CN116063743A - 一种凹凸棒土基阻燃剂及其制备方法和阻燃pet复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种凹凸棒土基阻燃剂及其制备方法和阻燃pet复合材料及其制备方法 Download PDF

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CN116063743A CN202310219967.8A CN202310219967A CN116063743A CN 116063743 A CN116063743 A CN 116063743A CN 202310219967 A CN202310219967 A CN 202310219967A CN 116063743 A CN116063743 A CN 116063743A
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Abstract

本发明提供了一种凹凸棒土基阻燃剂及其制备方法和阻燃PET复合材料及其制备方法，涉及阻燃材料技术领域。本发明提供的凹凸棒土基阻燃剂为核壳结构微球，所述核壳结构微球包括凹凸棒土纳米颗粒和包覆在所述凹凸棒土纳米颗粒表面的壳聚糖。将本发明提供的凹凸棒土基阻燃剂用于PET材料的阻燃改性，能够在显著增强PET材料阻燃性能的同时，有效提高PET材料的力学性能。

Description

一种凹凸棒土基阻燃剂及其制备方法和阻燃PET复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及阻燃材料技术领域，特别涉及一种凹凸棒土基阻燃剂及其制备方法和阻燃PET复合材料及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种半结晶型的热塑性塑料，具有良好的耐热性、电绝缘性、耐磨、抗蠕变、耐化学药品等综合性能。PET合成的原料来源丰富、价格低廉，合成单耗是五大工程塑料中最低的，因此PET工程塑料价格与其他工程塑料相比具有较大的优势，市场潜力大，可部分取代PBT和PA等工程塑料。但PET力学性能不稳定，耐高温性能不好，具有可燃性且燃烧滴落严重，这极大的影响了其在工程领域的应用范围，因此对PET进行阻燃改性十分必要。现有技术普遍采用在PET材料中添加阻燃剂的方式来对PET进行阻燃改性，传统的阻燃剂为溴代三嗪、十溴二苯醚或者磷系类有机阻燃剂，该类型阻燃剂在作用时会产生腐蚀性气体并伴有浓烟，并会分解产生可萃取有机化合物，难降解对环境具有持久伤害。金属氢氧化物类无机阻燃剂，如氢氧化铝和氢氧化镁，受热分解释放水蒸气，不产生有毒害气体，但是，金属氢氧化物一般添加量较高，往往会导致基体材料的力学性能大幅降低。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种凹凸棒土基阻燃剂及其制备方法和阻燃PET复合材料及其制备方法。本发明提供的凹凸棒土基阻燃剂能够在显著增强PET材料阻燃性能的同时，有效提高PET材料的力学性能。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种凹凸棒土基阻燃剂，所述凹凸棒土基阻燃剂为核壳结构微球，所述核壳结构微球包括凹凸棒土纳米颗粒和包覆在所述凹凸棒土纳米颗粒表面的壳聚糖。
优选地，所述凹凸棒土纳米颗粒与壳聚糖的质量比为(20～30)：(5～10)。
本发明提供了以上技术方案所述凹凸棒土基阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：
将壳聚糖的醋酸溶液与凹凸棒土纳米粉体混合，得到水相；
将甲苯与乳化剂混合，得到油相；
将所述水相加入到油相中进行乳化，得到乳液；
将所述乳液与甲醛混合，将所得混合液的pH值调节至9～10进行醛胺缩合反应，将所得反应液进行固液分离，得到所述凹凸棒土基阻燃剂。
优选地，所述壳聚糖的脱乙酰度为50～70％；所述凹凸棒土纳米粉体与壳聚糖的质量比为(20～30)：(5～10)；所述壳聚糖的醋酸溶液中壳聚糖的质量含量为3～5％。
优选地，所述乳化剂包括span-80和/或吐温；所述油相中乳化剂的质量分数为3～5％。
优选地，所述水相与油相的质量比为1：7～10。
优选地，所述甲醛的质量为壳聚糖质量质量的5～8％；所述醛胺缩合反应的温度为40～70℃，时间为1～3h。
本发明提供了一种阻燃PET复合材料，包括以下质量份数的制备原料：
Figure BDA0004116234200000021
所述阻燃剂为以上技术方案所述凹凸棒土基阻燃剂或以上技术方案所述制备方法制备得到的凹凸棒土基阻燃剂。
本发明提供了以上技术方案所述阻燃PET复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将PET树脂、阻燃剂、润滑剂、抗氧剂、偶联剂和成核剂混合进行双螺杆熔融挤出，得到所述阻燃PET复合材料。
优选地，所述双螺杆熔融挤出设置有10个控温区，自熔融段开始，所述10个控温区的温度依次为220～230℃、220～230℃、220～240℃、220～240℃、240～250℃、240～250℃、240～250℃、240～250℃、220～250℃、220～250℃；所述双螺杆熔融挤出的螺杆转速为150～300rpm。
本发明提供了一种凹凸棒土基阻燃剂，所述凹凸棒土基阻燃剂为核壳结构微球，所述核壳结构微球包括凹凸棒土纳米颗粒和包覆在所述凹凸棒土纳米颗粒表面的壳聚糖。本发明利用凹凸棒土自身带有负电的特性与带正电的壳聚糖利用静电吸引的方式形成稳定的以凹凸棒为硬核、壳聚糖为软壳的核壳结构，壳聚糖表面带有大量的羟基可与PET树脂基体发生反应形成稳定的连接，使核壳结构与PET树脂基体具有较好的相容性，并有效地传递作用力，极大的提高PET树脂的冲击强度；所述核壳结构中，凹凸棒土含有大量结晶水，在受热分解的过程中结晶水形成水蒸气，隔绝氧气并带走大量热量，同时形成具有稳定结构的致密的MgO、Al2O3为主的氧化物隔离层，达到阻燃效果；此外，形成的水蒸气在壳聚糖成碳的过程中，起到发泡剂的作用，有助于形成多孔的碳层，有效地隔绝热量和氧气的传递，提高阻燃的效率。因此，将本发明提供的凹凸棒土基阻燃剂用于PET材料的阻燃改性，能够在显著增强PET材料阻燃性能的同时，有效提高PET材料的力学性能。
本发明提供了以上技术方案所述凹凸棒土基阻燃剂的制备方法，本发明利用静电的作用使凹凸棒土纳米粉体均匀地分散在壳聚糖的醋酸溶液中，解决了纳米粉体易团聚的缺点，然后利用乳化法制备出以凹凸棒土为硬核、壳聚糖为软壳的核壳结构微球。
具体实施方式
本发明提供了一种凹凸棒土基阻燃剂，所述凹凸棒土基阻燃剂为核壳结构微球，所述核壳结构微球包括凹凸棒土纳米颗粒和包覆在所述凹凸棒土纳米颗粒表面的壳聚糖。在本发明中，所述凹凸棒土纳米颗粒与壳聚糖的质量比优选为(20～30)：(5～10)，更优选为(20～30)：10。
凹凸棒土是一种层链状富镁、铝硅酸盐粘土矿物，其晶体结构呈棒状，长500～5000nm，直径为20～40nm，属于天然一维纳米材料；凹凸棒土独特的一维结构，可以赋予高分子材料良好的增强、补强性能；另外，凹凸棒土中含有大量结晶水、羟基结构水和沸石分子水，在高温下可以产生水蒸气，吸收热量，因此凹凸棒土具有一定的阻燃性能；此外，凹凸棒土在高温环境中能产生MgO、Al2O3为主的氧化物隔离层，其热稳定性较好，具有阻燃作用。壳聚糖是一种天然易得、价格低廉的多糖聚合物，具有生物可降解、生物相容和环境友好无毒等特点；壳聚糖分子骨架富碳，且含有一定数量的侧链基团羟基和氨基，在受热分解过程中，可在聚合物中碳化阻碍燃烧的进行，同时会释放出CO2、NH3和N2等无毒、无腐蚀性的不可燃气体，从而起到阻燃作用；另外，壳聚糖分子上的氨基和羟基使其具有良好的反应性。
本发明利用凹凸棒土自身带有负电的特性与带正电的壳聚糖利用静电吸引的方式形成稳定的以凹凸棒为硬核、壳聚糖为软壳的核壳结构，壳聚糖表面带有大量的羟基可与PET树脂基体发生反应形成稳定的连接，使核壳结构与PET树脂基体具有较好的相容性，并有效地传递作用力，极大的提高PET树脂的冲击强度；所述核壳结构中，凹凸棒土含有大量结晶水，在受热分解的过程中结晶水形成水蒸气，隔绝氧气并带走大量热量，同时形成具有稳定结构的MgO、Al2O3为主的氧化物隔离层达到阻燃效果；此外，形成的水蒸气在壳聚糖成碳的过程中，起到发泡剂的作用，有助于形成多孔的碳层，有效地隔绝热量和氧气的传递，提高阻燃的效率。
本发明提供了以上技术方案所述凹凸棒土基阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：
将壳聚糖的醋酸溶液与凹凸棒土纳米粉体混合，得到水相；
将甲苯与乳化剂混合，得到油相；
将所述水相加入到油相中进行乳化，得到乳液；
将所述乳液与甲醛混合，将所得混合液的pH值调节至9～10进行醛胺缩合反应，将所得反应液进行固液分离，得到所述凹凸棒土基阻燃剂。
在本发明中，若无特别说明，所涉及原材料均为本领域技术人员熟知的市售商品。
本发明将壳聚糖的醋酸溶液与凹凸棒土纳米粉体混合，得到水相。在本发明中，所述壳聚糖的脱乙酰度优选为50～70％；所述壳聚糖的醋酸溶液中壳聚糖的质量含量优选为3～5％，更优选为4％；所述壳聚糖的醋酸溶液具体是将壳聚糖溶解于醋酸溶液而得到的，所述醋酸溶液一方面用来溶解壳聚糖，另一方面调节溶液的pH值为酸性，在酸性条件下壳聚糖表面质子化表现为带正电。在本发明中，所述凹凸棒土粉体与壳聚糖的质量比优选为(20～30)：(5～10)，更优选为(20～30)：10。本发明优选在所述壳聚糖的醋酸溶液中加入凹凸棒土纳米粉体进行混合，所述混合优选为超声分散，所述超声分散的时间优选为30min；在所述超声分散的过程中，通过静电的作用使凹凸棒土纳米粉体均匀地分散在壳聚糖的醋酸溶液中，凹凸棒土表面带有负电性与带有正电性的壳聚糖形成静电吸引，使得纳米凹凸棒土均匀的吸附在壳聚糖表面。
本发明将甲苯与乳化剂混合，得到油相。在本发明中，所述乳化剂优选包括span-80和/或吐温，更优选为span-80；所述油相中乳化剂的质量分数优选为3～5％，更优选为4％。本发明对所述甲苯与乳化剂混合的方法没有特别的要求，保证混合均匀即可。
得到水相和油相后，本发明将所述水相加入到油相中进行乳化，得到乳液。在本发明中，所述水相与油相的质量比优选为1：7～10，更优选为1：7～8。在本发明中，所述乳化的方法优选为搅拌乳化，所述搅拌乳化的搅拌速度优选为1000～1500rpm，时间优选为10～30min。经过所述乳化，形成以凹凸棒土为硬核、壳聚糖为软壳的核壳结构微球。
得到乳液后，本发明将所述乳液与甲醛混合，将所得混合液的pH值调节至9～10进行醛胺缩合反应，将所得反应液进行固液分离，得到所述凹凸棒土基阻燃剂。在本发明中，所述甲醛的质量优选为壳聚糖质量的5～8％。在本发明中，调节所述pH值采用的试剂优选为1mol/L的氢氧化钠溶液。在本发明中，所述醛胺缩合反应的温度优选为40～70℃，更优选为70℃，时间优选为1～3h，更优选为2h；在所述醛胺缩合反应的过程中，甲醛中的醛基与壳聚糖中的氨基反应生成席夫碱结构，该反应可使壳聚糖分子的螺旋构型得到相对稳定的固定，将无序的壳聚糖分子链有序化，形成壳聚糖微球。在本发明中，所述固液分离的方法优选为离心过滤；所述固液分离后，还优选将所得沉淀物进行洗涤和真空干燥，得到所述凹凸棒土基阻燃剂；所述洗涤优选包括去离子水洗涤和无水乙醇洗涤，本发明优选反复进行去离子水洗涤和无水乙醇洗涤，直至将所述沉淀物洗涤至中性；本发明对所述真空干燥的温度和时间没有特别的要求，干燥至恒重即可。
本发明提供了一种阻燃PET复合材料，包括以下质量份数的制备原料：
Figure BDA0004116234200000061
所述阻燃剂为以上技术方案所述凹凸棒土基阻燃剂或以上技术方案所述制备方法制备得到的凹凸棒土基阻燃剂。
以质量份数计，本发明提供的阻燃PET复合材料其制备原料包括PET树脂60～80份，具体可以为60份、70份、80份。本发明对所述PET树脂的来源没有特别的要求，本领域技术人员熟知来源的PET树脂均可，所述PET树脂可以为原生PET树脂，也可以为再生PET树脂，或者为原生PET树脂和再生PET树脂的混合物。在本发明中，所述PET树脂的特性粘度优选为0.45～1.1dL/g，更优选为0.6～0.8dL/g。
以所述PET树脂的质量分数为基准，本发明提供的阻燃PET复合材料其制备原料包括阻燃剂20～40份，所述阻燃剂为以上技术方案所述凹凸棒土基阻燃剂或以上技术方案所述制备方法制备得到的凹凸棒土基阻燃剂。将所述凹凸棒土基阻燃剂用于PET材料的阻燃改性，能够在显著增强PET材料阻燃性能的同时，有效提高PET材料的力学性能。
以所述PET树脂的质量分数为基准，本发明提供的阻燃PET复合材料其制备原料包括润滑剂0.1～0.5份，优选为0.3～0.5份。在本发明中，所述润滑剂优选包括饱和烃类润滑剂、金属皂类润滑剂、脂肪族酚类润滑剂、脂肪酸类润滑剂、脂肪醇类润滑剂和硅酮粉中的一种或几种，更优选为硅酮粉和脂肪酸类润滑剂的混合物，进一步优选为硅酮粉和季戊四醇硬脂酸酯的混合物，所述硅酮粉和季戊四醇硬脂酸酯的质量比优选为2:3。在本发明中，所述润滑剂能够增加PET复合材料体系的流动性。
以所述PET树脂的质量分数为基准，本发明提供的阻燃PET复合材料其制备原料包括抗氧剂0.3～0.6份，优选为0.4～0.5份。在本发明中，所述抗氧剂优选包括抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂126、抗氧剂225和抗氧剂215中的一种或几种，更优选为抗氧剂1010和抗氧剂168，所述抗氧剂1010和抗氧剂168的质量比优选为1:1。在本发明中，所述抗氧剂能够在PET树脂加工过程减少分子链的降解。
以所述PET树脂的质量分数为基准，本发明提供的阻燃PET复合材料其制备原料包括偶联剂0.1～0.5份，优选为0.3～0.5份。在本发明中，所述偶联剂优选为硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂的通式为RSiX3，式中R代表氨基、巯基、乙烯基、环氧基、氰基或甲基丙烯酰氧基，X代表能够水解的烷氧基；在本发明实施例中，所述硅烷偶联剂优选为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)。在本发明中，所述偶联剂能够增加体系间的相容性。
以所述PET树脂的质量分数为基准，本发明提供的阻燃PET复合材料其制备原料成核剂0.1～0.5份，优选为0.3～0.5份。在本发明中，所述成核剂优选为苯甲酸钠。在本发明中，所述成核剂能够加快PET结晶速率，使得PET结晶更加致密，有助于增强其力学性能。
本发明提供的阻燃PET复合材料不仅具有优异的阻燃性能，还具有良好的力学性能。
本发明提供了以上技术方案所述阻燃PET复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将PET树脂、阻燃剂、润滑剂、抗氧剂、偶联剂和成核剂混合进行双螺杆熔融挤出，得到所述阻燃PET复合材料。
在本发明中，所述PET树脂、阻燃剂、润滑剂、抗氧剂、偶联剂和成核剂的混合优选在高速混合器中进行，所述混合的时间优选为5min。在本发明中，所述双螺杆熔融挤出具体是在双螺杆挤出机中进行，本发明对所述双螺杆挤出机没有特别的要求，采用本领域技术人员熟知的双螺杆挤出机即可。在本发明中，所述双螺杆熔融挤出优选设置有10个控温区，自熔融段开始，所述10个控温区的温度依次优选为220～230℃、220～230℃、220～240℃、220～240℃、240～250℃、240～250℃、240～250℃、240～250℃、220～250℃、220～250℃；所述双螺杆熔融挤出的螺杆转速优选为150～300rpm，更优选为200rpm。
下面结合实施例对本发明提供的凹凸棒土基阻燃剂及其制备方法和阻燃PET复合材料及其制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
各实施案例采用原材料如下：
PET树脂为再生PET树脂，特性粘数为0.75dL/g，选用宁波坚锋新材料公司生产的rPET-PCR78AP；
壳聚糖选用陕西晨明生物科技有限公司生产的食品添加级水溶性壳聚糖，脱乙酰度为70％；
抗氧剂选用德国巴斯夫公司生产的抗氧剂1010和抗氧剂168，采用主抗氧剂1010与辅抗氧剂168协同作用，二者质量比1:1；
润滑剂选用广州巨丰化工科技有限公司生产的硅酮粉F308和季戊四醇硬脂酸酯F301；
偶联剂选用青岛恒达众诚科技有限公司生产的KH550，全称为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
实施例1
一种凹凸棒土基阻燃剂，制备方法如下：
(1)按照重量称取各组分：凹凸棒土纳米粉体15质量份，壳聚糖5质量份；
(2)将壳聚糖溶于醋酸溶液中，溶液中壳聚糖质量分数为4％，将所得到的壳聚糖醋酸溶液置于圆底烧瓶中，加入(1)的凹凸棒土粉体，超声分散30min。将所得混合溶液加入1000质量份甲苯溶液中(含有38.5质量份span-80)中，充分搅拌均匀混合，得到乳液；在所述乳液中加入0.25质量份甲醛，用1mol/L的氢氧化钠溶液调节所得缩合反应液的pH值为10，升温至70℃，反应2h后离心过滤得到沉淀物，用去离子水和无水乙醇反复洗涤，再经真空干燥得到具有核壳结构的凹凸棒土/壳聚糖复合微球，即凹凸棒土基阻燃剂。
一种阻燃PET复合材料，制备方法如下：
按照重量称取各组分：PET树脂80质量份、上述凹凸棒土基阻燃剂20质量份、抗氧剂0.5质量份、润滑剂0.5质量份、偶联剂0.5质量份和成核剂0.5质量份，在高速混合器中混合5min，然后投入双螺杆挤出机中，螺杆转速控制在200rpm，经过熔融挤出、造粒得到凹凸棒土增强阻燃的PET复合材料；所述双螺杆挤出机设置有10个控温区，温控区1～2的温度为220～230℃，温控区3～4的温度为220～240℃，温控区5～6的温度为240～250℃，温控区7～8的温度为240～250℃，温控区9～10的温度为220～250℃；所述双螺杆挤出机具有两个抽真空口，第一处在熔融段开始处，第二处在计量段处。
实施例2
一种凹凸棒土基阻燃剂，制备方法如下：
(1)按照重量称取各组分：凹凸棒土纳米粉体20质量份，壳聚糖10质量份；
(2)将壳聚糖溶于醋酸溶液中，溶液中壳聚糖质量分数为4％，将所得到的壳聚糖醋酸溶液置于圆底烧瓶中，加入(1)中的凹凸棒土粉体，超声分散30min。将混合溶液加入2000质量份甲苯溶液中(含有77质量份span-80)中，充分搅拌均匀混合，得到乳液；在所述乳液中加入0.5质量份甲醛，用1mol/L的氢氧化钠溶液调节所得缩合反应液的pH值为10，升温至70℃，反应2h后离心过滤得到沉淀物，用去离子水和无水乙醇反复洗涤，再经真空干燥得到具有核壳结构的凹凸棒土/壳聚糖复合微球，即凹凸棒土基阻燃剂。
一种阻燃PET复合材料，制备方法如下：
按照重量称取各组分：PET树脂70质量份，上述凹凸棒土基阻燃剂30质量份、抗氧剂0.5质量份、润滑剂0.5质量份、偶联剂0.5质量份和成核剂0.5质量份，在高速混合器中混合5min，然后投入双螺杆挤出机中，螺杆转速控制在200rpm，经过熔融挤出、造粒得到凹凸棒土增强阻燃的PET复合材料；所述双螺杆挤出机设置有10个控温区，温控区1～2的温度为220～230℃，温控区3～4的温度为220～240℃，温控区5～6的温度为240～250℃，温控区7～8的温度为240～250℃，温控区9～10的温度为220～250℃；所述双螺杆挤出机具有两个抽真空口，第一处在熔融段开始处，第二处在计量段处。
实施例3
一种凹凸棒土基阻燃剂，制备方法如下：
(1)按照重量称取各组分：凹凸棒土纳米粉体30质量份，壳聚糖10质量份；
(2)将壳聚糖溶于醋酸溶液中，溶液中壳聚糖质量分数为4％，将所得到的壳聚糖醋酸溶液置于圆底烧瓶中，加入(2)中的凹凸棒土粉体，超声分散30min。将所得混合溶液加入2000质量份甲苯溶液中(含有77质量份span-80)中，充分搅拌均匀混合，得到乳液；在所述乳液中加入0.5质量份甲醛，用1mol/L的氢氧化钠溶液调节所得缩合反应液的pH值为10，升温至70℃，反应2h后离心过滤得到沉淀物，用去离子水和无水乙醇反复洗涤，再经真空干燥得到具有核壳结构的凹凸棒土/壳聚糖复合微球，即凹凸棒土基阻燃剂。
一种阻燃PET复合材料，制备方法如下：
按照重量称取各组分：PET树脂60质量份、上述凹凸棒土基阻燃剂40质量份、抗氧剂0.5质量份、润滑剂0.5质量份、偶联剂0.5质量份、成核剂0.5质量份，在高速混合器中混合5min，然后投入双螺杆挤出机中，螺杆转速控制在200rpm，经过熔融挤出、造粒得到凹凸棒土增强阻燃的PET复合材料；所述双螺杆挤出机设置有10个控温区，温控区1～2的温度为220～230℃，温控区3～4的温度为220～240℃，温控区5～6的温度为240～250℃，温控区7～8的温度为240～250℃，温控区9～10的温度为220～250℃；所述双螺杆挤出机具有两个抽真空口，第一处在熔融段开始处，第二处在计量段处。
对比例1
一种阻燃PET复合材料，制备方法如下：
(1)按照重量称取各组分：凹凸棒土纳米粉体20质量份，壳聚糖10质量份；
(2)按照重量称取各组分：PET树脂70质量份、(1)中凹凸棒土粉体20质量份、壳聚糖10质量份、抗氧剂0.5质量份、润滑剂0.5质量份、偶联剂0.5质量份、成核剂0.5质量份，在高速混合器中混合5min，然后投入双螺杆挤出机中，螺杆转速控制在200rpm，经过熔融挤出、造粒得到凹凸棒土增强阻燃的PET复合材料；所述双螺杆挤出机设置有10个控温区，温控区1～2的温度为220～230℃，温控区3～4的温度为220～240℃，温控区5～6的温度为240～250℃，温控区7～8的温度为240～250℃，温控区9～10的温度为220～250℃；所述双螺杆挤出机具有两个抽真空口，第一处在熔融段开始处，第二处在计量段处。
对实施例1～3以及对比例1制备得到的阻燃PET复合材料进行性能测试，测试结果见表1：
表1实施例1～3以及对比例1制备得到的阻燃PET复合材料性能测试结果
Figure BDA0004116234200000111
由以上实施例可以看出，本发明提供的凹凸棒土基阻燃剂用于PET材料的阻燃改性，所得阻燃PET复合材料不仅具有优异的阻燃性能，还具有良好的力学性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种凹凸棒土基阻燃剂，其特征在于，所述凹凸棒土基阻燃剂为核壳结构微球，所述核壳结构微球包括凹凸棒土纳米颗粒和包覆在所述凹凸棒土纳米颗粒表面的壳聚糖。
2.根据权利要求1所述的凹凸棒土基阻燃剂，其特征在于，所述凹凸棒土纳米颗粒与壳聚糖的质量比为(20～30)：(5～10)。
3.权利要求1或2所述凹凸棒土基阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将壳聚糖的醋酸溶液与凹凸棒土纳米粉体混合，得到水相；
将甲苯与乳化剂混合，得到油相；
将所述水相加入到油相中进行乳化，得到乳液；
将所述乳液与甲醛混合，将所得混合液的pH值调节至9～10进行醛胺缩合反应，将所得反应液进行固液分离，得到所述凹凸棒土基阻燃剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖的脱乙酰度为50～70％；所述凹凸棒土纳米粉体与壳聚糖的质量比为(20～30)：(5～10)；所述壳聚糖的醋酸溶液中壳聚糖的质量含量为3～5％。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述乳化剂包括span-80和/或吐温；所述油相中乳化剂的质量分数为3～5％。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述水相与油相的质量比为1：7～10。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述甲醛的质量为壳聚糖质量的5～8％；所述醛胺缩合反应的温度为40～70℃，时间为1～3h。
8.一种阻燃PET复合材料，其特征在于，包括以下质量份数的制备原料：
Figure FDA0004116234190000011
所述阻燃剂为权利要求1～2任意一项所述凹凸棒土基阻燃剂或权利要求3～7任意一项所述制备方法制备得到的凹凸棒土基阻燃剂。
9.权利要求8所述阻燃PET复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将PET树脂、阻燃剂、润滑剂、抗氧剂、偶联剂和成核剂混合进行双螺杆熔融挤出，得到所述阻燃PET复合材料。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆熔融挤出设置有10个控温区，自熔融段开始，所述10个控温区的温度依次为220～230℃、220～230℃、220～240℃、220～240℃、240～250℃、240～250℃、240～250℃、240～250℃、220～250℃、220～250℃；所述双螺杆熔融挤出的螺杆转速为150～300rpm。
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