[发明专利]一种聚乳酸/PBAT/热塑性淀粉复合发泡阻燃材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种聚乳酸/PBAT/热塑性淀粉复合发泡阻燃材料及其制备方法。该复合发泡阻燃材料按重量百分比为：PLA/PBAT/热塑性淀粉基体74%‑95%，阻燃剂3%‑16%，增容剂1%‑5%，化学发泡剂1%‑5%；其中所述的PLA/PBAT/热塑性淀粉基体按重量份制备而成：PLA 55‑80份，PBAT 8‑23份，热塑性淀粉12‑22份。制备方法是将增塑剂和淀粉进行密炼制备的热塑型淀粉；将PLA、PBAT、热塑性淀粉、增容剂、发泡剂和阻燃剂进行密炼，再通过模压成型技术得到PLA/PBAT/热塑性淀粉复合发泡阻燃材料。本发明制得PLA/PBAT/热塑性淀粉复合阻燃发泡材料相容性较好，成本低，阻燃性好，具有一定优异的机械性能，可直接采用注塑、挤出和模压发泡成型工艺获得可降解发泡产品。

技术领域

本发明涉及高分子技术领域，具体涉及一种聚乳酸/PBAT/热塑性淀粉复合发泡阻燃材料及其制备方法。

背景技术

石化资源日益枯萎的今天，研发应用一种可再生、可生物降解的环境友好型的热塑型高分子材料具有广泛的应用前景。聚乳酸（PLA）具有可再生和生物降解两大特性，是代替传统石油基材料最为理想的“绿色”材料，使用后可被自然界中微生物完全降解，其机械性能和物理性能良好，接近聚苯乙烯(PS)塑料，但是PLA质地脆，抗冲击性差，热学性能不稳定，熔体强度差，价格高，易燃。在发泡过程中熔体难以支撑泡孔的生长，发生并泡、破裂、塌陷等缺陷。且生物降解材料在使用过程中因容易降解会造成性能降低，减少材料的使用年限。作为一种新型塑料，价格高、质脆成为限制PLA在上述应用领域大规模替代聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及PS等石油基材料的关键因素。

此外，PLA的阻燃性能较差，燃烧过程中易出现熔滴现象，需要加入阻燃剂来提高PLA的阻燃性能，但是阻燃剂作为填料添加到聚合物基体中，会导致与有机聚合物分散性和相容性变的很差，很容易团聚，从而影响聚合物的机械性能。

淀粉对于可降解材料如PLA是一种低成本可降解的填料。然而，淀粉与PLA热力学上不相容，需要对淀粉进行改性来增加二者相容性。通常为加入多元醇类增塑剂进行改性，但是多元醇在PLA基体中会导致PLA的降解以及迁移到材料表面，导致材料性能下降。

发明内容

发明目的：本发明提出一种聚乳酸/PBAT/淀粉复合发泡阻燃材料及其制备方法，其目的在于解决PLA在发泡成型过程中并泡、破裂、泡孔分布不均等泡孔形貌的缺陷，聚乳酸、淀粉和PBAT为不相容体系，三者共混难以分散均匀，等导致的拉伸强度差；聚乳酸易受环境影响，降解速率慢等问题。

技术方案：

一种聚乳酸/PBAT/热塑性淀粉复合发泡阻燃材料，该复合发泡阻燃材料按重量百分比为：

PLA/PBAT/热塑性淀粉基体 74%-95%，

阻燃剂 3%-16%，

增容剂 1%-5%，

发泡剂 1%-5%；

其中所述PLA/PBAT/热塑性淀粉基体按重量份为：

PLA 55-80份，

PBAT 8-23份，

热塑性淀粉 12-22份。

所述热塑性淀粉是淀粉经增塑剂塑化改性所得。

所述增塑剂为多元醇类、酰胺类、油脂类的至少一种。

所述增容剂为聚乙二醇、ADR扩链剂、过氧化二异丙苯的至少一种。

所述阻燃剂为膨胀型阻燃剂、金属氢氧化物阻燃剂、磷系阻燃剂的至少一种。