室温下呈现液态，完全由离子组成的物质，一般由有机阳离子和无机或有机阴离子组成，是一种新兴的天然纤维素绿色溶剂。与传统的溶剂相比，离子液体具有稳定环保、液体温度范围宽、分子可设计性强、可回收利用等优点。世界专利(WO 03/029329 A2)和我们前期的专利(CN1491974A，CN1417407A)均报道了这方面的内容。以离子液体为介质，通过纳米粒子对纤维素进行功能化改性，能够有效的扩大纤维素的应用领域和范围，我们前期的专利(CN100400579C)已对此进行了报道。但上述改性纤维素的性能(如热性能，机械性能、抗紫外性能等)还有待进一步提高，这也是一个有发展前景的研究方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种功能化纤维素复合材料及其制备方法和用途。
本发明目的通过如下技术方案实现：
一种功能化纤维素复合材料，其特征在于，其包括纤维素和笼型聚倍半硅氧烷(POSS)，所述POSS分散在所述纤维素中。
根据本发明，所述POSS未与所述纤维素发生化学反应，其仅是以物理形式分散在纤维素中。
根据本发明，所述POSS分散在所述纤维素的表面和内部，优选的，所述POSS均匀的分散在纤维素中。
所述纤维素聚合度在200至2000范围，原料来自下述纤维素原料中的至少一种：微晶纤维素、棉浆粕、棉花、木浆纤维、木浆粕、竹浆粕、纤维素滤纸、报纸、脱脂棉、甘蔗渣、木材、细菌纤维素、植物秸秆以及从秸秆中制得的纤维素。
所述笼型聚倍半硅氧烷(T8R8)的结构式如下式所示：
其中，R相同或不同，独立地选自：H、烷基、芳基、芳基烷基、芳基-NH-烷基-、芳基-NHNH-芳基-、芳基-CONH-烷基-、芳氧基-烷基-芳基。所述的烷基、芳基可以被一个或多个取代基取代，所述取代基为烷基、烷氧基、氨基、硝基、羟基、-N3、-SO3H、-N[烷基-COO-烷基]2、-S-芳基、-NH-烷基-NH2等。
根据本发明，所述的烷基代表碳原子数为1-6的直链或支链烷基，例如，甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基、叔丁基等。
根据本发明，所述的芳基代表具有6-20个碳原子的单环或多环芳族基团，代表性的芳基包括：苯基、萘基。
根据本发明，具体的，所述R相同或不同，独立地选自如下基团：-H,-C6H4NH2,-C6H4NO2,-CH2Ph,-CH2NHPh,-(CH2)3NH2,-Ph,-C6H4-2-NHNHPh,-(CH2)3Ph,-C6H4N3,-C6H3(NH2)2,-C6H3(NO2)2,(-C6H3-2,4-(NO2)2),-C6H4-3-SO3H,-C6H4N[CH2CO2Me]2,-(CH2)3NHC(＝O)C6H3-3,5-(OH)2,
-C6H4-4-CH2OC6H4-4-NO2,-C6H4-4-CH2OC6H4-4-NH2,-(CH2)2OH,-CH2CH2SPh,-C6H4-3-NO2,-C6H4-4-NO2,-(CH2)3NH(CH2)2NH2。
根据本发明，所述纤维素复合材料的形式可以为纤维或膜材料。
本发明还提供一种制备所述功能化纤维素复合材料的方法，包括以下步骤：
1a)将纤维素与离子液体溶剂混合，得到纤维素溶液；再将其与笼型聚倍半硅氧烷(POSS)混合，得到含有POSS的混合溶液；
或者，
1b)将纤维素、笼型聚倍半硅氧烷(POSS)和离子液体溶剂混合，得到含有POSS的混合溶液；
2)将步骤1)得到的混合溶液进行铺膜或纺丝处理，凝固再生，制得功能化纤维素复合材料。
在上述方法中，步骤1a)或1b)中所述离子液体是由取代或未取代的咪唑或吡啶阳离子与阴离子所形成的熔点低于100℃的熔融盐。所述咪唑或吡啶阳离子上的取代基可为：C1-6烷基、C1-6烯基等。所述阴离子可为卤离子、烷基酸离子(例如甲酸离子、乙酸离子等)、有机磷酸酯离子(例如烷基磷酸酯离子、二烷基磷酸酯离子)等。该离子液体具体可选自下述物质中的至少一种：1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体(EmimCl)、1-乙基-3-甲基咪唑溴盐离子液体(EmimBr)、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体(AmimCl)、1-烯丙基-3-甲基咪唑溴盐离子液体(AmimBr)、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体(BmimCl)、1-丁基-3-甲基咪唑溴盐离子液体(BmimBr)、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体(EmimAc)、1-烯丙基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体(AmimAc)、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体(BmimAc)、N-乙基吡啶氯盐离子液体([Epy]Cl)、N-乙基吡啶溴盐离子液体([EPy]Br)、1,3-二甲基咪唑二甲基磷酸酯盐离子液体([Mmim][Me2PO4])、1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸酯盐离子液体([Emim][Et2PO4])，3-甲基咪唑甲酸盐离子液体(Mim[HCOO])、N-甲基吡啶甲酸盐离子液体([Mpy][HCOO])、1-乙基-3-甲基咪唑甲酸盐离子液体([Emim][HCOO])以及1-丁基-3-甲基咪唑甲酸盐离子液体([Bmim][HCOO])。
在上述方法中，步骤1a)或1b)中所述离子液体溶剂可以是离子液体，也可以是离子液体与有机溶剂形成的混合溶剂；优选的，所述混合溶剂中离子液 体与有机溶剂的质量比为1:0.01-1。更优选的，所述有机溶剂选自下述一种或多种的组合：N，N-二甲基亚砜(DMSO)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)。
在上述方法中，在步骤1a)或步骤1b)中得到的所述含有POSS的混合溶液中，纤维素的质量分数可为1％至30％，优选为3-20％。
在上述方法中，在步骤1a)或步骤1b)中，所述笼型聚倍半硅氧烷与纤维素质量比为0.1-40:100。
在上述方法中，所述步骤1a)或步骤1b)中，使用搅拌或捏合的方法形成纤维素溶液或含有POSS的混合溶液。
在上述方法中，所述步骤1a)或步骤1b)中，将得到的所述含有POSS的混合溶液进行脱泡处理。
在上述方法中，步骤2)所述凝固是在凝固浴中进行，所述凝固浴选自下述物质中的至少一种：水、乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮等。
本发明的一个优选技术方案，一种制备所述功能化纤维素复合材料的方法，包括以下步骤：
1)将纤维素加入离子液体溶剂中，在一定温度下施以搅拌或捏合，得到均一透明的纤维素溶液；
向所述的纤维素溶液中添加笼型聚倍半硅氧烷，继续搅拌或捏合，经脱泡后得到POSS均匀分散的混合溶液；
2)对所述含有POSS的纤维素溶液进行铺膜或纺丝处理，并在凝固浴中凝固再生，干燥制得功能化纤维素复合材料。
本发明的纤维素复合材料相对于纯纤维素材料具有更为优异的力学强度、热稳定性以及紫外屏蔽性能。
本发明还提供了所述功能化纤维素复合材料的用途，其可用于包装、纺织、户外等领域。
本发明在纤维素中引入了POSS，该笼型聚倍半硅氧烷(POSS)是一种笼状结构分子，其本身就是一个核壳结构的有机-无机杂化物。Si-O-Si无机笼状结构具有非常高的热稳定性和机械性能。本发明利用POSS与所述纤维素的复合，能够很大程度地提高纤维素基体材料的性能，如热性能，机械性能、阻燃性能、 低介电性能、抗紫外性能、表面润湿性能等。另外，本发明经溶液加入POSS，为POSS在纤维素基体中的良好分散提供了条件，使得材料中POSS的稳定性增加，同时分布均匀，所得材料具有很广阔的应用。
本发明的有益效果是：
(1)所得的复合材料结构均一，具有优异的热、力学性能以及紫外屏蔽性能；
(2)所采用原料对环境无污染，溶剂可回收；
(3)制备过程简单、能耗低，易于实现工业化。
附图说明
图1为实施例1中纤维素/POSS复合膜的透射电子显微镜图；
图2为实施例1中纤维素/POSS复合膜的光学照片；
图3为实施例1中纤维素/POSS复合膜及纤维素膜紫外可见光谱图；
图4为实施例2中纤维素/POSS复合膜及纤维素膜热重分析图(空气氛围)；
图5为实施例2中纤维素/POSS复合膜及纤维素膜热重分析图(氮气氛围)。
具体实施方式
下面给出的实施例对本发明进行详细描述。但是本领域技术人员理解，下述实施例不是对本发明保护范围的限制，任何在本发明基础上做出的改进和变化，都在本发明的保护范围之内。
下列实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述离子液体及笼形聚倍半硅氧烷均参照文献由实验室自行合成及纯化；其余材料和试剂，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
称取经过干燥微晶纤维素1.0g，加入到24.0g 1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体(AmimCl)中，控制温度为60℃，进行搅拌溶解。控制溶解时间在4h，得到无色透明澄清溶液，用偏光显微镜观察视野为黑色，说明微晶纤维素已完全溶解，由此得到4wt％纤维素溶液。向溶液中加入50mg POSS，所加POSS为T8(C6H4NH2)2(C6H4NO2)6，高速搅拌4h，得到纤维素/POSS离子液体溶液， 并进行真空脱气泡处理。将溶液在60℃加热板上铺膜，放入水凝固浴中凝固成型。再用蒸馏水洗去离子液体，在真空烘箱中干燥得到纤维素/POSS复合膜。POSS在膜内呈现纳米级均一分散(附图1)。所得复合膜具有优异的光学透明性(附图2)及良好的紫外屏蔽效果(附图3)。加入POSS之后，膜的T(UVA)av为29.4，T(UVB)av为1.3。相对于纤维素膜(见下面对比例1)，复合膜的T(UVA)av和T(UVB)av大幅降低，表现出优异的紫外屏蔽性能。
对比例1
称取经过干燥微晶纤维素1.0g，加入到24.0g 1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体(AmimCl)中，控制温度为60℃，进行搅拌溶解。控制溶解时间在4h，得到无色透明澄清溶液，用偏光显微镜观察视野为黑色，说明微晶纤维素已完全溶解，由此得到4wt％纤维素溶液。继续高速搅拌4h，并进行真空脱气泡处理。将溶液在60℃加热板上铺膜，放入水凝固浴中凝固成型。再用蒸馏水洗去离子液体，在真空烘箱中干燥得到纤维素膜。膜的T(UVA)av为87.3，T(UVB)av为83.21。
实施例2
称取经过干燥棉浆粕纤维素18.0g，POSS 2.7g，所加POSS为T8(C6H4NH2)2(C6H4NO2)6,加入到102.0g 1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体(EmimCl)中，预混后加入真空捏合机中，升温到80℃，真空下捏合3h，得到纤维素/POSS混合溶液。将溶液在100℃加热板上铺膜，放入水凝固浴中冷却成型。再用蒸馏水洗去离子液体，在真空烘箱中干燥得到纤维素/POSS复合膜。所得复合膜具有光学透明性，在氮气氛围(附图5)以及空气氛围(附图4)均表现出良好的热性能，且残余量明显升高。该膜同时表现出优异的紫外屏蔽性能。膜拉伸强度为112MPa；T(UVA)av为6.3，T(UVB)av为0。
实施例3
称取经过干燥木浆粕纤维素2.4g，加入到27.6g 1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体(BmimAc)中，控制温度为70℃，进行搅拌溶解。控制溶解时间在5h， 得到无色透明澄清溶液，用偏光显微镜观察视野为黑色，说明纤维素已完全溶解，由此得到8wt％纤维素溶液。向溶液中加入144mg POSS，所加POSS为T8(C6H4NH2)8，高速搅拌4h，得到纤维素/POSS离子液体溶液，并进行真空脱气泡处理。将溶液在80℃加热板上铺膜，放入水凝固浴中冷却成型。再用蒸馏水洗去离子液体，在真空烘箱中干燥得到纤维素/POSS复合膜。所得复合膜具有光学透明性，良好的热性能，以及优异的紫外屏蔽性能。膜拉伸强度为106MPa；T(UVA)av为23.0，T(UVB)av为0.9。
实施例4
称取经过干燥脱脂棉纤维素1.8g，加入到28.2g 1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体(EmimAc)中，控制温度为80℃，进行搅拌溶解。控制溶解时间在4h，得到无色透明澄清溶液，用偏光显微镜观察视野为黑色，说明纤维素已完全溶解，由此得到6wt％纤维素溶液。向溶液中加入36mg POSS，所加POSS为T8(C6H4NO2)8，高速搅拌4h，得到纤维素/POSS离子液体溶液，并进行真空脱气泡处理。将溶液在80℃加热板上铺膜，放入水凝固浴中冷却成型。再用蒸馏水洗去离子液体，在真空烘箱中干燥得到纤维素/POSS复合膜。所得复合膜具有良好的热、力学性能、紫外屏蔽性能。膜拉伸强度为121MPa；T(UVA)av为58.0，T(UVB)av为27.0。
实施例5
将干燥脱脂棉纤维素与1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体(AmimCl)按质量比10:100预混，并向预混液中加入相对于脱脂棉质量分数为5％的POSS，所加POSS为T8[C6H3(NH2)2]8。将所有预混物加入真空捏合机中，在105℃真空捏合3h，得到透明均匀的纤维素/POSS混合溶液。将溶液在100℃下铺膜，放入凝固浴中凝固成型。用蒸馏水洗去离子液体，得到纤维素/POSS复合水凝胶。真空烘箱中干燥得到纤维素/POSS复合膜。所得复合膜具有良好的热、力学性能、紫外屏蔽性能。膜拉伸强度为137MPa；T(UVA)av为22.3，T(UVB)av为0.7。
实施例6
称取经过干燥微晶纤维素1.8g，加入到18.2g 1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体(AmimCl)中，控制温度为60℃，进行搅拌溶解。控制溶解时间在4h，得到无色透明澄清溶液，用偏光显微镜观察视野为黑色，说明微晶纤维素已完全溶解，由此得到9wt％纤维素溶液。向溶液中加入72mg POSS，所加POSS为T8(CH2NHPh)8，高速搅拌4h，得到纤维素/POSS离子液体溶液，并进行真空脱气泡处理。将溶液在60℃加热板上铺膜，放入水凝固浴中冷却成型。再用蒸馏水洗去离子液体，真空干燥得到纤维素/POSS复合膜。所得复合膜具有良好的热、力学性能、紫外屏蔽性能。膜拉伸强度为90MPa；T(UVA)av为40，T(UVB)av为3.2。
实施例7
称取经过干燥木浆粕纤维素18.0g，POSS 1.8g，所加POSS为T8(C6H4NH2)2(C6H4NO2)6,加入到132.0g 1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体(EmimCl)中，预混后加入真空捏合机中，升温到60℃，真空下捏合4h，得到12％纤维素/POSS混合溶液。将溶液在80℃加热板上铺膜，放入水凝固浴中冷却成型。再用蒸馏水洗去离子液体，在真空烘箱中干燥得到纤维素/POSS复合膜。所得复合膜具有高光学透明性，良好的热性能，以及优异的紫外屏蔽性能。膜拉伸强度为118MPa；T(UVA)av为16，T(UVB)av为0.2。
实施例8
称取经过干燥脱脂棉纤维素，加入到1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体(BmimCl)中，配制总溶液质量浓度为4％。控制温度为60℃，进行搅拌溶解。控制溶解时间在4h，真空脱泡后得到透明澄清溶液。向溶液中加入相对于纤维素5％质量分数的POSS，所加POSS为T8(C6H4NO2)8，高速搅拌4h，得到纤维素/POSS离子液体溶液。将溶液进行纺丝成型及干燥，得到纤维素/POSS复合纤维材料。所得复合纤维紫外屏蔽性能高。
实施例9
称取经过干燥竹纤维纤维素，加入到1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体(AmimCl)中，配制总溶液质量浓度为5％。控制温度为80℃，进行搅拌溶解。控制溶解时间在6h，真空脱泡后得到透明澄清溶液。向溶液中加入相对于纤维素质量分数为9％的POSS，所加POSS为T8(C6H4NH2)8，高速搅拌5h，得到纤维素/POSS的离子液体溶液。将溶液进行纺丝成型及干燥，得到纤维素/POSS复合纤维。所得纤维材料紫外屏蔽性高。
实施例10
称取经过干燥微晶纤维素加入到1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体(BmimAc)中，配制总溶液质量浓度为8％。控制温度为90℃，进行搅拌溶解。控制溶解时间在4h，真空脱泡后得到透明澄清溶液。向溶液中加入相对于纤维素质量分数为4％的POSS，所加POSS为T8(C6H4NH2)8，高速搅拌4h，得到纤维素/POSS离子液体溶液。将溶液进行纺丝成型及干燥，得到纤维素/POSS复合纤维。所得复合纤维紫外屏蔽性高。
在此需要说明的是：本领域人员在上述说明内容的指导下显而易见地作出的诸如本发明所列举的各高分子材料加入量的变化、彼此之间不同组配的变化等，以及显而易见地引入其它适宜高分子材料等，同样应落入本发明所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种纤维素复合材料，其包括纤维素和笼型聚倍半硅氧烷(POSS)，所述POSS分散在所述纤维素中。
2.根据权利要求1所述的纤维素复合材料，其中，所述POSS分散在所述纤维素的表面和内部，优选的，所述POSS均匀的分散在纤维素中。
优选的，所述纤维素复合材料的形式可以为纤维或膜材料。
3.根据权利要求1或2所述的纤维素复合材料，其中，所述纤维素聚合度在200至2000范围，原料来自下述纤维素原料中的至少一种：微晶纤维素、棉浆粕、棉花、木浆纤维、木浆粕、竹浆粕、纤维素滤纸、报纸、脱脂棉、甘蔗渣、木材、细菌纤维素、植物秸秆以及从秸秆中制得的纤维素。
4.根据权利要求1-3任一项所述的纤维素复合材料，其中，所述笼型聚倍半硅氧烷的结构如下所示：
其中，R相同或不同，独立地选自：H、烷基、芳基、芳基烷基、芳基-NH-烷基-、芳基-NHNH-芳基-、芳基-CONH-烷基-、芳氧基-烷基-芳基。所述的烷基、芳基可以被一个或多个取代基取代，所述取代基为烷基、烷氧基、氨基、硝基、羟基、-N3、-SO3H、-N[烷基-COO-烷基]2、-S-芳基、-NH-烷基-NH2等。
所述的烷基代表碳原子数为1-6的直链或支链烷基，例如，甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基、叔丁基等。
所述的芳基代表具有6-20个碳原子的单环或多环芳族基团，代表性的芳基包括：苯基、萘基。
优选的，所述R相同或不同，独立地选自如下基团：-H,-C6H4NH2,-C6H4NO2,-CH2Ph,-CH2NHPh,-(CH2)3NH2,-Ph,-C6H4-2-NHNHPh,-(CH2)3Ph,-C6H4N3,-C6H3(NH2)2,-C6H3(NO2)2,(-C6H3-2,4-(NO2)2),-C6H4-3-SO3H,-C6H4N[CH2CO2Me]2,-(CH2)3NHC(＝O)C6H3-3,5-(OH)2,-C6H4-4-CH2OC6H4-4-NO2,-C6H4-4-CH2OC6H4-4-NH2,-(CH2)2OH,-CH2CH2SPh,-C6H4-3-NO2,-C6H4-4-NO2,-(CH2)3NH(CH2)2NH2。
5.权利要求1-4任一项所述的纤维素复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1a)将纤维素与离子液体溶剂混合，得到纤维素溶液；再将其与笼型聚倍半硅氧烷(POSS)混合，得到含有POSS的混合溶液；
或者，
1b)将纤维素、笼型聚倍半硅氧烷(POSS)和离子液体溶剂混合，得到含有POSS的混合溶液；
2)将步骤1)得到的混合溶液进行铺膜或纺丝处理，凝固再生，制得功能化纤维素复合材料。
6.根据权利要求5的制备方法，步骤1)所述离子液体溶剂可以是离子液体，也可以是离子液体与有机溶剂形成的混合溶剂；优选的，所述混合溶剂中离子液体与有机溶剂的质量比为1:0.01-1。更优选的，所述有机溶剂选自下述一种或多种的组合：N，N-二甲基亚砜(DMSO)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其中，步骤1)中所述离子液体是由取代或未取代的咪唑或吡啶阳离子与阴离子所形成的熔点低于100℃的熔融盐；所述咪唑或吡啶阳离子上的取代基可为：C1-6烷基、C1-6烯基等；所述阴离子可为卤离子、烷基酸离子(例如甲酸离子、乙酸离子等)、有机磷酸酯离子(例如烷基磷酸酯离子、二烷基磷酸酯离子)等。该离子液体具体可选自下述物质中的至少一种：1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体(EmimCl)、1-乙基-3-甲基咪唑溴盐离子液体(EmimBr)、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体(AmimCl)、1-烯丙基-3-甲基咪唑溴盐离子液体(AmimBr)、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体(BmimCl)、1-丁基-3-甲基咪唑溴盐离子液体(BmimBr)、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体(EmimAc)、1-烯丙基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体(AmimAc)、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体(BmimAc)、N-乙基吡啶氯盐离子液体([Epy]Cl)、N-乙基吡啶溴盐离子液体([EPy]Br)、1,3-二甲基咪唑二甲基磷酸酯盐离子液体([Mmim][Me2PO4])、1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸酯盐离子液体([Emim][Et2PO4])，3-甲基咪唑甲酸盐离子液体(Mim[HCOO])、N-甲基吡啶甲酸盐离子液体([Mpy][HCOO])、1-乙基-3-甲基咪唑甲酸盐离子液体([Emim][HCOO])以及1-丁基-3-甲基咪唑甲酸盐离子液体([Bmim][HCOO])。
8.根据权利要求5-7任一项所述的制备方法，其中，在步骤1a)或步骤1b)中得到的所述含有POSS的混合溶液中，纤维素的质量分数可为1％至30％，优选为3-20％。
优选的，所述POSS与纤维素质量比为0.1-40:100。
优选的，所述步骤1a)或步骤1b)中，使用搅拌或捏合的方法形成纤维素溶液或含有POSS的混合溶液。
优选的，所述步骤1a)或步骤1b)中，将得到的所述含有POSS的混合溶液进行脱泡处理。
优选的，步骤2)中所述凝固是在凝固浴中进行，所述凝固浴选自下述物质中的至少一种：水、乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮等。
9.根据权利要求5-8任一项所述的制备方法，包括以下步骤：
1)将纤维素加入离子液体溶剂中，在一定温度下施以搅拌或捏合，得到均一透明的纤维素溶液；
向所述的纤维素溶液中添加笼型聚倍半硅氧烷，继续搅拌或捏合，经脱泡后得到POSS均匀分散的混合溶液；
2)对所述含有POSS的纤维素溶液进行铺膜或纺丝处理，并在凝固浴中凝固再生，干燥制得功能化纤维素复合材料。
10.权利要求1-4任一项所述的纤维素复合材料的用途，其可用于包装、纺织、户外等领域。
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