[發(fā)明專利]聚乳酸阻燃共混物

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202180009281.5
• 申請(qǐng)日: 2021-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114981358A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安德魯·吉爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 弗洛里昂轉(zhuǎn)換包裝有限公司
• 主分類號(hào): C08L67/04
• 分類號(hào): C08L67/04
• 代理公司: 北京匯思誠(chéng)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11444
• 代理人: 劉曄;葛強(qiáng)

一種含有PLA的共混物，除阻燃劑外，還具有沖擊強(qiáng)度和/或流速改性劑。該共混物能夠達(dá)到V0認(rèn)證的UL94耐火性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種阻燃共混物，具體地但非排他地涉及具有阻燃組分的聚乳酸基共混物。

背景技術(shù)

聚乳酸(PLA)是一種可回收和可降解的植物基塑料，其是由諸如玉米和甘蔗的每年可再生資源生產(chǎn)的。生產(chǎn)PLA的最終原料是大氣中的二氧化碳，它被植物吸收并轉(zhuǎn)化為糖。這些糖可以經(jīng)發(fā)酵以制造單體乳酸并通過(guò)多個(gè)步驟聚合以制造高分子量的聚乳酸。因此，與通常由化石燃料衍生的碳制成的已建立塑料相比，PLA對(duì)二氧化碳的消耗和固定導(dǎo)致生產(chǎn)途徑的總碳足跡大大減少。

雖然PLA顯示出良好的生態(tài)特性，并且通常具有全面的機(jī)械性能(特別是高拉伸強(qiáng)度和模量)，但其用于制造所需產(chǎn)品(例如電子元件和外殼)的用途受到其抗燃燒特性的限制。因此，需要一種提供增強(qiáng)的抗燃燒性，同時(shí)還滿足可加工和可模塑塑料所需的各種其他物理和機(jī)械特性的PLA基材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能夠在塑料制品、裝置、包裝等的制造中通過(guò)擠出、模塑等進(jìn)行加工的具有阻燃特性的PLA基材料。

另一個(gè)具體目的是提供具有阻燃特性和所需沖擊強(qiáng)度的PLA基材料。具體目的是提供具有所需熔體粘度的阻燃PLA基材料。另一個(gè)具體目的是提供一種PLA基材料，當(dāng)根據(jù)諸如UL94(“設(shè)備和器具部件塑料材料可燃性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)”)的塑料材料的標(biāo)準(zhǔn)防火測(cè)試進(jìn)行測(cè)試時(shí)，該材料能夠自熄滅并且不表現(xiàn)出燃燒滴落以達(dá)到V0等級(jí)。一個(gè)具體目的是提供一種能夠通過(guò)常規(guī)模塑和擠出方法制造的阻燃PLA基材料。

因此，在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種阻燃共混物，其包含：聚乳酸(PLA)；沖擊強(qiáng)度和/或流速改性劑，所述沖擊強(qiáng)度和/或流速改性劑選自聚己二酸-對(duì)苯二甲酸-丁二酯(PBAT)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸-己二酸-丁二酯(PBSA)、聚羥基脂肪酸酯(PHA)、聚已酸內(nèi)酯(PCL)和熱塑性彈性體中的任一種或其組合；和阻燃劑。

任選地，該共混物包含不少于50重量％；55重量％；60重量％；65重量％；70重量％的PLA；或者其中以40至80重量％；50至70重量％；55至65重量％；28至86重量％；43.5至73.5重量％或45.5至71.5重量％包含PLA。

任選地，該阻燃劑可以包括有機(jī)鹵化物；和/或有機(jī)磷酸鹽。任選地，阻燃劑可以包括礦物基材料和/或多磷酸銨。任選地，礦物基材料可以包括碳酸鎂礦物，比如水菱鎂礦和/或諸如碳酸鈣鎂石的碳酸鹽礦物。任選地，礦物基材料可以包括無(wú)水碳酸鹽礦物或碳酸鈣鎂，比如白云石(白云巖)。

任選地，該阻燃劑可以包括以下中的任一種或其組合：二亞乙基膦酸鋁(aluminium diethylene phosphonate)；氫氧化鋁；氫氧化鎂；三聚氰胺聚磷酸鹽；二氫氧雜磷雜菲(dihydrooxaphosphaphenanthrene)；錫酸鋅；羥基錫酸鋅。

優(yōu)選地，該阻燃劑組分是膨脹型的，其在暴露于火焰時(shí)能夠分解和/或與共混物中的其它組分(例如聚乳酸)反應(yīng)，以形成絕緣層并防止進(jìn)一步燃燒。優(yōu)選地，阻燃劑包括多磷酸銨(APP)。已經(jīng)確認(rèn)，在PLA共混物中摻入阻燃劑在某些實(shí)施方式中可增加或促進(jìn)PLA的降解(也稱為斷鏈)，進(jìn)而降低沖擊強(qiáng)度和熔體粘度，從而導(dǎo)致加工困難、阻礙回收并增加在UL94下測(cè)試時(shí)燃燒滴落的可能性。因此，本發(fā)明的共混物包含沖擊強(qiáng)度和/或流速改性劑。此類改性劑可有效提高沖擊強(qiáng)度，且不會(huì)影響UL94測(cè)試期間的耐燃燒滴落性。因此，本發(fā)明的共混物包含與阻燃劑組合的沖擊強(qiáng)度和/或流速改性劑(作為PLA共混物的部分)。本發(fā)明的共混物能夠自熄以提供UL94-V0認(rèn)證(無(wú)燃燒滴落)，并且便于通過(guò)常規(guī)模塑(即注塑成型)和/或擠出工藝進(jìn)行加工。除了等于或優(yōu)于未改性或原始/源PLA的沖擊性能外，本發(fā)明的共混物還包括所需的熔體穩(wěn)定性。