CN108410148A - 一种阻燃木质素/聚乳酸复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种阻燃木质素/聚乳酸复合材料及其制备方法，属于复合材料技术领域。该复合材料是将制备的新型木质素基阻燃剂与木质素、聚乳酸及增韧剂熔融共混，再热压成型得到。所述的木质素基阻燃剂是将木质素溶于溶剂N,N‑二甲基甲酰胺中，再加入二异氰酸酯和9,10‑二氢‑9‑氧杂菲‑10‑氧化物及催化剂三乙胺在一定温度下反应一定时间，再烘干，粉碎得到的。本发明利用木质素基阻燃剂中含有的木质素基团，增加了复合材料与阻燃剂之间的相容性，使复合材料具有良好阻燃性能的同时，保持其自身优异的力学性能。

Description

一种阻燃木质素/聚乳酸复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种阻燃木质素/聚乳酸复合材料及其制备方法。
背景技术
聚乳酸(PLA)是一种以玉米、水稻、马铃薯等植物中提取的淀粉为原料，经过发酵变成乳酸，再经过化学聚合得到的具有优良生物相容性、透明性、机械加工性能且可完全生物降解的环境友好型热塑性塑料。在石油资源日益减少，环境污染严重的今天，用可降解的聚乳酸代替传统的石油基塑料具有广阔的应用前景。但是，聚乳酸也存在着许多的缺点：(1)PLA质脆、抗冲击性差；(2)PLA对热不稳定，耐热性差；(3)PLA易燃且燃烧时有熔融物滴落；(4)PLA生产成本高。这些缺陷严重限制了聚乳酸产品在各个领域的应用，因此，对聚乳酸进行增韧改性、阻燃改性及用廉价的生物质材料与聚乳酸进行简单的共混加工制备复合材料降低其生产成本意义重大。
木质素在自然界中储量丰富，是仅次于纤维素的第二大丰富的天然高分子，主要来源于制浆造纸工厂的废液，目前其大部分被用做燃料，很少一部分才被用作化工产品，造成了资源的极大浪费。木质素的基本结构单元是苯丙烷，包括：愈创木基丙烷、紫丁香基丙烷和对羟苯基丙烷；此外，木质素的结构单元上连接有许多的功能基团，如苯环、酚羟基、醇羟基、羧基、甲氧基、共轭双键等，这就使得木质素具有很强的反应活性，为其在材料领域的高值化利用提供了可能。木质素同时具有可再生、可降解、成本低廉等优点，且木质素能够作为膨胀阻燃体系的成炭剂复配用于高分子材料的阻燃，因此，对木质素进行高效合理的利用，对经济和环境都有积极的影响。
木质素中含有众多的活性基团以及大量的苯环结构，使其具有优良的热、光稳定性及辅助阻燃性能。将其应用于聚乳酸中制备木质素/聚乳酸复合材料是木质素的一个应用方向。聚乳酸中的羰基与木质素的羟基之间虽然易形成氢键，但程度很弱，两者之间仍存在明显的界面问题；另一方面，木质素分子间易团聚，在基体中分散性差，导致复合材料性能较差。因此，对木质素进行改性，解决木质素与聚乳酸界面相容性差的问题，并提高木质素的添加量，制备性能优良而又价格低廉的木质素/聚乳酸复合材料的研究，得到了人们广泛的关注。
周志鹏（木质素/聚乳酸复合材料的结构与性能，高分子材料科学与工程，2017）等通过熔融共混和注塑成型的方法制备了木质素/聚乳酸复合材料，研究发现随着木质素含量的增加，复合材料的拉伸强度不断降低，界面相容性差。穆玉春（木质素/聚乳酸复合材料的制备与性能研究，《西南交通大学》，2014）等用马来酸酐接枝聚乳酸再与木质素共混，结果表明，木质素在木质素/改性聚乳酸复合材料中分散更加均匀，相容性更好，拉伸强度增加，热稳定性有所增加，但是接枝马来酸酐会导致成本有所上升。
聚乳酸质脆，因此为了改善聚乳酸的机械性能，对聚乳酸进行增韧改性是很有必要的。目前，对聚乳酸材料的改性方法主要包含(1)通过共聚、接枝等化学方法改变聚乳酸的组成，以达到改变其柔韧性、结晶性等性能的目的；(2)利用等离子技术在聚乳酸表面引入不同集团的低温等离子体改性，能够在材料表面固定生物活性分子，作为医用材料；(3)与其他材料共混，达到优化材料性能的目的。化学改性和等离子体改性方法过程复杂、成本高，共混方法简便易行、经济合理，是目前最常用的方法。增韧改性最常用的就是加入增韧剂，目前聚乳酸材料常用的增韧剂包括聚己内酯(PCL)、聚乙二醇(PEG)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚乙烯-乙酸乙烯酯、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸-己二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚丁二酸-戊二酸-己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯、聚3-羟基丁酸酯(PHB)、、聚氧化乙烯(PEO)等。其中聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)是由对苯二甲酸、己二酸、1,4-丁二醇通过缩聚反应得到的一种三元共聚酯，具有良好的拉伸性能和柔韧性，同时也是一种可完全生物降解的高分子材料，用PBAT对PLA进行增韧，被认为具有较高的应用价值。
发明内容
本发明提供了一种阻燃木质素/聚乳酸复合材料及其制备方法，该复合材料具有良好的阻燃性能及力学性能。
本发明首先提供了一种木质素基阻燃剂的制备，是将木质素溶于溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，再加入二异氰酸酯和9,10-二氢-9-氧杂菲-10-氧化物(DOPO)及催化剂三乙胺(TEA)在一定温度下反应一定时间，再烘干，粉碎得到。
所述木质素没有特别限制，可以是工业级纯度不高的木质素，也可以是纯度较高的木质素；木质素本身可以是有机溶剂木质素、碱木质素、磺酸盐木质素等。
所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)等。
所述木质素基阻燃剂反应条件为：
将木质素溶于溶剂DMF中，加入二异氰酸酯，然后在70-90℃下机械搅拌混合5-6min，使木质素在混合物中分散均匀，再加入DOPO及TEA，在70-90℃下反应12-15小时，反应产物烘干粉碎后得到木质素基阻燃剂；其中，在DMF中木质素的质量浓度为0.05-0.15g/mL，木质素、二异氰酸酯、DOPO、TEA按照质量份数计，为：
木质素5-15份，二异氰酸酯26.6-36.6份，DOPO 48.0-67.1份，TEA 0.4份。
本发明还提供了一种阻燃木质素/聚乳酸复合材料的制备方法，该复合材料是将制备得到的木质素基阻燃剂与外加木质素、聚乳酸和增韧剂先熔融共混，再进行热压成型得到的。
所述聚乳酸、增韧剂、木质素基阻燃剂、外加木质素按照质量份数计，为：
聚乳酸30-68份，增韧剂6-18份，木质素基阻燃剂5-30份，外加木质素5-20份。
所述增韧剂没有特别限制，可以为聚己内酯(PCL)、聚乙二醇(PEG)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚乙烯-乙酸乙烯酯、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸-己二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚丁二酸-戊二酸-己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯、聚3-羟基丁酸酯(PHB)、聚氧化乙烯(PEO)。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种阻燃木质素/聚乳酸复合材料的制备方法，该方法是利用木质素中含有的羟基和DOPO中含有的P-H键与二异氰酸酯反应，制备接枝有木质素基团的阻燃剂，再将该阻燃剂应用于木质素/聚乳酸复合材料中，通过阻燃剂中含有的木质素基团增加阻燃剂与木质素/聚乳酸复合材料的相容性，使复合材料在保持木质素/聚乳酸复合材料良好力学性能的基础上改善其阻燃性能，利用可生物降解的木质素作为填料，也可以降低复合材料的生产成本，对经济和环境都有有益的影响。
附图说明
图1-1 实施例1、实施例2、实施例3的FTIR谱图。
图1-2实施例1、实施例2、实施例3 、实施例4的31P NMR图。
图2 对比例1、实施例5、实施例6、实施例7、实施例8、实施例9、实施例10、实施例11、实施例12制备得到的阻燃木质素/聚乳酸复合材料冲击性能测试结果。
图3对比例1、实施例5、实施例6、实施例7、实施例8、实施例9、实施例10、实施例11、实施例12制备得到的阻燃木质素/聚乳酸复合材料拉伸性能测试结果。
图4对比例1、实施例5、实施例6、实施例7、实施例8、实施例9、实施例10、实施例11、实施例12制备得到的阻燃木质素/聚乳酸复合材料极限氧指数测试结果。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明，目的在于使本领域技术人员对本申请有更加清楚的理解和认识。以下各具体实施例不应在任何程度上被理解或解释为对本申请权利要求书请求保护范围的限制。
实施例1
称取1.6 g有机溶剂木质素，加入到250mL 的三口烧瓶中，再加入32mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，搅拌使有机溶剂木质素分散均匀，再加入8.84g六亚甲基二异氰酸酯(HDI)，将三口烧瓶置于70℃的油浴锅中搅拌混合5 min，使有机溶剂木质素在混合物中分散均匀，再加入21.6g DOPO和0.13g三乙胺持续搅拌，反应进行15小时，取出反应产物，置于表面皿中，85℃烘干12小时，粉碎，得到27.34 g木质素基阻燃剂L5HD (其中5表示阻燃剂中木质素的含量为5%，H表示阻燃剂所使用的二异氰酸酯为HDI，D表示DOPO阻燃剂中间体），其FTIR表征结果如图1-1所示，核磁共振31P表征结果如图1-2所示。
实施例2
称取3.44 g有机溶剂木质素，加入到250 mL 的三口烧瓶中，再加入35 mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，搅拌使有机溶剂木质素分散均匀，再加入9.34 g六亚甲基二异氰酸酯(HDI)，将三口烧瓶置于80℃的油浴锅中搅拌混合5 min，使有机溶剂木质素在混合物中分散均匀，再加入21.6 g DOPO和0.14g三乙胺持续搅拌，反应进行14小时，取出反应产物，置于表面皿中，85℃烘干12小时，粉碎，得到27.62 g木质素基阻燃剂L10HD (其中10表示阻燃剂中木质素的含量为10%，H表示阻燃剂所使用的二异氰酸酯为HDI，D表示DOPO阻燃剂中间体)，其FTIR表征结果如图1-1所示，核磁共振31P表征结果如图1-2所示。
实施例3
称取5.56 g有机溶剂木质素，加入到250mL 的三口烧瓶中，再加入40mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，搅拌使有机溶剂木质素分散均匀，再加入9.92 g六亚甲基二异氰酸酯(HDI)，将三口烧瓶置于90℃的油浴锅中搅拌混合6 min，使有机溶剂木质素在混合物中分散均匀，再加入21.6 g DOPO和0.15 g三乙胺持续搅拌，反应进行13小时，取出反应产物，置于表面皿中，85℃烘干12小时，粉碎，得到27.9 g木质素基阻燃剂L15HD(其中15表示阻燃剂中木质素的含量为15%，H表示阻燃剂所使用的二异氰酸酯为HDI，D表示DOPO阻燃剂中间体)，其FTIR表征结果如图1-1所示，核磁共振31P表征结果如图1-2所示。
实施例4
称取6.72 g有机溶剂木质素，加入到250mL 的三口烧瓶中，再加入45mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，搅拌使有机溶剂木质素分散均匀，再加入16.49 g粗MDI(异氰酸根的质量分数为31%)，将三口烧瓶置于80℃的油浴锅中搅拌混合6 min，使有机溶剂木质素在混合物中分散均匀，再加入21.6 g DOPO和0.18 g三乙胺持续搅拌，反应进行12小时，取出反应产物，置于表面皿中，85℃烘干12小时，粉碎，得到33.3 g木质素基阻燃剂L15MD(其中15表示阻燃剂中木质素的含量为15%，M表示阻燃剂所使用的二异氰酸酯为MDI，D表示DOPO阻燃剂中间体)，其核磁共振31P表征结果如图1-2所示。
对比例1(纯PLA)
设定密炼机（PolyLab OS RheoDrive 7，德国哈克）温度为180 ℃，转速为40 r/min，称取50 g PLA，置于密炼机中，密炼混合7 min，再将其放置于钢板模具中，放到185 ℃的平板硫化机中预热5 min，然后保持在压力10 MPa和温度185 ℃下热压3 min，再冷压2 min，得到复合材料样品。测试其力学性能和阻燃性能，其冲击性能如图2所示，拉伸性能如图3所示，极限氧指数(LOI)如图4所示。
实施例5
设定密炼机（PolyLab OS RheoDrive 7，德国哈克）温度为180 ℃，转速为40 r/min，称取34 g PLA，8.5 g PBAT，5 g外加有机溶剂木质素，2.5 g L5HD置于密炼机中，密炼混合7min，再将其放置于钢板模具中，放到185 ℃的平板硫化机中预热5 min，然后保持在压力10MPa和温度185 ℃下热压3 min，再冷压2 min，得到复合材料样品。测试其力学性能和阻燃性能，其冲击性能如图2所示，拉伸性能如图3所示，极限氧指数(LOI)如图4所示。
实施例6
设定密炼机（PolyLab OS RheoDrive 7，德国哈克）温度为180 ℃，转速为40 r/min，称取28 g PLA，7 g PBAT，5 g 外加有机溶剂木质素，10 g L5HD置于密炼机中，密炼混合7min，再将其放置于钢板模具中，放到185 ℃的平板硫化机中预热5 min，然后保持在压力10MPa和温度185 ℃下热压3 min，再冷压2 min，得到复合材料样品。测试其力学性能和阻燃性能，其冲击性能如图2所示，拉伸性能如图3所示，极限氧指数(LOI)如图4所示。
实施例7
设定密炼机（PolyLab OS RheoDrive 7，德国哈克）温度为180 ℃，转速为40 r/min，称取24 g PLA，6 g PBAT，10 g 外加有机溶剂木质素，10 g L5HD置于密炼机中，密炼混合7min，再将其放置于钢板模具中，放到185 ℃的平板硫化机中预热5 min，然后保持在压力10MPa和温度185 ℃下热压3min，再冷压2 min，得到复合材料样品。测试其力学性能和阻燃性能，其冲击性能如图2所示，拉伸性能如图3所示，极限氧指数(LOI)如图4所示。
实施例8
设定密炼机（PolyLab OS RheoDrive 7，德国哈克）温度为180 ℃，转速为40 r/min，称取24 g PLA，6 g PBAT，5 g 外加有机溶剂木质素，15 g L5HD置于密炼机中，密炼混合7min，再将其放置于钢板模具中，放到185 ℃的平板硫化机中预热5 min，然后保持在压力10MPa和温度185 ℃下热压3min，再冷压2 min，得到复合材料样品。测试其力学性能和阻燃性能，其冲击性能如图2所示，拉伸性能如图3所示，极限氧指数(LOI)如图4所示。
实施例9
设定密炼机（PolyLab OS RheoDrive 7，德国哈克）温度为180 ℃，转速为40 r/min，称取30 g PLA，7.5 g PBAT，2.5 g 外加有机溶剂木质素，10 g L15HD置于密炼机中，密炼混合7 min，再将其放置于钢板模具中，放到185 ℃的平板硫化机中预热5 min，然后保持在压力10 MPa和温度185 ℃下热压3 min，再冷压2 min，得到复合材料样品。测试其力学性能和阻燃性能，其冲击性能如图2所示，拉伸性能如图3所示，极限氧指数(LOI)如图4所示。
实施例10
设定密炼机（PolyLab OS RheoDrive 7，德国哈克）温度为180 ℃，转速为40 r/min，称取28 g PLA，7 g PBAT，5 g 外加有机溶剂木质素，10 g L15HD置于密炼机中，密炼混合7min，再将其放置于钢板模具中，放到185 ℃的平板硫化机中预热5 min，然后保持在压力10MPa和温度185 ℃下热压3min，再冷压2 min，得到复合材料样品。测试其力学性能和阻燃性能，其冲击性能如图2所示，拉伸性能如图3所示，极限氧指数(LOI)如图4所示。
实施例11
设定密炼机（PolyLab OS RheoDrive 7，德国哈克）温度为180 ℃，转速为40 r/min，称取26 g PLA，6.5 g PBAT，7.5g 外加有机溶剂木质素，10 g L15HD置于密炼机中，密炼混合7 min，再将其放置于钢板模具中，放到185 ℃的平板硫化机中预热5 min，然后保持在压力10 MPa和温度185 ℃下热压3min，再冷压2 min，得到复合材料样品。测试其力学性能和阻燃性能，其冲击性能如图2所示，拉伸性能如图3所示，极限氧指数(LOI)如图4所示。
实施例12
设定密炼机（PolyLab OS RheoDrive 7，德国哈克）温度为180 ℃，转速为40 r/min，称取24 g PLA，6 g PBAT，5 g 外加有机溶剂木质素，15 g L15HD置于密炼机中，密炼混合7min，再将其放置于钢板模具中，放到185 ℃的平板硫化机中预热5 min，然后保持在压力10MPa和温度185 ℃下热压3min，再冷压2 min，得到复合材料样品。测试其力学性能和阻燃性能，其冲击性能如图2所示，拉伸性能如图3所示，极限氧指数(LOI)如图4所示。
实施例13
设定密炼机（PolyLab OS RheoDrive 7，德国哈克）温度为180 ℃，转速为40 r/min，称取21 g PLA，9 g PBAT，10 g 外加有机溶剂木质素，10 g L10HD置于密炼机中，密炼混合7min，再将其放置于钢板模具中，放到185 ℃的平板硫化机中预热5 min，然后保持在压力10MPa和温度185 ℃下热压3min，再冷压2 min，得到复合材料样品。
实施例14
设定密炼机（PolyLab OS RheoDrive 7，德国哈克）温度为180 ℃，转速为40 r/min，称取27 g PLA，3 g PBAT，5 g 外加有机溶剂木质素，15 g L15MD置于密炼机中，密炼混合7min，再将其放置于钢板模具中，放到185 ℃的平板硫化机中预热5 min，然后保持在压力10MPa和温度185 ℃下热压3min，再冷压2 min，得到复合材料样品。
实施例15
设定密炼机（PolyLab OS RheoDrive 7，德国哈克）温度为180 ℃，转速为40 r/min，称取15 g PLA，15 g PBAT，10g 外加有机溶剂木质素，10 g L15MD置于密炼机中，密炼混合7min，再将其放置于钢板模具中，放到185 ℃的平板硫化机中预热5 min，然后保持在压力10MPa和温度185 ℃下热压3min，再冷压2 min，得到复合材料样品。
性能测试
(1)冲击性能测试：按照国标 G/T 1843-2008的标准进行测试。
(2)拉伸性能测试：按照国标GB/T 1040.2-2006的标准进行测试。
(3)极限氧指数测试：标准按照GB／T 2406.2－2009的标准进行测试。
本发明对比例及实施例中阻燃木质素/聚乳酸复合材料的性能测试结果见表1。
结论：
参考说明书附图，图1-1为实施例1、实施例2、实施例3的红外光谱图，从图中可以看出，实施例1、实施例2、实施例3中阻燃剂中间体DOPO中P-H键在2436cm-1的特征吸收峰消失，1221 cm-1附近的P=O特征吸收峰依然存在，说明DOPO与二异氰酸酯成功进行了反应。同时在1658 cm-1附近出现了C=O的特征吸收峰，此羰基吸收峰为木质素与异氰酸酯反应生成的氨基甲酸酯的特征吸收峰，由此可以进一步说明成功合成了目标产物。
图1-2为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4 的31P NMR图，从图中可以看出，实施例1、实施例2、实施例3、实施例4中阻燃剂中间体DOPO在16.33ppm和12.61ppm处P-H键的峰消失，在11.37ppm处出现了新的峰，基于红外光谱图和核磁共振光谱图的结果，认为成功合成了木质素基阻燃剂是合理的。
通过表1的数据可以看出，实施例5中加入10 wt%的木质素，PLA:PBAT=8:2，复合材料的冲击强度较纯的PLA从34.5 J/m增加到了51.0 J/m，提高了47.8%，拉伸强度稍有下降，说明本专利所制备的阻燃剂和PBAT对阻燃木质素/聚乳酸复合材料的冲击强度有积极的提高作用；另一方面，木质素的加入降低了复合材料的拉伸强度，但氧指数从20.5%提高到21.3%，说明木质素作为成炭剂，有一定的阻燃作用。
另一方面，复合材料的氧指数随着木质素基阻燃剂含量的增加而提高，说明木质素基阻燃剂起到了很好的阻燃作用。实施例6中，加入10 wt%的木质素，20 wt%的L5HD阻燃剂，PLA:PBAT=8:2，极限氧指数值从20.5%提高到了25.1%，提高了22.4%，达到了自熄的程度；实施例8中，加入10 wt%的木质素，30 wt%的L5HD阻燃剂，PLA:PBAT=8:2时，复合材料的冲击强度为33.4 J/m，拉伸强度为29.5MPa，而极限氧指数值从20.5%提高到了26.8%，提高了30.7%，完全达到自熄的程度，而且复合材料符合一般应用的要求。
实施例10中，加入10 wt%的木质素，20 wt%的L15HD阻燃剂，即阻燃剂中木质素从5wt%提高到15 wt%，PLA:PBAT=8:2，复合材料的冲击强度较纯的PLA有明显提高，达到38.3J/m，极限氧指数值从20.5%提高到了26.4%，提高了28.8%，拉伸强度达到30.6 MPa，比实施例6提高了56.4%；实施例12中，加入10 wt%的木质素，30 wt%的L15HD阻燃剂，PLA:PBAT=8:2，复合材料的冲击强度较纯的PLA有所提高，拉伸强度达到28.8 MPa，极限氧指数值从20.5%提高到了28.2%，提高了37.6%，达到了完全不能燃烧的程度，阻燃性能优异，综合性能优良，性价比高，应用性强。
该结果说明，木质素基阻燃剂对复合材料的阻燃效果显著，阻燃剂中木质素含量的增加对增加复合材料的力学性能和阻燃性能有辅助作用。木质素能够作为木质素基阻燃剂的辅助成炭剂，对阻燃木质素/聚乳酸复合材料的阻燃有提高作用；另外，由于木质素基阻燃剂中木质素分子与复合材料中木质素分子间的相容作用，也改善了复合材料的界面，适量木质素基阻燃剂和木质素的加入，提高了复合材料的力学性能；同时，木质素的加入也能够降低聚乳酸复合材料的成本，提高木质素的附加值，对经济和环境都有很好的助益。
表1 木质素/聚氨酯复合材料的性能数据

Claims (8)

1.一种阻燃木质素/聚乳酸复合材料，其特征在于：该复合材料是将木质素基阻燃剂与外加木质素、聚乳酸及增韧剂通过熔融共混得到；所述的木质素阻燃剂是将木质素溶于溶剂N,N-二甲基甲酰胺中，再加入二异氰酸酯、9,10-二氢-9-氧杂菲-10-氧化物及催化剂三乙胺在一定温度下反应一定时间，再烘干，粉碎得到。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃木质素/聚乳酸复合材料，其特征在于：所述的木质素为碱木质素、有机溶剂木质素或磺酸盐木质素。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃木质素/聚乳酸复合材料，其特征在于：所述的二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃木质素/聚乳酸复合材料，其特征在于：所述的木质素基阻燃剂中木质素在N,N-二甲基甲酰胺中的质量浓度为0.05~0.15g/mL。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃木质素/聚乳酸复合材料，其特征在于：所述的木质素、二异氰酸酯、9,10-二氢-9-氧杂菲-10-氧化物、三乙胺按照质量份数计，为木质素5-15份，二异氰酸酯26.6-36.6份，9,10-二氢-9-氧杂菲-10-氧化物48.0-67.1份，三乙胺 0.4份。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃木质素/聚乳酸复合材料，其特征在于：木质素基阻燃剂的制备是将木质素溶于溶剂N,N-二甲基甲酰胺中，再加入二异氰酸酯70-90℃下机械搅拌5-6 min，使木质素在混合物中分散均匀，再加入9,10-二氢-9-氧杂菲-10-氧化物及催化剂三乙胺下反应12-15小时，再烘干，粉碎得到。
7.根据权利要求1所述的一种阻燃木质素/聚乳酸复合材料，其特征在于：复合材料中所述聚乳酸、增韧剂、木质素基阻燃剂、外加木质素按照质量份数计，为聚乳酸30-68份，增韧剂6-18份，木质素基阻燃剂5-30份，外加木质素5-20份。
8.根据权利要求1所述的一种阻燃木质素/聚乳酸复合材料，其特征在于：所述的增韧剂为聚己内酯、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚乙烯-乙酸乙烯酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸-己二酸丁二醇酯、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、聚丁二酸-戊二酸-己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯、聚3-羟基丁酸酯或聚氧化乙烯。
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