[發明專利]一種阻燃型聚乳酸共聚物及其制備方法

有效

• 申請號: 202210632038.5
• 申請日: 2022-06-07
• 公開（公告）號: CN114702653B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 張天惕;唐海靜;馬淑芳;王圣昶
• 申請（專利權）人: 歐尚元（天津）有限公司
• 主分類號: C08G63/692
• 分類號: C08G63/692;C08G63/85
• 代理公司: 北京君以信知識產權代理有限公司 11789
• 代理人: 符彥慈

本發明提供一種阻燃型聚乳酸共聚物及其制備方法，先以三氯氧磷與丁烯醇進行合成反應，然后進一步加入水進行反應，得到的產物再與乳酸、乙二醇進行縮聚反應，最后，將得到的縮聚物與過氧化2?乙基己酸叔丁酯進行交聯反應，得到阻燃型聚乳酸共聚物。本發明所述的阻燃型聚乳酸共聚物的制備方法，其得到的阻燃型聚乳酸共聚物，具有良好的物理化學性能、熱穩定性、阻燃性能、生物降解性能。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，具體涉及一種阻燃型聚乳酸共聚物及其制備方法。

背景技術

近年來，由于化石能源的消耗及其對環境的影響，生物可降解聚合物受到了廣泛的研究。生物可降解聚合物，被定義為通過與微生物（如細菌和真菌）反應而降解，可以在堆肥過程中重新滋養土壤。換句話說，這些聚合物具有可持續性和生態效率。聚乳酸（PLA）是聚合物中的一種，代表著最好的環保產品。它有一個可水解的酯官能團，使其廢棄物在堆肥時可以自然分解為H₂O和CO₂。因此，PLA是目前為止最經濟、最有競爭力的生物可降解聚合物。

基于以上固有優勢，PLA已經被廣泛應用于工業、醫藥、建筑、交通、農業、電子電氣、汽車和環保材料等領域，同時，作為石油基聚合物的一種有前途的替代物，PLA已經受到了越來越多的關注。

在一些應用場景中，要求聚乳酸材料需要具有阻燃性能，獲得阻燃的最有效的方法是通過使用含鹵素（氯、溴等）化合物。然而，含鹵化合物在燃燒時釋放的大量煙霧和有毒的腐蝕性氣體（如鹵化氫），造成生命財產的嚴重損失。

為避免上述問題，還可采用無鹵阻燃劑。目前，常用的無鹵阻燃劑主要有金屬氫氧化物、紅磷（微膠囊化產品或母粒）、聚磷酸銨（APP）、三聚氰胺（MA）、三聚氰胺鹽（如三聚氰酸鹽MC，聚磷酸鹽（MPP）、硼類阻燃劑、反應型磷系阻燃劑及磷-氮系膨脹型阻燃劑（IFR）等。

但是，上述采用無鹵阻燃劑的方式還存在以下缺陷：由于聚乳酸材料本身具有質脆、韌性差、耐熱性差等缺點，因此，在加入阻燃劑后，得到的聚乳酸材料的物理化學性能仍然較差。并且，由于阻燃劑是添加型，阻燃劑的添加量較大，阻燃效率卻不高，還會影響得到的聚乳酸材料的力學性能，使得到的聚乳酸材料的物理化學性能進一步變差。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種阻燃型聚乳酸共聚物及其制備方法，解決現有技術中聚乳酸共聚物的物理化學性能、熱穩定性、阻燃性能不佳的問題。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種阻燃型聚乳酸共聚物的制備方法，包括如下步驟：

（1）取三氯氧磷，丁烯醇，進行如下合成反應：

（Ⅰ）

得到如式（Ⅰ）所示的化合物；

（2）取式（Ⅰ）所示的化合物加入水，進行如下反應：

（Ⅰ） （Ⅱ）

得到如式（Ⅱ）所示的化合物；

（3）取式（Ⅱ）所示的化合物與乳酸、乙二醇，進行如下的縮聚反應：

（Ⅲ）

得到如式（Ⅲ）所示的縮聚物；

（4）取式（Ⅲ）所示的縮聚物與過氧化2-乙基己酸叔丁酯，進行交聯反應，得到阻燃型聚乳酸共聚物。

其中，所述過氧化2-乙基己酸叔丁酯的化學結構式如下：