本发明涉及阻燃改性玻璃纤维，具体涉及一种阻燃玻纤增强聚丙烯及其制备方法和应用。
背景技术：
1、玻璃纤维(gf)是一种无机非金属材料，具有机械强度高、耐热性强、耐化学性佳、绝缘性能好等优点，常被用作聚合物增强材料，可以显著提高聚合物复合材料的力学性能，在建筑、电子电器、交通运输、航空航天和国防等领域应用广泛。玻璃纤维本身是不易燃的，但为了进一步提高其阻燃性能或改善与聚合物基体的相容性，可以在其表面进行阻燃修饰。这种处理通常是为了确保在高温下材料的安全性和稳定性，尤其是在制造复合材料时。常见的玻璃纤维表面阻燃改性方法为通过使用含有阻燃元素(如磷、氮等)的硅烷偶联剂来处理玻璃纤维表面。这种方法不仅可以增强纤维与树脂之间的界面结合力，还可以赋予材料一定的阻燃性能。但这种方式对于增加阻燃效果的作用有限，暂时不能满足进一步应用的需求。
2、中国专利cn117866330a公开了一种阻燃性玻璃纤维增强改性聚丙烯的制备方法。利用端烯基超支化阻燃剂、kh570改性玻璃纤维对聚丙烯进行协效改性，两者含有的烯基在引发剂作用下，与聚丙烯发生熔融接枝，不仅改善超支化阻燃剂、玻璃纤维与聚丙烯之间的界面相容性，同时交联形成三维杂化交联体系，增强了两者与聚丙烯分子链之间的化学交联度，提高了聚丙烯的热分解温度。利用kh570改性玻璃纤维制备聚丙烯复合材料时，还需要引入端烯基超支化阻燃剂，才能保证复合材料的阻燃性能，端烯基超支化阻燃剂的制备方法复杂、制备工艺繁琐不利于产业化。因此，亟需研发一种新型的玻璃纤维表面阻燃改性的方法以及对应的阻燃改性玻璃纤维，在利用该玻璃纤维进行聚丙烯等复合材料制备时，可以通过简便的制作工艺获得增强聚丙烯阻燃复合材料。
技术实现思路
1、本发明意在提供一种阻燃改性玻璃纤维，以解决现有技术中的阻燃改性玻璃纤维应用到复合材料的制备中时阻燃性能不理想的技术问题。
2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种阻燃改性玻璃纤维，其为salen型席夫碱修饰的玻璃纤维，salen型席夫碱的原料包括第一单体和第二单体；第一单体为水杨醛或2,4-二羟基苯甲醛或2,5-二羟基苯甲醛或2,6-二羟基苯甲醛或2,3-二羟基苯甲醛或3，4-二羟基苯甲醛；第二单体为乙二胺或邻苯二胺或间苯二胺或丙二胺或丁二胺。
4、进一步，第一单体和第二单体的摩尔比为1.5-3：1。
5、进一步，第一单体为水杨醛或2,4-二羟基苯甲醛或2,5-二羟基苯甲醛；第二单体为乙二胺或邻苯二胺。
6、本技术方案还提供了一种阻燃改性玻璃纤维的制备方法，包括以下依次进行的步骤：
7、s1：将氨基化改性玻纤分散于溶剂中，并加入第一单体，获得gf-nh2分散液；将第二单体溶于溶剂中，获得二胺溶液；
8、s2：将二胺溶液滴加到gf-nh2分散液中，经反应获得阻燃改性玻璃纤维。
9、进一步，在s1中，所述氨基化改性玻纤和溶剂的用量比为50-500g：200-5000ml；第一单体和第二单体的总质量为氨基化改性玻纤的5-50％。
10、进一步，在s1中，所述溶剂为乙醇、水、dmf、dmso和乙腈中的任意一种。
11、进一步，在s2中，二胺溶液的滴加速度为0.5-5滴/秒；滴加完毕后的反应时间为2-12h。
12、进一步，所述氨基化改性玻纤由如下方法制备：将50-500g玻璃纤维分散于200-2000ml体积百分数为50-99％的乙醇的水溶液中，在500-1500rpm转速的搅拌下，加入质量为玻璃纤维的质量的0.1-10％的氨基类偶联剂，然后60-100℃反应4-8h；反应完成后，经洗涤和干燥得到氨基化改性玻纤。
13、本技术方案还提供了一种阻燃改性玻璃纤维在制备聚丙烯复合材料中的应用，以重量份计，聚丙烯复合材料的原料包括40-65份聚丙烯、14-22份阻燃剂、20-30份阻燃改性玻璃纤维、1-10份相容剂、0.1-1份抗氧剂、0.1-1份白油。
14、进一步，所述第一单体为2,4-二羟基苯甲醛，第二单体为乙二胺。
15、进一步，阻燃改性玻璃纤维在聚丙烯复合材料中的添加量为30％。
16、在本技术方案中，“salen”是一种特殊的席夫碱，具有自交联以及优异的膨胀阻燃特性。将成炭效果优异的“salen”膨胀型阻燃剂包覆于玻璃纤维表面，使得聚合物/gf复合材料在高温下迅速在玻璃纤维gf表面形成膨胀致密且坚硬的炭层，从而大大抑制“烛芯效应”。本方案的salen型席夫碱由第一单体(醛类物质)和第二单体(二胺类物质)在玻璃纤维表面形成。第一单体选用水杨醛、2,4-二羟基苯甲醛、2,5-二羟基苯甲醛、2,6-二羟基苯甲醛、2,3-二羟基苯甲醛、3，4-二羟基苯甲醛中的至少一种，第二单体选用乙二胺、邻苯二胺、间苯二胺、丙二胺、丁二胺中的至少一种。按照上述的方式形成的salen型席夫碱修饰的玻璃纤维在燃烧时，均可以在玻璃纤维表面形成碳层，实现阻燃效果。
17、本方案的salen型席夫碱修饰的玻璃纤维可以应用于复合材料的制备中，特别是聚丙烯复合材料的制备中，增加该复合材料的阻燃和力学性能。并且针对聚丙烯复合材料，salen型席夫碱修饰的玻璃纤维，选用2,4-二羟基苯甲醛和乙二胺作为salen型席夫碱的反应单体，对复合材料的力学性能和阻燃性能的提升更为显著。除此之外，salen型席夫碱修饰的玻璃纤维在聚丙烯中的添加量以30％为宜。并且在聚丙烯中，复配使用的普通阻燃剂选用焦磷酸哌嗪和三聚氰胺聚磷酸盐的组合为宜。
1.一种阻燃改性玻璃纤维，其特征在于，其为salen型席夫碱修饰的玻璃纤维，salen型席夫碱的原料包括第一单体和第二单体；第一单体为水杨醛或2,4-二羟基苯甲醛或2,5-二羟基苯甲醛或2,6-二羟基苯甲醛或2,3-二羟基苯甲醛或3，4-二羟基苯甲醛；第二单体为乙二胺或邻苯二胺或间苯二胺或丙二胺或丁二胺。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃改性玻璃纤维，其特征在于，第一单体和第二单体的摩尔比为1.5-3：1；第一单体为水杨醛或2,4-二羟基苯甲醛或2,5-二羟基苯甲醛；第二单体为乙二胺或邻苯二胺。
3.根据权利要求1或2所述的一种阻燃改性玻璃纤维的制备方法，其特征在于，包括以下依次进行的步骤：
4.根据权利要求3所述的一种阻燃改性玻璃纤维的制备方法，其特征在于，在s1中，所述氨基化改性玻纤和溶剂的用量比为50-500g：200-5000ml；第一单体和第二单体的总质量为氨基化改性玻纤的5-50％。
5.根据权利要求4所述的一种阻燃改性玻璃纤维的制备方法，其特征在于，在s1中，所述溶剂为乙醇、水、dmf、dmso和乙腈中的任意一种。
6.根据权利要求5所述的一种阻燃改性玻璃纤维的制备方法，其特征在于：在s2中，二胺溶液的滴加速度为0.5-5滴/秒；滴加完毕后的反应时间为2-12h。
7.根据权利要求6所述的一种阻燃改性玻璃纤维的制备方法，其特征在于：所述氨基化改性玻纤由如下方法制备：将50-500g玻璃纤维分散于200-2000ml体积百分数为50-99％的乙醇的水溶液中，在500-1500rpm转速的搅拌下，加入质量为玻璃纤维的质量的0.1-10％的氨基类偶联剂，然后60-100℃反应4-8h；反应完成后，经洗涤和干燥得到氨基化改性玻纤。
8.根据权利要求1或2所述的一种阻燃改性玻璃纤维在制备聚丙烯复合材料中的应用，其特征在于：以重量份计，聚丙烯复合材料的原料包括40-65份聚丙烯、14-22份阻燃剂、20-30份阻燃改性玻璃纤维、1-10份相容剂、0.1-1份抗氧剂、0.1-1份白油。
9.根据权利要求8所述的一种阻燃改性玻璃纤维在制备聚丙烯复合材料中的应用，其特征在于：所述第一单体为2,4-二羟基苯甲醛，第二单体为乙二胺。
10.根据权利要求9所述的一种阻燃改性玻璃纤维在制备聚丙烯复合材料中的应用，其特征在于：阻燃改性玻璃纤维在聚丙烯复合材料中的添加量为30％。
