[发明专利]一种阻燃聚乳酸树脂组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种阻燃聚乳酸树脂组合物，其特征在于：所述阻燃聚乳酸树脂组合物包含(A)45‑70重量份的聚乳酸，(B)5‑20重量份的阻燃剂，(C)5‑20重量份的增韧剂，(D)5‑20重量份的增强剂；其中所述阻燃剂选自硅氧烷与丙烯酸丁酯的共聚物、有机磷氮膨胀型阻燃剂及其组合，所述硅氧烷与丙烯酸丁酯的共聚物中硅氧烷与丙烯酸丁酯的质量比为1:1‑6:1，所述有机磷氮膨胀型阻燃剂为磷类化合物与氮类化合物的复合物，其中所述磷类化合物与氮类化合物的质量比为2.5:1‑10:1。本发明还涉及制备所述阻燃聚乳酸树脂组合物的方法及所述阻燃聚乳酸树脂组合物的用途。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体地涉及一种阻燃聚乳酸树脂组合物及其制备方法，以及其用于工程塑料领域的用途。

背景技术

近几十年来，随着聚合物工业的迅速发展，以苯乙烯－丙烯腈－丁二烯(ABS)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚酰胺(PA)、聚酯(PET，PBT)等为代表的工程塑料制品被广泛应用于工农业生产和生活的众多领域，主要包括包装、电子产品、医疗器械、汽车工业、纺织品以及建筑业等，以上产业的迅速发展大大促进了对聚合物产品的迫切需求。传统高性能工程材料在使用完，丢去后会对环境产生大量无法自然分解的废弃物，如废弃物焚烧处理会释放出大量有害气体，产生二次污染；填埋需大量占用可耕地面积，会加剧土地资源的匮乏危机。因此，绿色生态高性能工程材料因其生物可降解性一定会逐渐成为传统工程材料的替代品，越来越受到人们的青睐和重视。

聚乳酸(PLA)是以可再生的植物资源(淀粉)为原料，经高技术制备的完全可生物降解高分子材料。聚乳酸具有优异的生物降解性，其废弃后两年内能被土壤中的微生物完全降解，生成CO₂和H₂O，对环境友好，不产生污染。因原料来源的可再生性及本身优异的生物降解性，聚乳酸的产业化有利于解决日益突出的资源短缺和环境污染问题，迎合了21世纪发展循环经济、实现可持续发展的要求，被产业界一致认定为新世纪最有发展前途的新型“生态材料”。

聚乳酸具有卓越的生物相容性、光学性能、加工性能以及热稳定性，同时聚乳酸可以完全生物降解生成CO₂和H₂O，形成一个来自自然回归自然的良性循环。由于聚乳酸以上的卓越性能，特别是其能够同普通高分子材料一样进行各种成型加工性，被公认为目前可以在一定程度上取代传统石油基聚合物的生物可降解聚合物，并可广泛应用于家电、汽车、家装材料等众多领域。但是，由于聚乳酸作为一种脂肪族聚酯，抗老化性能差，抗缺口冲击性能低，同时其阻燃性能不好，在燃烧过程中有明显的滴落现象，严重制约了其在家电、汽车、电子等领域的应用。因此，需要对聚乳酸材料进行改性以改善其性能缺陷，提高其抗冲击性、抗老化性、阻燃性，使其能成为可广泛用于不同领域的高强度阻燃聚乳酸材料。

现有技术已公开阻燃型PLA以提高聚乳酸材料的综合性能，以逐步取代普通工程塑料在市场上的应用。申请号为201410614864.2的中国专利申请公开了一种环保阻燃增强PLA生物降解塑料及其制备方法。该种方法采用玻璃纤维进行增强耐热改性，并加入环保阻燃剂、相容剂、成核剂等成份以改善聚乳酸的力学性能和阻燃性。申请号为201510342106.4的中国专利申请公开了一种阻燃聚乳酸材料的制备方法。该方法通过利用无卤阻燃剂IFR作主阻燃剂，苎麻纤维作碳源和抗熔滴剂制备阻燃PLA材料。可以通过多种阻燃剂改善PLA的阻燃性能，如磷系、氮系、硅系、溴系阻燃剂等。申请号为200810147907.5的中国专利申请公开了含磷无卤阻燃型聚乳酸及其制备方法和由其共混的阻燃材料。该申请将阻燃元素磷引入到聚乳酸分子主链中，赋予聚乳酸良好的阻燃性能。申请号为201280027612.9的中国专利申请公开了阻燃性聚乳酸复合物。该复合物包括(a)聚乳酸；(b)聚膦酸酯-共聚-碳酸酯；(c)占所述复合物约5至约12重量百分数数量的抗冲改性剂；(d)占所述复合物约0.1至约2重量百分数数量的滴料抑制剂；以及可选的(e)低聚增链剂。