[發明專利]一種增韌無鹵阻燃聚乳酸共混材料

有效

• 申請號: 201010165649.0
• 申請日: 2010-05-07
• 公開（公告）號: CN101831156A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 王德義;汪秀麗;宋艷朋;林玲;魏連連;陳力;劉云;王玉忠
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L71/08;C08L67/02;C08L23/08;C08L23/06;C08L75/04;C08L21/00;C08L79/04;C08K3/32;C08K3/34;C08K7/00;C08K3/04;C08K9/04
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 唐麗蓉

技術領域

本發明屬于聚乳酸共混改性材料技術領域，具體涉及到一種增韌無鹵阻燃聚乳酸共混材料。

背景技術

由于聚乳酸(PLA)是一種來源于可再生資源并且可以完全降解為二氧化碳和水的“綠色高分子”材料，因而其不僅可擺脫對石油資源的依賴，且使用制造過程給環境帶來的負荷小，加之聚乳酸還有良好的機械強度和加工性能，目前已經被成功地應用于紡織、機械配件、醫學等領域，成為所有可降解材料中最具發展前景的一種，具有替代傳統塑料制品的潛力。如遠東紡織有限公司已經有襯衫，床單，地毯，窗簾等聚乳酸的纖維制品面世。意大利也已經將聚乳酸部分用于室內家居材料和電器材料。

然而，用在這些領域內的材料，根據相應的法律法規，都應該具備一定的阻燃性。但這些聚乳酸制品卻存在著與傳統塑料材料相同的弊病---可燃性，這無疑會影響聚乳酸制品的進一步的應用和發展，因此對聚乳酸進行阻燃改性就顯得十分必要。

眾所周知，通過物理方式將阻燃劑加入到材料中是目前最經濟最具商業價值的阻燃方式，同時也是熱塑性高分子材料主要的阻燃改性方法，聚乳酸也不例外。而常用的聚乳酸添加型阻燃改性劑有鹵系、磷系、氮系、硅系和無機填料型阻燃劑。其中鹵素阻燃劑由于在燃燒過程中會造成二次污染并產生二噁英等有毒氣體，早已被摒棄。而以氫氧化鋁，氫氧化鎂等無機填料型阻燃劑對材料進行阻燃改性，添加量往往要達到50～60wt％才能取得一定的阻燃效果，添加量大與材料的相容性就差，因而會對聚乳酸的綜合性能造成很大破壞，尤其是力學性能中的韌性。而磷酸銨和磷酸氫二銨、三聚氰胺磷酸鹽、聚硅氧烷、硅膠、低熔點玻纖、三苯基磷、云母以及一些膨脹型阻燃劑(主要以聚磷酸銨與其他阻燃助劑復配組成)等在對PLA進行阻燃改性時，雖然在一定程度上都可以取得較好的阻燃效果，然而，本發明人在對上述體系進行系統研究中發現，由于這些阻燃劑或相容性差或添加量大，因而都會導致PLA綜合性能的下降，使原本就較脆的材料變得更脆，大大影響其使用效果。

發明內容

本發明的目的是針對聚乳酸的添加型阻燃所帶來的韌性變差的缺點，提供一種在保證聚乳酸阻燃性能得到改善的同時，提高阻燃聚乳酸韌性的增韌無鹵阻燃聚乳酸共混材料。

本發明提供的增韌無鹵阻燃聚乳酸共混材料，該材料是由以下組分經熔融共混制得：

聚乳酸????????????40～93％

增韌劑????????????1～40％

阻燃劑????????????5～30％

阻燃助劑??????????0～30％

抗氧劑????????????0.5～1％，

以上組分均為重量百分比。其中聚乳酸優選40～82％：增韌劑優選10～30％，更優選10～25％；阻燃劑優選7～22％；阻燃助劑優選0～20％，更優選0～15％

上述材料中所含的增韌劑為聚乙二醇、聚丙二醇、乙二醇丙二醇共聚物、聚乙二醇單甲醚、低密度聚乙烯、亞磷酸三苯酯、(乙?；?檸檬酸酯、乙烯-醋酸乙烯酯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三元共聚物、彈性聚氨酯、橡膠顆粒、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸己二醇酯和含羥基的無機納米粒子中的至少一種。其中優選聚乙二醇、聚丙二醇、乙二醇丙二醇共聚物、聚乙二醇單甲醚和含羥基的無機納米粒子。

上述材料中所含的含羥基的無機納米粒子為二氧化鈦、羥基化碳納米管、多壁碳納米管、二氧化硅、雙羥基金屬氫氧化物、累托石、蒙脫土、高嶺土、滑石、云母、碳酸鈣或硫酸鋇。

上述材料中所含的阻燃劑為磷酸鹽、聚磷酸鹽、焦磷酸鹽、磷酸酯、無機次磷酸鹽、有機次膦酸鹽、9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物及其衍生物、異氰酸酯氰尿酸鹽或紅磷中的任一種。

上述材料中所含的阻燃助劑為季戊四醇、三嗪類齊聚物或支化與交聯的三嗪類大分子成炭劑中的任一種。其中所含的三嗪類齊聚物成炭劑的結構通式如下：